ГИДРОКСИД МЕДИ (II): СТРУКТУРА, СВОЙСТВА, НОМЕНКЛАТУРА, ПРИМЕНЕНИЕ - ХИМИЯ - 2024

Гидроксид меди (II) , или гидроксид меди представляет собой кристаллический твердый неорганический зеленовато - голубой цвет бледно - голубой или химической формулой Cu (OH) ₂ . Его получают в виде объемного синего осадка при добавлении гидроксида щелочного металла к растворам двухвалентной меди (что означает, что они содержат ионы Cu ²⁺ ). Это нестабильный состав.

Чтобы повысить его стабильность, его готовят в присутствии аммиака (NH ₃ ) или фосфатов. Если он готовится в присутствии аммиака, получается материал с хорошей стабильностью и большим размером частиц.

Образец гидроксида меди Cu (OH) ₂ . SamZane в итальянской Википедии Источник: Wikipedia Commons

При приготовлении из фосфата меди (II), Cu ₃ (PO ₄ ) ₂ , получается материал с более мелкими частицами и большей площадью поверхности. Гидроксид меди широко используется в качестве фунгицида и бактерицида в сельском хозяйстве и для обработки древесины, продлевая ее срок службы.

Он также используется в качестве пищевой добавки для животных. Он используется в качестве сырья для получения других солей меди (II) и при гальванике для покрытия поверхностей.

В настоящее время проводятся исследования для оценки его потенциала в борьбе с бактериальными и грибковыми инфекциями у людей.

Структура

Гидроксид меди (II) содержит бесконечные цепочки ионов меди (Cu ²⁺ ), связанных мостиками гидроксильных групп (OH ^- ).

Цепи так упакованы вместе, что 2 атома кислорода из других цепей находятся выше и ниже каждого атома меди, что предполагает искаженную октаэдрическую конфигурацию, которая является общей для большинства соединений меди (II).

В его структуре четыре атома кислорода находятся на расстоянии 1,93 А; два атома кислорода находятся при 2,63 А; а расстояние Cu-Cu составляет 2,95 А.

Кристаллическая структура гидроксида меди. Александр Кондински. Источник: Wikipedia Commons

Номенклатура

- Гидроксид меди (II).

- Гидроксид меди.

- Дигидроксид меди.

свойства

Физическое состояние

Кристаллическое твердое вещество.

Молекулярный вес

99,58 г / моль.

Температура плавления

Он разлагается перед таянием. Температура разложения 229 ºC.

плотность

3,37 г / см ³

Растворимость

Практически нерастворим в воде: 2,9 мкг / л при 25 ° C. Быстро растворим в кислотах, в концентрированных щелочных растворах и в гидроксиде аммония. Нерастворим в органических растворителях. В горячей воде он разлагается с образованием оксида меди (II), который более стабилен.

Другие свойства

Он легко растворяется в сильных кислотах, а также в концентрированных щелочных растворах гидроксида, давая темно-синие анионы, вероятно, типа ^2- .

Его стабильность зависит от способа приготовления.

Он может разлагаться с образованием черного оксида меди (II) (CuO), если он остается в покое в течение нескольких дней или при нагревании.

При избытке щелочи разлагается выше 50 ºC.

Приложения

В сельском хозяйстве

Гидроксид меди (II) имеет широкое применение в качестве фунгицида и антибактериального средства в сельскохозяйственных культурах. Вот некоторые примеры:

- Противодействует появлению бактериальных пятен (Erwinia) на листьях салата при обработке листьев.

- Против бактериальных пятен (Xanthomonas pruni) на персиках, для которых применяется латентная и внекорневая обработка.

- Используется против листовых и стеблевых вредителей черники путем скрытого применения.

- Против гниения при хранении черники, вызванной Monilinia oxycocci, путем скрытого внесения.

Для применения в сельском хозяйстве используется гидроксид меди (II), который получают в присутствии фосфатов из-за небольшого размера частиц.

Выращивание салата. Источник: Pixabay

В сохранении древесины

Древесина, будучи органической по своей природе, чувствительна к атакам насекомых и микроорганизмов. Гидроксид меди (II) используется как биоцид от грибов, поражающих древесину.

Обычно он используется в сочетании с четвертичным аммониевым соединением (NH ₄ ⁺ ). Гидроксид меди действует как фунгицид, а соединение четвертичного аммония действует как инсектицид.

Таким образом, обработанная древесина выдерживает или сопротивляется условиям эксплуатации, достигая уровня производительности, требуемого пользователем. Однако древесина, обработанная этими составами, имеет высокий уровень меди и очень агрессивна по отношению к обычной стали, поэтому требуется тип нержавеющей стали, который может выдерживать обработку обработанной древесины.

Несмотря на свою полезность, гидроксид меди (II) считается немного опасным биоцидом.

По этой причине есть опасения, что он будет выброшен из обработанной древесины в окружающую среду в количествах, которые могут быть вредными для микроорганизмов, естественным образом присутствующих в воде (реки, озера, водно-болотные угодья и море) или в почве.

При производстве вискозы

С 19 века для растворения целлюлозы использовались аммиачные растворы гидроксида меди (II). Это один из первых шагов к получению волокна, называемого вискозой, с использованием технологии, разработанной компанией Bemberg в Германии.

Гидроксид меди (II) растворяется в растворе аммиака (NH ₃ ), образуя комплексную соль.

Очищенные короткие хлопковые волокна добавляют к раствору аммиака меди, содержащему гидроксид меди (II) в виде осажденного твердого вещества.

Хлопковая целлюлоза образует комплекс с гидроксидом тетрааммония меди, растворяющимся в растворе.

Впоследствии этот раствор коагулирует при пропускании через экструзионное устройство.

По своей дороговизне эта технология уже превзошла вискозу. Технология Бемберга в настоящее время используется только в Японии.

В индустрии кормов для животных

Он используется в качестве следов в кормах для животных, поскольку является одним из веществ, необходимых в качестве микроэлементов для полноценного питания животных.

Концентрированные корма для животноводства. Thamizhpparithi Maari. Источник: Wikipedia Commons

Это связано с тем, что у высших живых существ медь является важным элементом, необходимым для активности множества медьсодержащих ферментов.

Например, он содержится в ферменте, который участвует в производстве коллагена, и в ферменте, необходимом для синтеза меланина, среди прочего.

Это соединение, которое считается безопасным при добавлении в количествах, соответствующих хорошей практике кормления.

Молочные коровы. Источник: Pixabay

При производстве других соединений меди (II)

Активный прекурсор в производстве следующих соединений меди (II): нафтената меди (II), 2-этилгексаноата меди (II) и медных мыл. В этих случаях используется гидроксид меди (II), который синтезируется в присутствии аммиака.

Другое использование

Он используется для стабилизации нейлона, в электродах батарей; как закрепитель цвета при крашении; как пигмент; в инсектицидах; при обработке и окрашивании бумаги; в катализаторах, как катализатор вулканизации полисульфидного каучука; как пигмент против обрастания; и в электролизе, в гальванике.

Будущие медицинские приложения

Гидроксид меди (II) входит в состав соединений меди, которые изучаются в виде наночастиц для уничтожения таких бактерий, как E. coli, K. pneumoniae, P. aeruginosa, Salmonella spp. , среди прочего, вызывая заболевания у людей.

Также было обнаружено, что наночастицы меди могут быть эффективными против Candida albicans, грибка, который является частой причиной патологий человека.

Это указывает на то, что нанотехнология меди может играть важную роль в борьбе с бактериями и грибами, вызывающими инфекции у людей, и гидроксид меди (II) может быть очень полезен в этих областях.

Ссылки

1. Коттон, Ф. Альберт и Уилкинсон, Джеффри. (1980). Продвинутая неорганическая химия. Четвертое издание. Джон Вили и сыновья.
2. Кирк-Отмер (1994). Энциклопедия химической технологии. Том 7. Издание четвертое. Джон Вили и сыновья.
3. Энциклопедия промышленной химии Ульмана. (1990). Пятое издание. Том A7. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
4. Танец, JC; Emeléus, HJ; Сэр Рональд Найхолм и Тротман-Дикенсон, AF (1973). Комплексная неорганическая химия. Том 3. Пергамон Пресс.
5. Национальная медицинская библиотека. (2019). Гидроксид меди (II). Получено с: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. Скиопу Н. и Тирута-Барна Л. (2012). Консерванты для древесины. В токсичности строительных материалов. Глава 6. Восстановлено с sciencedirect.com.
7. Мордорский Б. и Фридман А. (2017). Металлические наночастицы для микробной инфекции. В функционализированных наноматериалах для управления микробной инфекцией. Глава 4. Восстановлено с sciencedirect.com.
8. Такаши Цуруми. (1994). Раствор крутится. В передовой технологии прядения волокна. Глава 3. Восстановлено с sciencedirect.com.