Tehnologia Sulfatului de Cupru

Introducere

Sulfatul de cupru (II) este unul din cei mai cunoscuți compuși ai cuprului. Produsul anhidru este de culoare albă. Sarea natural poartă denumirea de calcocianit. Sub acțiunea apei se albăstrește, transformându-se în pentahidrat triclinic cu ρ=2290 kg/m^3.

Pentahidratul sulfatului de cupru (II), cunoscut sub denumirea de piatră vânătă, este o sare cristalină de culoare albastră. Dintre cele cinci molecule de apă de cristalizare, patru se leagă coordinative de cupru, iar a cincea este legată de oxygen printr-o legătură de hydrogen. Ca urmare a acestor legături, la încălzirea petahidratului se observă două faze de deshidratare, prima la 373 K cu formare de monohidrat, iar a doua, la peste 473 K, cu formarea sulfatului de cupru (II) anhidru.

Formula sulfatului de cupru (II) pentahidrat:

[Cu(H_2 O)_4 ] 〖SO〗_4∙H_2 O

Deși este o sare foarte solubilă în apă, uneori, pentahidratul poate forma depozite. Mineralul principal al depozitului este denumit calcanit.

Proprietați. Producție. Consum

Sulfatul de cupru (II) se hidratează relativ ușor conform reacțiilor:

〖CuSO〗_(4_s )+H_2 O_l=〖CuSO〗_4∙H_2 O_s-27,57 kJ/mol

(alb)

〖CuSO〗_(4_s )+3H_2 O_l=〖CuSO〗_4∙〖3H〗_2 O_s-51,45 kJ/mol

(bleu)

〖CuSO〗_(4_s )+5H_2 O_l=〖CuSO〗_4∙〖5H〗_2 O_s-78,66 kJ/mol

(albastru)

〖CuSO〗_(4_s )∙〖3H〗_2 O_s+2H_2 O_l=〖CuSO〗_4∙〖5H〗_2 O_s-27,21 kJ/mol

(albastru)

Cu amoniacul formează ionul teraamoniacal, [Cu(〖NH〗_3 )_4 ]^(2+), de culoare albastru intens.

În soluții apoase sulfatul de cupru (II) are o hidroliză acidă. La creșterea pH-ului, în funcție de natura reactantului, se poate precipita carbonat bazic sau neutru sau numai hidroxid de cupru.

Tratat cu lapte de var în raportul molar 〖CuSO〗_4/(Ca(OH)_2 )=1/0,75, se transformă în zeamă bordeleză [3Cu(OH)_2 〖CuSO〗_4+3〖CaSO〗_4+H_2 O]_(susp.). Existența alături de cuprul divalent și a celui monovalent, face posibilă participarea ionului de cupru divalent în multe reacții redox. Dintre acestea au importanță practică următoarele:

〖Cu〗^(2+)+Cu=2〖Cu〗^+

〖2Cu〗^(2+)+〖4Fe〗^(2+)=2Cu+4〖Fe〗^(3+)

〖Cu〗^(2+)+Fe=Cu+〖Fe〗^(2+)

2〖CuSO〗_4+2〖CaSO〗_3+H_2 O=〖CuCO〗_3 Cu(OH)_2+2〖CaSO〗_4+〖CO〗_2

Produsul tehnic se fabrică și se comercializează conform STAS 341/80, în două calități, I și II, cu următoarele proprietăți:

- conținutul minim de cupru de 25,06% și 24,68%

- conținutul de fier maxim de 0,1% și 0,3%

- aciditatea liberă 0,25% și 0,4% H2SO4

- max 0,1% insolubile în apă.

UNIVERSITATEA TEHNICĂ „GHEORGHE ASACHI” DIN IAȘI

FACULTATEA DE INGINERIE CHIMICĂ ȘI PROTECȚIA MEDIULUI