Медный купорос — сульфат меди(II)¶
Медный купорос — это кристаллогидрат сульфата меди(II) с формулой CuSO₄·5H₂O, ярко-синее кристаллическое вещество, широко применяемое в сельском хозяйстве, промышленности и медицине. Техническое название — сульфат меди(II) пятиводный. Относится к классу растворимых в воде сульфатов, при растворении даёт насыщенно-синий раствор. В промышленности выпускается в виде кристаллов, порошка или гранул с содержанием активного вещества не менее 24 % по меди.
¶Физические и химические свойства
Медный купорос образует голубые или синие ромбические кристаллы с характерным металлическим привкусом. Молярная масса — 249,69 г/моль, плотность — 2,28 г/см³. Температура плавления — 110 °C (с разложением). При нагреве выше 200 °C кристаллизационная вода удаляется полностью, и остаётся безводный сульфат меди — белый или сероватый порошок, который при увлажнении снова окрашивается в синий цвет.
При растворении в воде наблюдается экзотермический эффект. Раствор имеет кислую реакцию (pH 3—5), что обусловливает его фунгицидные свойства. С химической точки зрения медный купорос проявляет типичные свойства солей двухвалентной меди: вступает в реакции обмена, восстанавливается до металлической меди при действии более активных металлов (железо, цинк), образует комплексные соединения с аммиаком и аминами.
¶Получение
Основной промышленный способ получения — растворение медного шлама, медного лома или сульфидных руд в серной кислоте с последующей кристаллизацией. Ключевые этапы:
- Окислительное выщелачивание медного сырья серной кислотой.
- Очистка маточного раствора от примесей железа и других металлов.
- Выпаривание и кристаллизация с получением пентагидрата.
- Центрифугирование, сушка и фасовка кристаллов.
В России крупнейшими производителями сульфата меди являются предприятия цветной металлургии, перерабатывающие собственные шламы и вторичное сырьё.
¶Применение в сельском хозяйстве
Главный потребитель медного купороса — сельское хозяйство, где он используется как фунгицид контактного действия. Раствор обеззараживает поверхность растений, нарушая ферментные системы грибков и бактерий. Основные направления:
- Бордоская жидкость — смесь раствора медного купороса и гашёной извести, один из старейших фунгицидов, применяемых с XIX века для защиты плодовых, ягодных и овощных культур от парши, мучнистой росы и фитофтороза.
- Опрыскивание виноградников от милдью.
- Дезинфекция теплиц, хранилищ и садового инвентаря.
- Борьба с водорослями в бассейнах и водоёмах.
Наряду с фунгицидным действием медный купорос применяется как источник микроэлемента — меди — при дефиците её в почве (хлороз молодых побегов). Вещество вносят в состав медно-содержащих удобрений и стимуляторов роста в малых дозах.
¶Применение в промышленности и других областях
В промышленности сульфат меди используется:
- как электролит при гальваностегии и электроосаждении меди;
- в производстве пигментов (берлинская лазурь, медная лазурь) и красителей;
- как компонент глазурей и эмалей для керамики;
- в аналитической химии — для определения гидроксильных групп, в качестве реактива Фелинга;
- в кожевенном производстве для дубления;
- в деревообработке как антисептик против гниения и поражения насекомыми.
В ветеринарии и медицине медный купорос применяется в разбавленных растворах как вяжущее и антисептическое средство, а также при отравлениях как рвотное (исторически). В быту используется для обработки деревянных конструкций и борьбы с водорослями.
¶Токсичность и меры безопасности
Медный купорос относится к веществам 3 класса опасности (умеренно опасные). При попадании внутрь вызывает тошноту, рвоту, боли в животе, диарею; в тяжёлых случаях — гемолиз и поражение печени. ПДК медной соли в воде — 1,0 мг/дм³. При работе с веществом используют средства индивидуальной защиты: перчатки, очки, респиратор. Хранят отдельно от пищевых продуктов, в сухом проветриваемом месте.
В почве медный купорос накапливается при многократном применении, что может привести к избытку меди и токсичности для растений, поэтому дозировку соблюдают строго по инструкции.
¶Хранение
Кристаллы медного купороса гигроскопичны и выветривают кристаллизационную воду на воздухе, поэтому их хранят в герметичной таре. Срок годности при правильном хранении — неограниченный.
¶Интересные факты
Название «купорос» происходит от латинского cuprum — медь. Медный купорос известен с античности: ещё римляне использовали растворы медных солей для дезинфекции и борьбы с растительными паразитами. Бордоская жидкость была изобретена в 1885 году во Франции фитопатологами Пьером Мийаром и Алексисом Милларде для борьбы с виноградной филлоксерой.