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五水硫酸銅
化學(xué)類礦物質(zhì)
五水硫酸銅（化學(xué)式：CuSO4·5H2O）也被稱作硫酸銅晶體，為了與“無水硫酸銅”區(qū)別，通常讀作“五水合硫酸銅”，相對分子質(zhì)量為250。俗稱藍(lán)礬、膽礬或銅礬。具有催吐，祛腐，解毒；治風(fēng)痰壅塞，喉痹，癲癇，牙疳，口瘡，爛弦風(fēng)眼，痔瘡，腫毒的功效并且有一定的副作用。
基本信息
| 中文名 | 五水硫酸銅 |
| 外觀 | 藍(lán)色塊狀或粉末狀晶體 |
| 別名 | 藍(lán)礬 膽礬 銅礬 硫酸銅 五水硫酸銅(藥用) |
| 化學(xué)式 | CuSO?·5H?O |
| 分子量 | 249.68 |
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性狀
硫酸銅晶體
五水合硫酸銅
膽礬是天然的含水硫酸銅，是五水硫酸銅（CuSO?·5H?O）的俗稱，為了與“無水硫酸銅”區(qū)別，通常讀作“五水合硫酸銅”，相對分子質(zhì)量為250，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。
膽礬的晶體成板狀或短柱狀，這些晶體集合在一起則呈粒狀、塊狀、纖維狀、鐘乳狀、皮殼狀等。它們具有漂亮的藍(lán)色，但如果暴露在干燥的空氣中會由于失去水而變成不透明的淺綠白色粉末。同時膽礬極易溶于水。
膽礬是顏料、電池、殺蟲劑、木材防腐等方面的化工原料。
來源 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，深藍(lán)色或淡藍(lán)色，半透明。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)。質(zhì)脆，易碎，能溶于水。無臭，味苦、澀。性味 酸、辛，寒。有毒。功能主治 祛風(fēng)痰，消積滯，燥濕殺蟲。用于風(fēng)熱痰涎壅塞，癲癇；外用治口瘡，風(fēng)眼赤爛，瘡瘍腫毒。用法用量 1～2分，多入丸、散劑。外用適量，研粉敷或泡湯洗患處。摘錄《全國中草藥匯編》性質(zhì)
五水硫酸銅在常溫常壓下很穩(wěn)定，不潮解，在干燥空氣中會逐漸風(fēng)化，加熱至45℃時失去二分子結(jié)晶水，110℃時失去四分子結(jié)晶水，稱作一水硫酸銅，200℃時失去全部結(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?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。
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。
無水硫酸銅可檢驗其他物質(zhì)中是否有水揣均的存在。
風(fēng)險術(shù)語
R22Harmful if swallowed.
吞食有害。
R36/38Irritating to eyes and skin.
刺激眼睛和皮膚。
R50/53Very toxic to aquatic organisms, may cause long-term adverse effects in the aquatic environment.
對水生生物有極高毒性，可能對水體環(huán)境產(chǎn)生長期不良影響。
安全術(shù)語
Do not breathe dust.
切勿吸入粉塵。
This material and its container must be disposed of as hazardous waste.
該物質(zhì)及其容器須作為危險性廢料處置。
Avoid release to the environment. Refer to special instructions / safety data sheets.
避免釋放至環(huán)境中。參考特別說明/安全數(shù)據(jù)說明書。
性狀特征
形態(tài)
三斜晶系。晶體作扳狀或短柱狀，通常為致密塊狀、鐘乳狀、被膜狀、腎狀，有時具纖維狀。顏色為天藍(lán)、藍(lán)色，有時微帶淺綠。條痕無色或帶淺藍(lán)。光澤玻璃狀。半透明至透明。斷口貝殼狀。硬度2.5。比重2.1～2.3。性極脆。常產(chǎn)于銅礦的次生氧化帶中。
生產(chǎn)分布
主產(chǎn)于云南、山西。
于江西、廣東、陜西、甘肅等地亦產(chǎn)。
藥理作用
利膽：膽礬 0.6g/kg十二指腸給藥對麻醉大鼠能明顯增加膽汁的流量。
副作用
不良反應(yīng)機(jī)制
膽礬中主要成分為硫酸銅，誤服、超量均可引起中毒。硫酸銅能刺激傳人神經(jīng)的沖動經(jīng)迷走及交感神經(jīng)傳導(dǎo)至延髓的嘔吐中樞。由于反復(fù)劇烈的嘔吐，可致脫水、和休克，同時損害胃粘膜，甚至造成急性胃穿孔。硫酸銅溶液局部有很強(qiáng)的腐蝕作用，能使口腔、食管、胃腸道的粘膜充血、水腫、潰瘍和糜爛。銅也是一種神經(jīng)肌肉毒，當(dāng)銅進(jìn)入人體后，可有全身中毒癥狀，損害肝、腎，引起脂肪變性和壞死，對中樞神經(jīng)先興奮后轉(zhuǎn)為抑制。
治療與解救
(2)解毒劑首選依地酸二鈉，成人每日1g，小兒每次15～25mg/kg，每日2次，加入10%葡萄糖溶液中靜滴，每個療程不超過5天。也可用青霉胺，成人每次口服0．3g，3～4次/日，小兒每日20～25mg/kg，分3～4次口服，也可用1～3g加入葡萄糖液中靜滴。二巰基丁二酸鈉2g加入20ml注射用水靜脈注射，以后每次1g，4～8小時1次，5天為一療程。
實驗鑒別
（1）取本品約1g，加熱灼燒，變?yōu)榘咨鏊畡t又變?yōu)樗{(lán)色。（檢查結(jié)晶水）加熱硫酸銅晶體生成硫酸銅固體和水。
（2）取本品約0.5g，加水5ml使溶解，濾過，濾液照下述方法試驗。
①取濾液約1ml，滴加氨試液，即生成淡藍(lán)色沉淀；再加過量的氨試液，沉淀即溶解，生成深藍(lán)色溶液。（檢查銅鹽）
②取濾液約1ml，加亞鐵氰化鉀試液，即顯紅棕色或生成紅棕色沉淀。（檢查銅鹽）
制備
預(yù)處理飼料級沙狀無水硫酸銅，除具有硫酸銅的功能外還具有在使用過程中，粉塵較少，大大地減少環(huán)境污染和對工人皮膚、呼吸道的刺激；同時更能保證預(yù)混料中銅的添加量。流動性較好，在生產(chǎn)過程中混合均勻度較好；同時不易出現(xiàn)結(jié)塊現(xiàn)象。本品在生產(chǎn)過程中，因為不添加任何載體，故不存在與其它物質(zhì)接觸而產(chǎn)生的物理、化學(xué)變化。由于在預(yù)混合飼料、飼料中，與維生素、氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)的接觸面較小，從而減少對上述營養(yǎng)物質(zhì)的破壞。由于本品屬沙粒狀，與空氣接觸面小，故可以減少銅離子的氧化，從而提高其效價。游離酸含量低。硫酸銅晶體中每一組銅離子、硫酸根離子與結(jié)晶水分子的個數(shù)是1：10，呈藍(lán)色，在加熱的條件下，結(jié)晶水可全部失去，硫酸銅晶體變成白色。
晶核制作
STEP1
STEP2
STEP3
將沸水倒入裝有硫酸銅的燒杯中，攪拌至不再溶解。此時可以看到溶液并不是十分純凈。
STEP4
過濾溶液。
很多人反映說溶液過濾到一半就開始結(jié)晶了。在這里解釋下，有兩種可能：
1.溶液過飽和
2.溶液降溫過快
過濾后的溶液可以看得出非常純凈，透光非常好，呈深藍(lán)色。
STEP5
將溶液倒進(jìn)培養(yǎng)皿中，靜置一天。
注意，建議將培養(yǎng)皿放在溫差不大的地方，且這個地方必須是不會有震動，灰塵少的地方。
靜置期間不要把任何東西伸進(jìn)溶液中，切記！
如果溶液表面有灰，不用擔(dān)心，只需要耐心等待結(jié)晶即可。因為灰塵會浮在溶液表面。
STEP6
靜置一段時間之后，溶液中會自然降溫結(jié)晶出小的單晶，待它們長得符合你想要的大小之后，你就可以用鑷子取出了。注意，只能一次性全部取出，因為你把鑷子伸進(jìn)溶液中之后，溶液就會在短時間內(nèi)大量析出小晶粒，那時所有還在溶液中的晶體就都沒用了。
普通晶核大小一般在1-2cm左右.
單晶培養(yǎng)
這里介紹眾所周知的【懸掛法】
對于懸掛法，這是一種新人很容易上手的培養(yǎng)單晶的方法。
但是缺點在于，晶體中的線會影響晶體的美觀，
以及在培養(yǎng)過程中，晶體很容易長出很多刺。
前者無法解決，后者與晶核的品質(zhì)以及溶液的好壞有關(guān)。
綁線方法
STEP2
配置一杯飽和溶液，將綁好的晶核放進(jìn)去，一天左右的時間單晶就可以出來了。
要注意的問題就是，溶液是不是飽和或者近飽和了。
如果濃度不夠，那么晶核就會溶解于其中。
如果過飽和了，就會長成形狀雜亂的晶體。
應(yīng)用
硫酸銅是較重要的銅鹽之一，在電鍍、印染、顏料、農(nóng)藥等方面有廣泛應(yīng)用。無機(jī)農(nóng)藥波爾多液就是硫酸銅和石灰乳混合液，它是一種良好的殺菌劑，可用來防治多種作物的病害。1878年在法國波爾多城，葡萄樹發(fā)生蟲病大部分死去，而大路兩邊的樹，怕行人摘吃，在樹干上涂了生石灰與硫酸銅溶液，樹干弄得花白，行人看了難受不敢摘吃，這些樹卻沒有死，進(jìn)一步研究才知此混合液具有殺菌能力，因而名為波爾多液。配制波爾多液，硫酸銅和生石灰（最好是塊狀新鮮石灰）比例一般是1∶1或1∶2不等，水的用量亦由不同作物、不用病害以及季節(jié)氣溫等因素來決定。配制時最好用“兩液法”，即先將硫酸銅和生石灰分別跟所需半量水混合，然后同時傾入另一容器中，不斷攪拌，便得天藍(lán)色的膠狀液。波爾多液要現(xiàn)配現(xiàn)用，因放置過久，膠狀粒子會逐漸變大下沉而降低藥效。硫酸銅也常用來制備其他銅的化合物和電解精煉銅時的電解液。無水硫酸銅可由氧化銅與硫酸或銅與濃硫酸作用后，濃縮結(jié)晶而制得。在實驗室中可用濃硫酸氧化金屬銅來制取無水硫酸銅。
指標(biāo)
硫酸銅含量（以CuSO·5HO計）% ≥ 98.5
硫酸銅含量（以Cu 計）% ≥ 25
鉛（以Pb計）% ≤ 0.001
砷（以As計）% ≤ 0.0005
細(xì)度 30-80
相對分子質(zhì)量約為250
溫度 ℃ | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
溶解度 g/100g 水 | 14.3 | 17.4 | 20.7 | 25.0 | 28.5 | 33.3 |
溫度 ℃ | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | |
溶解度 g/100g 水 | 40.0 | 47.1 | 55 | 64.2 | 75.4 |
結(jié)構(gòu)
五水硫酸銅晶體結(jié)構(gòu)：CuSO·5HO晶體結(jié)構(gòu)中，Cu離子呈八面體配位，為四個HO和兩個O所圍繞。第五個HO與Cu 八面體中的兩個HO和[SO] 中的兩個O連接，呈四面體狀，在結(jié)構(gòu)中起緩沖作用。
五水合硫酸銅結(jié)構(gòu)
失水過程
五水硫酸銅晶體失水分三步
兩個與銅離子以配位鍵結(jié)合，并且與外部的一個水分子以氫鍵結(jié)合的水分子隨溫度升高而失去，大致溫度為113攝氏度。
最外層水分子最難失去，因為它的氫原子與周圍的硫酸根離子中的氧原子之間形成氫鍵，它的氧原子又和與銅離子配位的水分子的氫原子之間形成氫鍵，總體上構(gòu)成一種穩(wěn)定的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，因此破壞這個結(jié)構(gòu)需要較高能量。失去最外層水分子所需溫度大致為258攝氏度。
差熱曲線分析：差熱曲線在185℃時出現(xiàn)顯著的吸熱谷。310℃時出現(xiàn)較小的吸熱谷，是由于脫水引起的。當(dāng)加熱至805℃和875℃時出現(xiàn)兩個連續(xù)的吸熱谷是由于脫失硫酸根引起的。（注：實際操作時由于無水硫酸銅較易變質(zhì)，加上雜質(zhì)含量、儀器準(zhǔn)確度等因素的干擾，實驗結(jié)果與理論值的差距比較大。）
參考資料
[1]
蔥被染色“一擦就掉”，豬皮上有藍(lán)色印章，這些食材還能放心吃嗎？2020-11-25T13:31:22+08:00[引用日期2022-06-10 18:32:36]
[2]
一擦就掉色！南寧多家市場現(xiàn)“掉色蔥蒜”，部門回應(yīng)2021-04-08T10:22:20+08:00[引用日期2022-06-10 19:34:04]
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