五水硫酸銅（化學(xué)類(lèi)礦物質(zhì)）
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五水硫酸銅
化學(xué)類(lèi)礦物質(zhì)
五水硫酸銅（化學(xué)式：CuSO4·5H2O）也被稱(chēng)作硫酸銅晶體，為了與“無(wú)水硫酸銅”區別，通常讀作“五水合硫酸銅”，相對分子質(zhì)量為250。俗稱(chēng)藍礬、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(guān) | 藍色塊狀或粉末狀晶體 |
| 別名 | 藍礬 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 |
展開(kāi)
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(chēng)，為了與“無(wú)水硫酸銅”區別，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(chóng)劑、木材防腐等方面的化工原料。
來(lái)源 天然或人工制造的含水硫酸銅結晶體。形狀 為不規則的塊狀結晶體，大小不一，深藍色或淡藍色，半透明。置露于干燥空氣中，緩緩風(fēng)化。加熱燒之，即失去結晶水變成白色，遇水則又變藍。質(zhì)脆，易碎，能溶于水。無(wú)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(chóng)。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)失去二分子結晶水，110℃時(shí)失去四分子結晶水，稱(chēng)作一水硫酸銅，200℃時(shí)失去全部結晶水而成無(wú)水物。也可在濃硫酸的作用下失去五個(gè)結晶水。無(wú)水物也易吸水轉變?yōu)樗狭蛩徙~。吸水后反應生成五水硫酸銅（藍色），常利用這一特性來(lái)檢驗某些液態(tài)有機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(wú)水硫酸銅，如白色無(wú)水硫酸銅變藍色，則說(shuō)明酒精中摻有水）。二者注意區分。
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(wú)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(yǔ)
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(cháng)期不良影響。
安全術(shù)語(yǔ)
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(shuō)明/安全數據說(shuō)明書(shū)。
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、藍色，有時(shí)微帶淺綠。條痕無(wú)色或帶淺藍。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
不良反應機制
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)傳導至延髓的嘔吐中樞。由于反復劇烈的嘔吐，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(guò)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)驗鑒別
（1）取本品約1g，加熱灼燒，變?yōu)榘咨?，遇水則又變?yōu)樗{色。（檢查結晶水）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(guò)，濾液照下述方法試驗。
①取濾液約1ml，滴加氨試液，即生成淡藍色沉淀；再加過(guò)量的氨試液，沉淀即溶解，生成深藍色溶液。（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
預處理飼料級沙狀無(wú)水硫酸銅，除具有硫酸銅的功能外還具有在使用過(guò)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(shí)更能保證預混料中銅的添加量。流動(dòng)性較好，在生產(chǎn)過(guò)程中混合均勻度較好；同時(shí)不易出現結塊現象。本品在生產(chǎn)過(guò)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。由于在預混合飼料、飼料中，與維生素、氨基酸等營(yíng)養物質(zhì)的接觸面較小，從而減少對上述營(yíng)養物質(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、硫酸根離子與結晶水分子的個(gè)數是1：10，呈藍色，在加熱的條件下，結晶水可全部失去，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(wú)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，降溫結晶的方法制作?？蓪⑤^小晶體放在40度左右的飽和溶液中降溫結晶來(lái)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(guò)濾溶液。
很多人反映說(shuō)溶液過(guò)濾到一半就開(kāi)始結晶了。在這里解釋下，有兩種可能：
1.溶液過(guò)飽和
2.溶液降溫過(guò)快
過(guò)濾后的溶液可以看得出非常純凈，透光非常好，呈深藍色。
STEP5
將溶液倒進(jìn)培養皿中，靜置一天。
注意，建議將培養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，不用擔心，只需要耐心等待結晶即可。因為灰塵會(huì )浮在溶液表面。
STEP6
靜置一段時(shí)間之后，溶液中會(huì )自然降溫結晶出小的單晶，待它們長(cháng)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(huì )在短時(shí)間內大量析出小晶粒，那時(shí)所有還在溶液中的晶體就都沒(méi)用了。
普通晶核大小一般在1-2cm左右.
單晶培養
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單晶的方法。
但是缺點(diǎn)在于，晶體中的線(xiàn)會(huì )影響晶體的美觀(guān)，
以及在培養過(guò)程中，晶體很容易長(cháng)出很多刺。
前者無(wú)法解決，后者與晶核的品質(zhì)以及溶液的好壞有關(guān)。
綁線(xiàn)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(lái)了。
要注意的問(wèn)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(guò)飽和了，就會(huì )長(cháng)成形狀雜亂的晶體。
應用
硫酸銅是較重要的銅鹽之一，在電鍍、印染、顏料、農藥等方面有廣泛應用。無(wú)機農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(lái)防治多種作物的病害。1878年在法國波爾多城，葡萄樹(shù)發(fā)生蟲(chóng)病大部分死去，而大路兩邊的樹(shù)，怕行人摘吃，在樹(shù)干上涂了生石灰與硫酸銅溶液，樹(shù)干弄得花白，行人看了難受不敢摘吃，這些樹(shù)卻沒(méi)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、不用病害以及季節氣溫等因素來(lái)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，便得天藍色的膠狀液。波爾多液要現配現用，因放置過(guò)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(lái)制備其他銅的化合物和電解精煉銅時(shí)的電解液。無(wú)水硫酸銅可由氧化銅與硫酸或銅與濃硫酸作用后，濃縮結晶而制得。在實(shí)驗室中可用濃硫酸氧化金屬銅來(lái)制取無(wú)水硫酸銅。
指標
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 |
結構
五水硫酸銅晶體結構：CuSO·5HO晶體結構中，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，在結構中起緩沖作用。
五水合硫酸銅結構
失水過(guò)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合，并且與外部的一個(gè)水分子以氫鍵結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?chē)牧蛩岣x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，總體上構成一種穩定的環(huán)狀結構，因此破壞這個(gè)結構需要較高能量。失去最外層水分子所需溫度大致為258攝氏度。
差熱曲線(xiàn)分析：差熱曲線(xiàn)在185℃時(shí)出現顯著(zhù)的吸熱谷。310℃時(shí)出現較小的吸熱谷，是由于脫水引起的。當加熱至805℃和875℃時(shí)出現兩個(gè)連續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(wú)水硫酸銅較易變質(zhì)，加上雜質(zhì)含量、儀器準確度等因素的干擾，實(shí)驗結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“掉色蔥蒜”，部門(mén)回應2021-04-08T10:22:20+08:00[引用日期2022-06-10 19:34:04]
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