硫酸銅晶體別稱藍(lán)礬、膽礬,是一種藍(lán)色三斜晶系晶體,成分主要為五水硫酸銅,即硫酸銅的水合物,可以用來電鍍或染色。
天然或人工制造的含水硫酸銅結(jié)晶體。形狀 為不規(guī)則的塊狀結(jié)晶體,大小不一,半透明,深藍(lán)色或淡藍(lán)色,有時(shí)微帶淺綠。置露于干燥空氣中,緩緩風(fēng)化。加熱燒之,即失去結(jié)晶水變成白色,遇水則又變藍(lán)。
常溫常壓下很穩(wěn)定,不潮解,在干燥空氣中會(huì)逐漸風(fēng)化,加熱至45℃時(shí)失去二分子結(jié)晶水,110℃時(shí)失去四分子結(jié)晶水,稱作一水硫酸銅,200℃時(shí)失去全部結(jié)晶水而成無水物。也可在濃硫酸的作用下失去五個(gè)結(jié)晶水。無水物也易吸水轉(zhuǎn)變?yōu)樗狭蛩徙~。吸水后反應(yīng)生成五水硫酸銅(藍(lán)色),常利用這一特性來檢驗(yàn)?zāi)承┮簯B(tài)有機(jī)物中是否含有微量水分(如對酒精是否含水進(jìn)行鑒定,在待鑒定酒精中加入少許無水硫酸銅,如白色無水硫酸銅變藍(lán)色,則說明酒精中摻有水)。二者注意區(qū)分。
將無水硫酸銅加熱至650℃高溫,可分解為黑色氧化銅、二氧化硫及氧氣(或三氧化硫)。
膽礬是天然的含水硫酸銅,是分布很廣的一種硫酸鹽礦物。 它是銅的硫化物被氧分解后形成的次生礦物。
在盛100mL水的燒杯里,加入研細(xì)的硫酸銅粉末10g,同時(shí)加1mL稀硫酸(防止硫酸銅水解),加熱,使晶體完全溶解。繼續(xù)加熱到80—90℃,趁熱過濾,濾液流入一洗凈并用熱水加溫過的燒杯里,加蓋靜置。經(jīng)幾小時(shí)或一夜,將會(huì)發(fā)現(xiàn)杯底有若干顆小晶體生成。
揀取一顆晶形比較完整的硫酸銅晶體,用細(xì)線系住,懸掛在盛飽和硫酸銅溶液的燒杯里,并加蓋靜置。每天再往燒杯里加入少量微熱的飽和硫酸銅溶液,小晶體會(huì)逐漸長大,成為一塊大晶體。
(1)所用容器必須潔凈,要加蓋以防灰塵落入。
(2)所用試劑必須純凈,如含有雜質(zhì)就很難獲得完整的晶形。
(3)控制溶液的濃度,如果溶液過濃,析晶速率太快,不易形成晶形完整的晶體;如超過飽和溶液濃度不大,結(jié)晶速率太慢,小晶體慢慢長大。制備小晶體時(shí),用高于室溫20℃—30℃的飽和溶液;以后添加的飽和溶液應(yīng)是高于室溫15℃—20℃的溶液,每次加入量約為原溶液的1/10,添加時(shí)要把晶體取出,等溶液溫度均勻后再把晶體浸入。
(4)注意環(huán)境溫度的變化,應(yīng)使飽和溶液緩慢冷卻,可用布或棉花把燒杯包好。白天溫度較高時(shí)可把晶體取出,到晚上再放回溶液中。
干燥空氣中會(huì)緩慢風(fēng)化。溶于水,水溶液呈弱酸性,不溶于乙醇。150℃以上將失去全部水結(jié)晶成為白色粉末狀無水硫酸銅,650℃則分解成氧化銅和三氧化硫。無水硫酸銅有極強(qiáng)的吸水性,把它投入95%乙醇成含水有機(jī)物(即吸收水分)而恢復(fù)為藍(lán)色結(jié)晶體。儲(chǔ)存注意事項(xiàng) 儲(chǔ)存于陰涼、干燥、通風(fēng)良好的庫房。遠(yuǎn)離火種、熱源。保持容器密封,也可以在封口處涂一層凡士林。應(yīng)與酸類、堿類、食用化學(xué)品分開存放,切忌混儲(chǔ)。儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有合適的材料收容泄漏物。
與石灰水混合后生成波爾多液,作為殺菌劑,用于控制作物上的真菌,防止果實(shí)等腐爛;由于銅離子對魚有毒,用量必須嚴(yán)格控制。養(yǎng)殖業(yè)也用作飼料添加劑微量元素銅的主要原料;
用于制造其他銅鹽如氯化亞銅、氯化銅、焦磷酸銅、氧化亞銅、醋酸銅、碳酸銅,銅單偶氮染料如活性艷藍(lán)、活性紫等;涂料工業(yè)用于生產(chǎn)船底防污漆;電鍍工業(yè)用作全光亮酸性鍍銅主鹽和銅離子添加劑;印染工業(yè)用作媒染劑和精染布的助氧劑;有機(jī)工業(yè)用作合成香料和染料中間體的催化劑,甲基丙烯酸甲酯的阻聚劑。無水鹽用于催化轉(zhuǎn)縮醛反應(yīng)。無水鹽與高錳酸鉀反應(yīng)生成一種氧化劑,用于伯醇的轉(zhuǎn)換。
硫酸銅通常被包含在兒童的化學(xué)實(shí)驗(yàn)試劑中,用于晶體的生成試驗(yàn)和電鍍銅實(shí)驗(yàn)。因?yàn)樗亩拘?,不建議幼兒使用。硫酸銅還可以用來演示晶體失水風(fēng)化和得到結(jié)晶水的過程。 在初中實(shí)驗(yàn)考試中,利用硫酸銅與鐵發(fā)生的置換反應(yīng)驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律。還可制取硫酸。