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硫酸銅
硫酸銅（cupric sulfate），無機(jī)化合物，化學(xué)式CuSO4。為白色或灰白色粉末。水溶液呈弱酸性，顯藍(lán)色。但從水溶液中結(jié)晶時(shí)，生成藍(lán)色的五水硫酸銅（CuSO4·5H2O，又稱膽礬），此原理可用于檢驗(yàn)水的存在。受熱失去結(jié)晶水后分解，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。
硫酸銅是制備其他含銅化合物的重要原料。同石灰乳混合可得波爾多液，用作殺菌劑。也用于電解精煉銅時(shí)的電解液。
- 中文名：硫酸銅
- 英文：cupric sulfate
- 化學(xué)式：CuSO?
- 分子量：159.61
- CAS登錄號(hào)：7758-98-7
- EINECS登錄號(hào)：231-847-6
- 熔 點(diǎn)：560℃
- 水溶性：溶于水
- 密 度：3.606（g/mL 25ºC）
- 外 觀：白色或灰白色結(jié)晶
理化性質(zhì)
物理性質(zhì)
外觀與性狀：無水硫酸銅為灰白色粉末，易吸水變藍(lán)綠色的五水合硫酸銅。
熔點(diǎn)：560℃。
密度：3.606g/mL （25ºC）
蒸氣壓：7.3mm Hg（25ºC）
溶解性：溶于水、甲醇。不溶于乙醇
化學(xué)性質(zhì)
1.極易吸收空氣中的水汽而變成水合物。加熱后失去結(jié)晶水，加熱到102℃失去兩個(gè)結(jié)晶水；113℃失去三個(gè)結(jié)晶水；258℃失去全部結(jié)晶水；當(dāng)加熱溫度達(dá)653℃時(shí)，開始分解生成CuO和SO3，在720℃時(shí)分解結(jié)束。
生成結(jié)晶水的變化如下：
在不同的溫度下發(fā)生的變化如下：
2.與活動(dòng)順序位于銅以前的單質(zhì)發(fā)生置換反應(yīng)，如鐵、鋅，但不能與過于活潑的金屬（如鈉、鉀等）置換。
3.與堿反應(yīng)
與氨水反應(yīng)，少量時(shí)生成氫氧化銅，過量時(shí)生成配合物硫酸四氨合銅。
現(xiàn)象：向硫酸銅溶液中加入少量氨水，有藍(lán)色沉淀生成；繼續(xù)加入氨水，沉淀溶解，生成深藍(lán)色溶液。加入乙醇，有深藍(lán)色沉淀析出。
4.與鹽的反應(yīng)
5.電化學(xué)反應(yīng)
在中學(xué)和普通化學(xué)教育中，硫酸銅被用作原電池的電解液，通常作為陽(yáng)極溶液。例如，在銅—鋅原電池中，硫酸銅溶液中的銅離子從鋅中吸收電子，形成金屬銅。
鋅片反應(yīng)：
銅片反應(yīng)：
總反應(yīng)：
制備方法
1.硫酸法
一種方法是將硫酸與銅混合加熱
此方法由于會(huì)產(chǎn)生有害氣體二氧化硫，因此實(shí)際應(yīng)用較少
另一種方法是將銅粉在600～700℃下進(jìn)行焙燒，氧化成為氧化銅，再經(jīng)硫酸分解、澄清除去不溶雜質(zhì)，經(jīng)冷卻結(jié)晶、過濾、干燥，制得硫酸銅成品；
反應(yīng)式如下：
2.電解液回收法
廢電解液（含Cu50～60g/L，H2SO4180～200g/L）與經(jīng)焙燒處理的銅泥制成細(xì)銅粉進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)液分離沉降后清液經(jīng)冷卻結(jié)晶、分離、干燥，制得硫酸銅成品；
3.化學(xué)濃縮結(jié)晶法
采用低品位氧化銅礦，粉碎至一定粒度，加入硫酸浸漬，加入溶銅沉鐵劑，獲得銅鐵比大于100的硫酸銅溶液，然后加入化學(xué)濃縮劑進(jìn)行濃縮，排走70%～90%的水分，最后經(jīng)蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、分離、風(fēng)干，制得硫酸銅成品；
4.將五水合硫酸銅置于瓷皿中，于通風(fēng)良好處，在砂浴上加熱，溫度不高于220℃。不斷攪動(dòng)，直至藍(lán)色全部消失為止。將制得的白色粉末研細(xì)（如制品呈灰白色證明加熱過度）即為無水硫酸銅；
5.回收法
回收氮肥廠合成氨原料氣時(shí)銅洗塔中醋酸銅氨溶液中的銅化合物沉淀物（習(xí)慣上稱之為銅污），在700℃焙燒后，經(jīng)氧化成氧化銅后與硫酸反應(yīng)生成硫酸銅。
用途
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用作分析試劑，例如可用于生物學(xué)中配置鑒定還原糖的斐林試劑和鑒定蛋白質(zhì)的雙縮脲試劑的B液，但通常是現(xiàn)配現(xiàn)用；
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用作食品級(jí)螯合劑和澄清劑，用于皮蛋和葡萄酒生產(chǎn)工藝中；
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工業(yè)領(lǐng)域。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。
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農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，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(duì)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；
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用于醇類和有機(jī)化合物的脫水劑。氣體干燥劑。
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化學(xué)教育，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)樗亩拘裕唤ㄗh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。
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醫(yī)療領(lǐng)域用作催吐劑。
安全風(fēng)險(xiǎn)
健康危害
侵入途徑：吸入、食入。
健康危害：對(duì)胃腸道有刺激作用，誤服引起惡心、嘔吐、口內(nèi)有銅性味、胃燒灼感。嚴(yán)重者有腹絞痛、嘔血、黑便。可造成嚴(yán)重腎損害和溶血，出現(xiàn)黃疸、貧血、肝大、血紅蛋白尿、急性腎功能衰竭和尿毒癥。對(duì)眼和皮膚有刺激性。長(zhǎng)期接觸可發(fā)生接觸性皮炎和鼻、眼粘膜刺激并出現(xiàn)胃腸道癥狀。
毒理學(xué)資料：
毒性：屬中等毒性。
急性毒性：LD50：300mg/kg（大鼠經(jīng)口）；33mg/kg（小鼠腹腔）
危險(xiǎn)特性：未有特殊的燃燒爆炸特性。受高熱分解產(chǎn)生有毒的硫化物煙氣。
燃燒（分解）產(chǎn)物：氧化硫、氧化銅。
泄漏處理
隔離泄漏污染區(qū)，周圍設(shè)警告標(biāo)志。應(yīng)急人員戴好防毒面具和手套。用大量水沖洗，經(jīng)稀釋的洗液放入廢水系統(tǒng)。如大量泄漏，收集回收或無害處理后廢棄。
防護(hù)措施
呼吸系統(tǒng)防護(hù)：作業(yè)工人應(yīng)該佩戴防塵口罩。
眼睛防護(hù)：可采用安全面罩。
防護(hù)服：穿工作服。
手防護(hù)：必要時(shí)戴防護(hù)手套。
其它：工作現(xiàn)場(chǎng)禁止吸煙、進(jìn)食和飲水。工作后，淋浴更衣。注意個(gè)人清潔衛(wèi)生。實(shí)行就業(yè)前和定期的體檢。
急救措施
皮膚接觸：脫去污染的衣著，用大量流動(dòng)清水徹底沖洗。
眼睛接觸：立即翻開上下眼瞼，用流動(dòng)清水或生理鹽水沖洗。
吸入：迅速脫離現(xiàn)場(chǎng)至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。呼吸困難時(shí)給輸氧。呼吸停止時(shí)，立即進(jìn)行人工呼吸。就醫(yī)。
食入：誤服者用0.1%亞鐵氰化鉀或硫代硫酸鈉洗胃。也可內(nèi)服大量雞蛋清以保護(hù)冒粘膜及甜茶收斂，并用鹽類瀉劑，排除腸道內(nèi)積存的銅制劑農(nóng)藥。體內(nèi)銅過量時(shí)可用絡(luò)合劑如依地酸二鈉鈣，每日1克，用50%葡萄糖溶液或生理鹽水20~40毫升稀釋后靜注射。并及時(shí)就醫(yī)。
安全標(biāo)識(shí)
S22 不要吸入粉塵。
S60 本物質(zhì)殘余物和容器必須作為危險(xiǎn)廢物處理。
S61 避免排放到環(huán)境中。
危險(xiǎn)標(biāo)識(shí)
R22 吞食有害。
R36/38 刺激眼睛和皮膚。
R50/53 對(duì)水生生物有極高毒性。
儲(chǔ)存運(yùn)輸
運(yùn)輸信息
危險(xiǎn)運(yùn)輸編碼：UN 3077
危險(xiǎn)品標(biāo)志： 有害，危害環(huán)境
包裝類別：Z01。
運(yùn)輸注意事項(xiàng)：起運(yùn)時(shí)包裝要完整，裝載應(yīng)穩(wěn)妥。運(yùn)輸過程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。嚴(yán)禁與酸類、堿類、食用化學(xué)品等混裝混運(yùn)。運(yùn)輸途中應(yīng)防曝曬、雨淋，防高溫。車輛運(yùn)輸完畢應(yīng)進(jìn)行徹底清掃。
儲(chǔ)存方法
儲(chǔ)存于陰涼、干燥、通風(fēng)良好的庫(kù)房。遠(yuǎn)離火種、熱源。保持容器密封。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。
檢測(cè)
檢測(cè)方法
| 監(jiān)測(cè)方法 | 來源 | 類別 |
|---|---|---|
| 重量法 | GB11899-89 | 水質(zhì)（硫酸鹽） |
| 鉻酸鋇光度法 | 《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》,國(guó)家環(huán)保局編 | 水質(zhì)（硫酸鹽） |
| 鉻酸鋇間接原子吸收法 | 《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》,國(guó)家環(huán)保局編 | 水質(zhì)（硫酸鹽） |
| EDTA滴定法 | 《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》,國(guó)家環(huán)保局編 | 水質(zhì)（硫酸鹽） |
| 原子吸收法 | 水質(zhì)（銅） |
環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)
| 中國(guó)（GB/T14848-93） | 地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（mg/L） |
I類50；II類150；III類250
；IV類350；V類350以上（硫酸鹽）
|
| 中國(guó)（GHZB1-1999） | 地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（mg/L） | I類250以下；II類250；III類250；IV類250；V類250（硫酸鹽） |
| 中國(guó)(GB5749-85) | 生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) | 250mg/L（硫酸鹽） |
| 前蘇聯(lián)(1978) | 漁業(yè)水中最高容許濃度 | 4μg/L |
| 前蘇聯(lián)(1975) | 水體中有害物質(zhì)最高允許濃度 | 0.1mg/L（以銅計(jì)） |
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