Bakır (II) sülfat

Küprik sülfat ya da bakır sülfat olarak da denilen Bakır (II) sülfat, kimyasal formülü CuSO4 olan bir kimyasal bileşiktir. Bu tuzun hidrasyon derecelerine bağlı olarak bir dizi farklı bileşikleri mevcuttur. Susuz formu soluk yeşil ya da grimsi beyaz bir toz olmasına karşın en çok bilinen pentahidrat (CuSO45H2O) formu, parlak mavi renktedir. Çok az miktardaki CuSO45H2O çevreye çok zehirlidir, gözleri ve cildi tahriş eder ve yutulduğunda zararlı da olabilir. Oktahedral moleküler geometriye ve paramanyetik özelliğe sahip olan bakır (II) sülfat ekzotermik olarak suda çözünürek [Cu(H2O)6]2+ kompleksini oluşturur. Bakır (II) sülfat "mavi vitriyol", "göztaşı" ve "göktaşı" olarak da bilinmektedir.
Üretimi ve doğada bulunuşu
Bakır sülfatın endüstriyel üretimi bakır oksitin sulandırılmış sülfürik asit ile
CuO + - +
Veyahut,
bakır metalinin sıcak ve derişik sülfürik asit ile muamele edilmesi ile gerçekleştirilir.
Cu + 2 H2SO4 - CuSO4 + SO2 + 2 H2O
Derişik sülfürik asitin yükseltgen etkisinden kaçınmak ve verimlilik için, reaksiyon şartlarında değişikliğe gidilerek sulandırılmış sıcak sülfürik asit ve yükseltgen olarak da bol miktarda havanın reaksiyon ortamına verilmesi ile ticari üretim gerçekleştirilir.
2Cu + 2 H2SO4 + O2 - 2 CuSO4+ 2 H2O
Susuz formu kalkosiyanit olarak bilinen nadir bir mineral olarak doğada bulunur. Hidratlı bakır sülfat doğada kalkantit (pentahidrat) ve ondan daha az olarak da bonattit (trihidrat) ve boothit (heptahidrat) olarak bulunmaktadır.
Kimyasal özellikleri
Bakır (II) sülfat pentahidrat ergimeden önce 150 Cde bozunur, 63 Cde iki su molekülünü, ardından 109 Cde iki su molekülünü ve daha sonra da son su molekülünü de 200 Cde kaybeder.
Bakır (II) sülfat 650 Cde, bakır(II) oksit (CuO) ve kükürt trioksit (SO3)e halinde bozunur.
CuSO4 - CuO + SO3
Bakır sülfatın mavi rengi hidrasyon suyundan kaynaklanmaktadır. Kristaller alevde ısıtıldığında su kaybederek grimsi beyaz renge dönerler.'Bakır sülfat çok derişik hidroklorik asit ile reaksiyona girer. Reaksiyonla, bakır (II) çözeltisinin mavi rengi tetraklorokuprat(II)ın oluşmasından dolayı yeşil olur:
Cu2+ + 4 Cl -
Ayrıca, bakırdan daha reaktif metallerle (örn. Mg, Fe, Zn, Al, Sn, Pb vb.) de reaksiyona girer:
CuSO4 + Zn - ZnSO4 + Cu
CuSO4 + Fe - FeSO4 + Cu
CuSO4 + Mg - MgSO4 + Cu
CuSO4 + Sn - SnSO4 + Cu
3 CuSO4 + 2 Al - Al2(SO4)3 + 3 Cu
Oluşan bakır diğer metalin yüzeyinde toplanır. Metalin tüm yüzeti bakırla kaplandığında, reaksiyon durur.
Kullanımı
Fungisit, herbisit ve pestisit olarak kullanımı
Bakır sülfat pentahidrat bir fungusittir. Bununla birlikte, bazı funguslar yüksek düzeydeki bakır iyonlarına uyum sağlayabilir. Kireç ile karıştırıldığında Bordo bulamacı, sodyum karbonat ile karıştırıldığında ise Burgonya bulamacı adı verilen ve özellikle bağlardaki ve meyve ağaçlarındaki mantari hastalıklarla mücadele amacıyla kullanılan zirai ilaçların hazırlanmasında kullanılır. Bahçe bitkileri yetiştiriciliğinde fidelerdeki çökerten hastalığına karşı kullanılan bakır sülfat ve amonyum karbonat karışımı olan Cheshunt bileşimi, nin hazırlanması bir başka uygulama alanıdır. Tarım alanında olmasa bile, istilacı sucul bitkiler ve su borularının yakınındaki bitki köklerine karşı bir herbisit olarak da kullanılır. Yosun önleyici olarak yüzme havuzlarında kullanılmaktadır. Çoğu alg türü, bakır sülfatın çok düşük konstrasyonları ile kontrol edilebilir. Seyreltik bakır sülfat çözeltisi akvaryum balıklarındaki parazit enfeksiyonların tedavisinde ve ayrıca akvaryumlardaki salyangozları öldürmek için kullanılır. Bakır iyonları balıklar için son derece zehirli olduğundan uygulama dozajına çok dikkat edilmelidir. Bakır sülfat Escherichia coli'' gibi bakterilerin büyümesini engeller.
Yirminci yüzyılda çoğunlukla, kromlu bakır arsenat (CCA) demiryolu traversi ve derin çakılmış temel kazığı, elektrik direği dışındaki kullanımlar için ahşap korumada hakim oldu. Emprenye yapmak için, kimyasal bir banyo çözeltisi büyük bir silindir kaba doldurulur. Kereste silindir kap içine konmadan önce bakır sülfat pentahidrat diğer katkı maddeleri ile birlikte suda eritilir. Silindir kap, kapatılıp içine basınç uygulandığında, kimyasal maddeler ahşap tarafından emilerek ahşaba mantar, böcek ve UV-ışık etkenlerine karşı korunmasına yardımcı olacak özellik kazandırır.