KUPARI (II) HYDROKSIDI: RAKENNE, OMINAISUUDET, NIMIKKEISTÖ, KÄYTTÖ - KEMIA - 2026

Kuparihydroksidi (II) tai kuparihydroksidi on kiteinen kiinteä aine, epäorgaaninen vihertävän sininen vaaleansininen tai kemiallinen kaava Cu (OH) ₂. Se saadaan voimakkaana sinisenä saostumana lisäämällä alkalista hydroksidia kupriliuoksiin (tarkoittaen, että ne sisältävät Cu2 ⁺ -ioneja). Se on epävakaa yhdiste.

Kasvattaa vakautta, se on valmistettu, kun läsnä on ammoniakkia (NH ₃) tai fosfaatteja. Jos se on valmistettu ammoniakin läsnäollessa, materiaalista, jolla on hyvä stabiilisuus ja suuri hiukkaskoko on tuotettu.

Näyte kuparihydroksidista, Cu (OH) ₂. SamZane Italian Wikipediassa Lähde: Wikipedia Commons

Valmistettaessa lähtökohtana kupari (II) fosfaatti, Cu ₃ (PO ₄) ₂, saadaan materiaalia, jolla on hienompi hiukkaskoko ja suurempi pinta-ala. Kuprihydroksidia käytetään laajalti sienitautien ja bakteerien torjunta-aineina maataloudessa ja puun käsittelyyn pidentämällä sen käyttöikää.

Sitä käytetään myös lisäravinteena eläimille. Sitä käytetään raaka-aineena muiden kupari (II) suolojen saamiseksi ja galvanoinnissa pinnoitepinnoille.

Parhaillaan tutkitaan sen potentiaalia torjua ihmisten bakteeri- ja sieni-infektioita.

Rakenne

Kupari (II) hydroksidi sisältää äärettömiä ketju-ioni (Cu ²⁺) -ketjuja, jotka on kytketty hydroksyyliryhmien (OH ^-) siltojen avulla.

Ketjut on pakattu yhteen siten, että 2 happiatomia muista ketjuista on kunkin kupariatomin ylä- ja alapuolella, mikä olettaa vääristyneen oktaedrisen konfiguraation, joka on yleistä useimmissa kupari (II) -yhdisteissä.

Sen rakenteessa neljä happiatomia on etäisyydellä 1,93 A; kaksi happiatomia ovat 2,63 A: n lämpötilassa; ja Cu-Cu-etäisyys on 2,95 A.

Kuparihydroksidin kiderakenne. Aleksandar Kondinski. Lähde: Wikipedia Commons

nimistö

- Kupari (II) hydroksidi.

- kuparihydroksidi.

- Kuparidihydroksidi.

ominaisuudet

Fyysinen tila

Kiteinen kiinteä aine.

Molekyylipaino

99,58 g / mol.

Sulamispiste

Se hajoaa ennen sulamista. Hajoamispiste 229 ºC.

Tiheys

3,37 g / cm ³

Liukoisuus

Se on käytännössä liukenematon veteen: 2,9 mikrogrammaa / L 25ºC: ssa. Liukenee nopeasti happoihin, väkevöityihin emäksisiin liuoksiin ja ammoniumhydroksidiin. Liukenematon orgaanisissa liuottimissa. Kuumassa vedessä se hajoaa muodostaen kupari (II) oksidia, joka on stabiilimpaa.

Muut ominaisuudet

Se liukenee helposti vahvoihin happoihin ja myös väkevöityihin alkalisiin hydroksidiliuoksiin, jolloin saadaan syvän sinisiä anioneja, luultavasti tyyppiä ^2-.

Sen stabiilisuus riippuu valmistusmenetelmästä.

Se voi hajota antamalla mustaa kupari (II) oksidia (CuO), jos se on levossa muutaman päivän tai kuumennettuna.

Ylimääräisen alkalin läsnä ollessa se hajoaa yli 50 ºC: n lämpötilassa.

Sovellukset

Maataloudessa

Kupari (II) hydroksidilla on laaja käyttö sienimyrkkynä ja antibakteerisena maatalouden kasveissa. Tässä muutama esimerkki:

- Tarjoaa salaattien bakteeritahroja (Erwinia) vastaan ​​levityskäsittelynä.

- bakteereita vastaan ​​(Xanthomonas pruni) persikoissa, joille on käytetty piilevää ja lehtiä koskevaa hoitoa.

- Sitä käytetään mustikoiden lehti- ja varretorjuntaa vastaan ​​piilevien sovellusten avulla.

- Moninelian oksikokkien aiheuttamien mustikoiden varastoinnin aikana latentin levityksen avulla.

Maataloudessa käytetään kupari (II) hydroksidia, joka valmistetaan fosfaattien läsnäollessa pienen hiukkaskokonsa vuoksi.

Salaatin viljely. Lähde: Pixabay

Puun säilyttämisessä

Puu, luonteeltaan orgaaninen, on herkkä hyönteisten ja mikro-organismien hyökkäyksille. Kupari (II) hydroksidia käytetään biosidina sieniä vastaan, jotka hyökkäävät puuta vastaan.

Sitä käytetään yleensä yhdessä kvaternäärisen ammoniumyhdisteen (NH ₄ ⁺). Kuparihydroksidi toimii fungisidinä ja kvaternäärinen ammoniumyhdiste toimii hyönteismyrkkynä.

Tällä tavalla käsitelty puu kestää tai kestää palveluolosuhteita saavuttaen käyttäjän vaatiman suoritustason. Näillä yhdisteillä käsitellyssä puussa on kuitenkin korkea kuparipitoisuus ja se on erittäin syövyttävää tavalliselle teräkselle, joten vaaditaan ruostumattoman teräksen tyyppi, joka kestää käsitellyn puun käsittelyn.

Hyödyllisyydestään huolimatta kupari (II) hydroksidia pidetään lievästi vaarallisena biosidina.

Tästä syystä on huolta siitä, että sitä pääsee käsitellystä puusta ympäristöön määrinä, jotka voivat olla haitallisia vesien (jokien, järvien, kosteikkojen ja merien) tai maaperän luonnossa esiintyville mikro-organismeille.

Raionin valmistuksessa

1800-luvulta lähtien kupari (II) hydroksidin ammoniakkiliuoksia on käytetty selluloosan liuottamiseen. Tämä on yksi ensimmäisistä vaiheista raion-nimisen kuidun saamiseksi Bembergin Saksassa kehittämällä tekniikalla.

Kupari (II) hydroksidi liukenee liuoksessa, jossa on ammoniakkia (NH ₃), muodostaa kompleksin suolaa.

Puhdistetut lyhyet puuvillakuidut lisätään kupari-ammoniakkiliuokseen, joka sisältää kupari (II) hydroksidia saostuneena kiinteänä aineena.

Puuvillaselluloosa muodostaa kompleksin kuparitetraammoniumhydroksidin kanssa liuenneena liuokseen.

Myöhemmin tämä liuos hyytyy samalla kun se viedään suulakepuristuslaitteen läpi.

Korkeiden kustannustensa vuoksi tämä tekniikka on jo ylittänyt viskoosin. Bembergin tekniikkaa käytetään tällä hetkellä vain Japanissa.

Rehuteollisuudessa

Sitä käytetään jälkeinä eläinten rehuissa, koska se on yksi aineista, joita vaaditaan mikroravinteiksi eläinten täydelliseen ravitsemukseen.

Väkevä rehu karjalle. Thamizhpparithi Maari. Lähde: Wikipedia Commons

Tämä johtuu siitä, että korkeammissa elävissä olennoissa kupari on välttämätön elementti, jota tarvitaan monien kuparia sisältävien entsyymien aktiivisuuteen.

Se sisältyy esimerkiksi entsyymiin, joka osallistuu kollageenin tuotantoon, ja entsyymiin, jota tarvitaan muun muassa melaniinin synteesiin.

Se on yhdiste, jonka yleisesti tunnustetaan olevan turvallinen, kun sitä lisätään hyvän ruokintakäytännön mukaisilla tasoilla.

Maitovat lehmät. Lähde: Pixabay

Muiden kupari (II) -yhdisteiden valmistuksessa

Aktiivinen esiaste seuraavien kupari (II) -yhdisteiden valmistuksessa: kupari (II) nafteeni, kupari (II) 2-etyyliheksanoaatti ja kuparisaippuat. Näissä tapauksissa käytetään kupari (II) hydroksidia, joka syntetisoidaan ammoniakin läsnä ollessa.

Muut käyttötavat

Sitä käytetään nylon stabilointiin, akkuelektrodit; värien kiinnittimenä värjäyksessä; pigmenttinä; hyönteismyrkkyissä; paperin käsittelyssä ja värjäyksessä; katalyyteissä katalyyttinä polysulfidikumin vulkanoinnissa; likaantumista estävänä pigmenttinä; ja elektrolyysissä, galvanoinnissa.

Tulevat lääketieteelliset sovellukset

Kupari (II) hydroksidi on osa kupariyhdisteitä, joita tutkitaan nanohiukkasten muodossa bakteerien, kuten E. colin, K. pneumoniae, P. aeruginosa, Salmonella spp., Eliminoimiseksi. muun muassa aiheuttaen sairauksia ihmisille.

On myös havaittu, että kuparinanohiukkaset voivat olla tehokkaita Candida albicansia vastaan, sieniä, joka on yleinen syy ihmisen patologioihin.

Tämä osoittaa, että kuparin nanoteknologialla voi olla tärkeä rooli bakteereita ja sieniä vastaan, jotka aiheuttavat ihmisillä infektioita, ja kupari (II) hydroksidi voi olla erittäin hyödyllinen näillä aloilla.

Viitteet

1. Cotton, F. Albert ja Wilkinson, Geoffrey. (1980). Kehittynyt epäorgaaninen kemia. Neljäs painos. John Wiley & Sons.
2. Kirk-Othmer (1994). Kemiallisen tekniikan tietosanakirja. Nide 7. Neljäs painos. John Wiley & Sons.
3. Ullmannin teollisuuskemian tietosanakirja. (1990). Viides painos. Nide A7. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
4. Dance, JC; Emeléus, HJ; Sir Ronald Nyholm ja Trotman-Dickenson, AF (1973). Kattava epäorgaaninen kemia. Nide 3. Pergamon Press.
5. Kansallinen lääketieteellinen kirjasto. (2019). Kupari (II) hydroksi. Palautettu: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. Schiopu, N. ja Tiruta-Barna, L. (2012). Puunsuoja-aineet. In rakennusmateriaalien myrkyllisyys. Luku 6. Palautettu osoitteesta sciencedirect.com.
7. Mordorski, B. ja Friedman, A. (2017). Metallinanohiukkaset mikrobi-infektioon. Funktionalisoiduissa nanomateriaaleissa mikrobi-infektioiden hallitsemiseksi. Luku 4. Palautettu osoitteesta sciencedirect.com.
8. Takashi Tsurumi. (1994). Ratkaisu kehruu. Edistyksellisessä kuidun kehräystekniikassa. Luku 3. Palautettu osoitteesta sciencedirect.com.