CUPRU (II) HIDROXID: STRUCTURĂ, PROPRIETĂȚI, NOMENCLATURĂ, UTILIZĂRI - CHIMIE - 2025

Hidroxidul de cupru (II) sau hidroxid cupric este un solid albastru verzui anorganic cristalin albastru pal sau formula chimică Cu (OH) ₂ . Se obține sub formă de precipitat albastru voluminos prin adăugarea unui hidroxid alcalin la soluțiile cuprice (ceea ce înseamnă că conțin ioni Cu ²⁺ ). Este un compus instabil.

Pentru a-i crește stabilitatea, este preparat în prezența amoniacului (NH ₃ ) sau a fosfaților.Dacă este preparat în prezența amoniacului, se produce un material cu o stabilitate bună și dimensiuni mari ale particulelor.

Proba de hidroxid cupric, Cu (OH) ₂ . SamZane la Wikipedia Wikipedia Sursa: Wikipedia Commons

Când este preparat pornind de la fosfat de cupru (II), Cu ₃ (PO ₄ ) ₂ , se obține un material cu dimensiuni mai fine ale particulelor și suprafață mai mare. Hidroxidul cupric este utilizat pe scară largă ca fungicid și bactericid în agricultură și pentru tratarea lemnului, prelungindu-și viața utilă.

De asemenea, este utilizat ca supliment alimentar pentru animale. Se folosește ca materie primă pentru obținerea altor săruri de cupru (II) și în galvanizarea suprafețelor de acoperire.

Studii sunt în derulare pentru a estima potențialul său de a combate infecțiile bacteriene și fungice la om.

Structura

Hidroxidul de cupru (II) conține lanțuri infinite de ioni de cupru (Cu ²⁺ ) legați de punți ale grupărilor hidroxil (OH ^- ).

Lanțurile sunt atât de împachetate încât 2 atomi de oxigen din alte lanțuri sunt deasupra și sub fiecare atom de cupru, presupunând astfel o configurație octaedrică distorsionată, care este comună în majoritatea compușilor de cupru (II).

În structura sa, patru atomi de oxigen se află la o distanță de 1,93 A; doi atomi de oxigen sunt la 2,63 A; iar distanța Cu-Cu este de 2,95 A.

Structura cristalină a hidroxidului cupric. Aleksandar Kondinski. Sursa: Wikipedia Commons

Nomenclatură

- Hidroxid de cupru (II).

- Hidroxid de cupru.

- Dihidroxid de cupru.

Proprietăți

Stare fizică

Solid solid cristalin.

Greutate moleculară

99,58 g / mol.

Punct de topire

Se descompune înainte de topire. Punct de degradare 229 ºC.

Densitate

3,37 g / cm ³

Solubilitate

Este practic insolubil în apă: 2,9 micrograme / L la 25ºC. Solubil rapid în acizi, în soluții alcaline concentrate și în hidroxid de amoniu. Insolubil în solvenți organici. În apa fierbinte, se descompune generând oxid de cupru (II), care este mai stabil.

Alte proprietăți

Este ușor solubil în acizi puternici și, de asemenea, în soluții concentrate de hidroxid alcalin, pentru a da anioni albastru profund, probabil de tip ^2- .

Stabilitatea sa depinde de metoda de preparare.

Se poate descompune dând oxid de cupru (II) negru (CuO) dacă rămâne în repaus câteva zile sau sub încălzire.

În prezența unui exces de alcali se descompune peste 50 ºC.

Aplicații

În agricultură

Hidroxidul de cupru (II) are o aplicație largă ca fungicid și antibacterian în culturile agricole. Aici sunt cateva exemple:

- Servește împotriva petelor bacteriene (Erwinia) pe salată, aplicându-se ca tratament foliar.

- Împotriva petelor bacteriene (din Xanthomonas pruni) la piersici, pentru care se aplică un tratament latent și foliar.

- Este utilizat împotriva dăunătorului de frunze și tulpini de afine prin aplicații latente.

- Împotriva putregaiului în timpul păstrării afine cauzate de Monilinia oxycocci, prin aplicarea latentă.

Pentru aplicarea în agricultură, se folosește hidroxid de cupru (II), care este preparat în prezența fosfaților, datorită mărimii sale mici de particule.

Cultivarea de salată. Sursa: Pixabay

În conservarea lemnului

Lemnul, fiind de natură organică, este sensibil la atacul insectelor și microorganismelor. Hidroxidul de cupru (II) este utilizat ca biocid pentru ciuperci care atacă lemnul.

Este de obicei utilizat în combinație cu un compus cuaternar de amoniu (NH ₄ ⁺ ). Hidroxidul de cupru acționează ca un fungicid și compusul cuaternar de amoniu funcționează ca un insecticid.

În acest fel, lemnul tratat rezistă sau rezistă la condițiile de service, atingând nivelul de performanță cerut de utilizator. Cu toate acestea, lemnul tratat cu acești compuși are un nivel ridicat de cupru și este foarte coroziv pentru oțelul comun, astfel încât este necesar un tip de oțel inoxidabil care să reziste la prelucrarea lemnului tratat.

În ciuda utilității sale, hidroxidul de cupru (II) este considerat un biocid ușor periculos.

Din acest motiv, există îngrijorarea că acesta va fi eliberat din lemnul tratat în mediu în cantități care ar putea fi dăunătoare pentru microorganisme prezente în mod natural în ape (râuri, lacuri, zone umede și mare) sau în sol.

În fabricarea raionului

Începând cu secolul al XIX-lea, soluțiile amoniacale de hidroxid de cupru (II) au fost utilizate pentru dizolvarea celulozei. Acesta este unul dintre primii pași pentru obținerea fibrei numite raion folosind tehnologia dezvoltată de Bemberg în Germania.

Hidroxidul de cupru (II) se dizolvă într-o soluție de amoniac (NH ₃ ), formând o sare complexă.

Fibrele scurte de bumbac rafinate sunt adăugate la soluția de amoniac de cupru care conține hidroxid de cupru (II) sub formă de solid precipitat.

Celuloza de bumbac formează un complex cu hidroxid de tetra-amoniu de cupru care se dizolvă în soluție.

Ulterior, această soluție se coagulează în timp ce este trecută printr-un dispozitiv de extrudare.

Datorită costului ridicat, această tehnologie a fost deja depășită de vâscoză. Tehnologia Bemberg este utilizată în prezent doar în Japonia.

În industria hranei pentru animale

Este utilizat ca urme în hrana animalelor, deoarece este una dintre substanțele necesare ca micronutrienți pentru nutriția completă a animalelor.

Furaje concentrate pentru animale. Thamizhpparithi Maari. Sursa: Wikipedia Commons

Acest lucru se datorează faptului că la ființele vii superioare cuprul este un element esențial, necesar pentru activitatea unei varietăți de enzime care conțin cupru.

De exemplu, este conținut în enzima care participă la producerea de colagen și în enzima necesară pentru sinteza melaninei, printre altele.

Este un compus în general recunoscut ca sigur atunci când este adăugat la niveluri în concordanță cu bunele practici de hrănire.

Vacile lactate Sursa: Pixabay

La fabricarea altor compuși de cupru (II)

Precursor activ în producerea următorilor compuși de cupru (II): cupru (II) naftenat, cupru (II) 2-etilhexanoat și săpunuri de cupru. În aceste cazuri, se folosește hidroxid de cupru (II), care este sintetizat în prezența amoniacului.

Alte utilizări

Se folosește la stabilizarea nylonului, în electrozii cu baterii; ca fixator de culori în operațiile de vopsire; ca un pigment; în insecticide; în tratarea și colorarea hârtiei; în catalizatori, ca catalizator în vulcanizarea cauciucului polisulfidic; ca un pigment antifouling; iar în electroliză, în galvanizare.

Aplicații medicale viitoare

Hidroxidul de cupru (II) face parte din compușii de cupru care sunt studiați sub formă de nanoparticule pentru eliminarea bacteriilor precum E. coli, K. pneumoniae, P. aeruginosa, Salmonella spp. , printre altele, cauzând boli la oameni.

S-a descoperit, de asemenea, că nanoparticulele de cupru pot fi eficiente împotriva Candida albicans, o ciupercă care este o cauză comună a patologiilor umane.

Aceasta indică faptul că nanotehnologia cuprului poate juca un rol important împotriva bacteriilor și ciupercilor care provoacă infecții la om, iar hidroxidul de cupru (II) ar putea fi foarte util în aceste domenii.

Referințe

1. Cotton, F. Albert și Wilkinson, Geoffrey. (1980). Chimie anorganică avansată. A patra editie. John Wiley & Sons.
2. Kirk-Othmer (1994). Enciclopedia tehnologiei chimice. Volumul 7. Ediția a patra. John Wiley & Sons.
3. Enciclopedia de chimie industrială a lui Ullmann. (1990). Ediția a cincea. Volumul A7. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
4. Dans, JC; Emeléus, HJ; Sir Ronald Nyholm și Trotman-Dickenson, AF (1973). Chimie anorganică cuprinzătoare. Volumul 3. Pergamon Press.
5. Biblioteca Națională de Medicină. (2019). Cupru (II) Hidroxidă. Recuperat din: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. Schiopu, N. și Tiruta-Barna, L. (2012). Conservanți din lemn. În toxicitatea materialelor de construcție. Capitolul 6. Recuperat de la sciencedirect.com.
7. Mordorski, B. și Friedman, A. (2017). Nanoparticule metalice pentru infecția microbiană. În Nanomateriale funcționalizate pentru gestionarea infecției microbiene. Capitolul 4. Recuperat de la sciencedirect.com.
8. Takashi Tsurumi. (1994). Învârtirea soluției. În tehnologia avansată de filare a fibrelor. Capitolul 3. Recuperat de la sciencedirect.com.