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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(duì)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(duì)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(huì)由于失去水而變成不透明的淺綠白色粉末。同時(shí)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(guó)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(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(duì)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(yàn)其他物質(zhì)中是否有水揣均的存在。
風(fēng)險(xiǎn)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(duì)水生生物有極高毒性，可能對(duì)水體環(huán)境產(chǎn)生長(zhǎng)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(xiǎn)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(shí)具纖維狀。顏色為天藍(lán)、藍(lán)色，有時(shí)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(duì)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(dòng)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(shí)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(duì)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(gè)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(shí)1次，5天為一療程。
實(shí)驗(yàn)鑒別
（1）取本品約1g，加熱灼燒，變?yōu)榘咨?，遇水則又變?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(yàn)。
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(jí)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(duì)工人皮膚、呼吸道的刺激；同時(shí)更能保證預(yù)混料中銅的添加量。流動(dòng)性較好，在生產(chǎn)過程中混合均勻度較好；同時(shí)不易出現(xiàn)結(jié)塊現(xiàn)象。本品在生產(chǎn)過程中，因?yàn)椴惶砑尤魏屋d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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的接觸面較小，從而減少對(duì)上述營(yíng)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(jià)。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(gè)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
在制作較大的固體晶體時(shí)，由于無水硫酸銅在水中的溶解度受溫度影響較大，所以可以采用高溫溶解，降溫結(jié)晶的方法制作。可將較小晶體放在40度左右的飽和溶液中降溫結(jié)晶來得到較大晶體。
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(shí)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(gè)地方必須是不會(huì)有震動(dòng)，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?yàn)榛覊m會(huì)浮在溶液表面。
STEP6
靜置一段時(shí)間之后，溶液中會(huì)自然降溫結(jié)晶出小的單晶，待它們長(zhǎng)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?yàn)槟惆谚囎由爝M(jìn)溶液中之后，溶液就會(huì)在短時(shí)間內(nèi)大量析出小晶粒，那時(shí)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(duì)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(diǎn)在于，晶體中的線會(huì)影響晶體的美觀，
以及在培養(yǎng)過程中，晶體很容易長(zhǎng)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(shí)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(huì)溶解于其中。
如果過飽和了，就會(huì)長(zhǎng)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(guó)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(shí)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(shí)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(huì)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(shí)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(shí)驗(yàn)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(jì)）% ≥ 98.5
硫酸銅含量（以Cu 計(jì)）% ≥ 25
鉛（以Pb計(jì)）% ≤ 0.001
砷（以As計(jì)）% ≤ 0.0005
細(xì)度 30-80
相對(duì)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(gè)HO和兩個(gè)O所圍繞。第五個(gè)HO與Cu 八面體中的兩個(gè)HO和[SO] 中的兩個(gè)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(gè)與銅離子以配位鍵結(jié)合，并且與外部的一個(gè)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?yàn)樗?/span>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(gè)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(shí)出現(xiàn)顯著的吸熱谷。310℃時(shí)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(shí)出現(xiàn)兩個(gè)連續(xù)的吸熱谷是由于脫失硫酸根引起的。（注：實(shí)際操作時(shí)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(shí)驗(yàn)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(chǎng)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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