五水硫酸铜

五水合硫酸铜(6张)

胆矾是天然的含水硫酸铜，是五水硫酸铜(CuSO₄·5H₂O)的俗称，为了与“无水硫酸铜”区别，通常读作“五水合硫酸铜”，相对分子质量为250，是分布很广的一种硫酸盐矿物。它是铜的硫化物被氧分解后形成的次生矿物。

胆矾产于铜矿床的氧化带，也经常出现在矿井的巷道内壁和支柱上，这是由矿井中的水结晶而成的。

胆矾的晶体成板状或短柱状，这些晶体集合在一起则呈粒状、块状、纤维状、钟乳状、皮壳状等。它们具有漂亮的蓝色，但如果暴露在干燥的空气中会由于失去水而变成不透明的浅绿白色粉末。同时胆矾极易溶于水。

胆矾是颜料、电池、杀虫剂、木材防腐等方面的化工原料。

来源 天然或人工制造的含水硫酸铜结晶体。形状 为不规则的块状结晶体，大小不一，深蓝色或淡蓝色，半透明。置露于干燥空气中，缓缓风化。加热烧之，即失去结晶水变成白色，遇水则又变蓝。质脆，易碎，能溶于水。无臭，味苦、涩。性味 酸、辛，寒。有毒。功能主治 祛风痰，消积滞，燥湿杀虫。用于风热痰涎壅塞，癫痫;外用治口疮，风眼赤烂，疮疡肿毒。用法用量 1~2分，多入丸、散剂。外用适量，研粉敷或泡汤洗患处。摘录《全国中草药汇编》性质

五水硫酸铜在常温常压下很稳定，不潮解，在干燥空气中会逐渐风化，加热至45℃时失去二分子结晶水，110℃时失去四分子结晶水，称作一水硫酸铜^[1]  ，200℃时失去全部结晶水而成无水物。也可在浓硫酸的作用下失去五个结晶水。无水物也易吸水转变为水合硫酸铜。吸水后反应生成五水硫酸铜(蓝色)，常利用这一特性来检验某些液态有机物中是否含有微量水分(如对酒精是否含水进行鉴定，在待鉴定酒精中加入少许无水硫酸铜，如白色无水硫酸铜变蓝色，则说明酒精中掺有水)。二者注意区分。

将无水硫酸铜加热至650℃高温，可分解为黑色氧化铜、二氧化硫及氧气(或三氧化硫)。

胆矾是天然的含水硫酸铜，是分布很广的一种硫酸盐矿物。 它是铜的硫化物被氧分解后形成的次生矿物。

无水硫酸铜可检验其他物质中是否有水揣均的存在。

R22Harmful if swallowed.

吞食有害。

R36/38Irritating to eyes and skin.

刺激眼睛和皮肤。

R50/53Very toxic to aquatic organisms, may cause long-term adverse effects in the aquatic environment.

对水生生物有极高毒性，可能对水体环境产生长期不良影响。

Do not breathe dust.

切勿吸入粉尘。

This material and its container must be disposed of as hazardous waste.

该物质及其容器须作为危险性废料处置。

Avoid release to the environment. Refer to special instructions / safety data sheets.

避免释放至环境中。参考特别说明/安全数据说明书。

三斜晶系。晶体作扳状或短柱状，通常为致密块状、钟乳状、被膜状、肾状，有时具纤维状。颜色为天蓝、蓝色，有时微带浅绿。条痕无色或带浅蓝。光泽玻璃状。半透明至透明。断口贝壳状。硬度2.5。比重2.1~2.3。性极脆。常产于铜矿的次生氧化带中。

为不规则的块状结晶体，大小不一。深蓝或浅蓝色，半透明。似玻璃光泽。质脆，易碎，碎块呈棱柱形，断面光亮。无臭，味涩。以块大、深蓝色、透明、无杂质者为佳。

露置干燥空气中，缓缓风化。加热烧之，则失去结晶水，变成白色，遇水则又变蓝色。易溶于水及甘油，不溶于乙醇。水溶液显铜盐及硫酸盐的各种特殊反应。

主产于云南、山西。

于江西、广东、陕西、甘肃等地亦产。

利胆:胆矾 0.6g/kg十二指肠给药对麻醉大鼠能明显增加胆汁的流量。

胆矾中主要成分为硫酸铜，误服、超量均可引起中毒。硫酸铜能刺激传人神经的冲动经迷走及交感神经传导至延髓的呕吐中枢。由于反复剧烈的呕吐，可致脱水、和休克，同时损害胃粘膜，甚至造成急性胃穿孔。硫酸铜溶液局部有很强的腐蚀作用，能使口腔、食管、胃肠道的粘膜充血、水肿、溃疡和糜烂。铜也是一种神经肌肉毒，当铜进入人体后，可有全身中毒症状，损害肝、肾，引起脂肪变性和坏死，对中枢神经先兴奋后转为抑制。

主要中毒表现为:恶心、呕吐、流涎、头痛、头晕、口中有特殊金属味，舌苔、牙齿、牙龈可被染为蓝色，腹痛、腹泻、呕吐物和排泄物也呈蓝色，黄疸、小便带血、心动过速、心律失常、面色苍白、肝区疼痛、血细胞减少，血压下降、虚脱、昏迷不醒、呼吸困难等。中毒时间延长时，可造成肝损害，出现血尿、少尿、或无尿。严重时可有血管麻痹、血压急剧下降、脉搏增快、狂躁、谵妄或昏迷抽搐，最后死于循环衰竭。

(1)中毒后立即口服含丰富蛋白质的食品，如蛋清、牛奶、豆浆等，形成蛋白铜盐而沉淀，阻止胃肠道吸收，保护胃粘膜。而后用l%亚铁氰化钾洗胃解毒。

(2)解毒剂首选依地酸二钠，成人每日1g，小儿每次15~25mg/kg，每日2次，加入10%葡萄糖溶液中静滴，每个疗程不超过5天。也可用青霉胺，成人每次口服0.3g，3~4次/日，小儿每日20~25mg/kg，分3~4次口服，也可用1~3g加入葡萄糖液中静滴。二巯基丁二酸钠2g加入20ml注射用水静脉注射，以后每次1g，4~8小时1次，5天为一疗程。

(3)内服通用解毒剂;硫酸镁37g，硫酸氢钠12.5g，氢氧化钠1g，硫化氢4g，加水至1000ml，摇匀，每次50~100ml，口服;硫酸亚铁饱和液100ml，碳酸镁88g，药用炭40g，加水至800ml，混匀，每次服50~100ml。

(4)对症治疗:有溶血时可用氢化可的松、碳酸氢钠，必要时输血。血压下降或心力衰竭时，给予抗休克治疗。

(5)中药治疗:乌豆衣30g，当归15g，黄芪30g，阿胶12g(烊化)，茵陈15g，田七末3g(冲水服)，水煎服。

(1)取本品约1g，加热灼烧，变为白色，遇水则又变为蓝色[6] 。(检查结晶水)加热硫酸铜晶体生成硫酸铜固体和水。

(2)取本品约0.5g，加水5ml使溶解，滤过，滤液照下述方法试验。

①取滤液约1ml，滴加氨试液，即生成淡蓝色沉淀;再加过量的氨试液，沉淀即溶解，生成深蓝色溶液。(检查铜盐)

②取滤液约1ml，加亚铁氰化钾试液，即显红棕色或生成红棕色沉淀。(检查铜盐)

③取滤液约1ml，加氯化钡试液，即生成白色沉淀;分离，沉淀在盐酸或硝酸中均不溶解。(检查硫酸盐)

④取滤液约1ml，加醋酸铅试液，即生成折色沉淀;分离，沉淀在醋酸铵试液或氢氧化钠试液中溶解。(检查硫酸盐)。

预处理饲料级沙状无水硫酸铜，除具有硫酸铜的功能外还具有在使用过程中，粉尘较少，大大地减少环境污染和对工人皮肤、呼吸道的刺激;同时更能保证预混料中铜的添加量。流动性较好，在生产过程中混合均匀度较好;同时不易出现结块现象。本品在生产过程中， 因为不添加任何载体，故不存在与其它物质接触而产生的物理、化学变化。由于在预混合饲料、饲料中， 与维生素、氨基酸等营养物质的接触面较小，从而减少对上述营养物质的破坏。由于本品属沙粒状，与空气接触面小，故可以减少铜离子的氧化，从而提高其效价。游离酸含量低。硫酸铜晶体中每一组铜离子、硫酸根离子与结晶水分子的个数是1:10，呈蓝色，在加热的条件下，结晶水可全部失去，硫酸铜晶体变成白色。

在制作较大的固体晶体时，由于无水硫酸铜在水中的溶解度受温度影响较大，所以可以采用高温溶解，降温结晶的方法制作。可将较小晶体放在40度左右的饱和溶液中降温结晶来得到较大晶体。

^[2] 

晶核制作过程组图(10张)

STEP1

首先我们需要这些东西，硫酸铜AR级，烧杯两只(一大一小)，培养皿两只，玻璃棒一根，滤纸，以及水。

STEP2

沸水400g，(最好使用蒸馏水或去离子水)以及100g硫酸铜。

STEP3

将沸水倒入装有硫酸铜的烧杯中，搅拌至不再溶解。此时可以看到溶液并不是十分纯净。

STEP4

过滤溶液。

很多人反映说溶液过滤到一半就开始结晶了。在这里解释下，有两种可能:

1.溶液过饱和

2.溶液降温过快

过滤后的溶液可以看得出非常纯净，透光非常好，呈深蓝色。

此处这里选用的是快速滤纸，如果你的溶液用快速滤纸依旧会结晶，请使用眼镜布或者重新配置温度高的接近饱和溶液。

STEP5

将溶液倒进培养皿中，静置一天。

注意，建议将培养皿放在温差不大的地方，且这个地方必须是不会有震动，灰尘少的地方。

静置期间不要把任何东西伸进溶液中，切记!

如果溶液表面有灰，不用担心，只需要耐心等待结晶即可。因为灰尘会浮在溶液表面。

STEP6

静置一段时间之后，溶液中会自然降温结晶出小的单晶，待它们长得符合你想要的大小之后，你就可以用镊子取出了。注意，只能一次性全部取出，因为你把镊子伸进溶液中之后，溶液就会在短时间内大量析出小晶粒，那时所有还在溶液中的晶体就都没用了。

普通晶核大小一般在1-2cm左右.

这里介绍众所周知的【悬挂法】

对于悬挂法，这是一种新人很容易上手的培养单晶的方法。

但是缺点在于，晶体中的线会影响晶体的美观，

以及在培养过程中，晶体很容易长出很多刺。

前者无法解决，后者与晶核的品质以及溶液的好坏有关。

绑线方法(6张)

STEP1 绑线

STEP2

配置一杯饱和溶液，将绑好的晶核放进去，一天左右的时间单晶就可以出来了。

要注意的问题就是，溶液是不是饱和或者近饱和了。

如果浓度不够，那么晶核就会溶解于其中。

如果过饱和了，就会长成形状杂乱的晶体。

硫酸铜是较重要的铜盐之一，在电镀、印染、颜料、农药等方面有广泛应用。无机农药波尔多液就是硫酸铜和石灰乳混合液，它是一种良好的杀菌剂，可用来防治多种作物的病害。1878年在法国波尔多城，葡萄树发生虫病大部分死去，而大路两边的树，怕行人摘吃，在树干上涂了生石灰与硫酸铜溶液，树干弄得花白，行人看了难受不敢摘吃，这些树却没有死，进一步研究才知此混合液具有杀菌能力，因而名为波尔多液。配制波尔多液，硫酸铜和生石灰(最好是块状新鲜石灰)比例一般是1∶1或1∶2不等，水的用量亦由不同作物、不用病害以及季节气温等因素来决定。配制时最好用“两液法”，即先将硫酸铜和生石灰分别跟所需半量水混合，然后同时倾入另一容器中，不断搅拌，便得天蓝色的胶状液。波尔多液要现配现用，因放置过久，胶状粒子会逐渐变大下沉而降低药效。硫酸铜也常用来制备其他铜的化合物和电解精炼铜时的电解液。无水硫酸铜可由氧化铜与硫酸或铜与浓硫酸作用后，浓缩结晶而制得。在实验室中可用浓硫酸氧化金属铜来制取无水硫酸铜。

在生物方面作双缩脲试剂由0.1g/mL氢氧化钠或氢氧化钾、0.01g/mL硫酸铜和酒石酸钾钠配制。会遇到蛋白质显紫色。斐林试剂质量分数为0.05 g/mL的硫酸铜水溶液·和斐林试剂A液反应生成斐林试剂

硫酸铜含量(以CuSO₄·5H₂O计)% ≥ 98.5

硫酸铜含量(以Cu²⁺计)% ≥ 25

铅(以Pb计)% ≤ 0.001

砷(以As计)% ≤ 0.0005

细度 30-80

相对分子质量约为250

五水硫酸铜晶体结构:CuSO₄·5H₂O晶体结构中，Cu离子呈八面体配位，为四个H₂O和两个O所围绕。第五个H₂O与Cu²⁺八面体中的两个H₂O和[SO₄]^2-中的两个O连接，呈四面体状，在结构中起缓冲作用。

五水硫酸铜晶体失水分三步

上图中两个仅以配位键与铜离子结合的水分子最先失去，大致温度为102摄氏度。

两个与铜离子以配位键结合，并且与外部的一个水分子以氢键结合的水分子随温度升高而失去，大致温度为113摄氏度。

最外层水分子最难失去，因为它的氢原子与周围的硫酸根离子中的氧原子之间形成氢键，它的氧原子又和与铜离子配位的水分子的氢原子之间形成氢键，总体上构成一种稳定的环状结构，因此破坏这个结构需要较高能量。失去最外层水分子所需温度大致为258摄氏度。

差热曲线分析:差热曲线在185℃时出现显著的吸热谷。310℃时出现较小的吸热谷，是由于脱水引起的。当加热至805℃和875℃时出现两个连续的吸热谷是由于脱失硫酸根引起的。(注:实际操作时由于无水硫酸铜较易变质，加上杂质含量、仪器准确度等因素的干扰，实验结果与理论值的差距比较大。)^[3-4]