WODOROTLENEK MIEDZI (II): STRUKTURA, WŁAŚCIWOŚCI, NAZEWNICTWO, ZASTOSOWANIA - CHEMIA - 2026

Wodorotlenek miedzi (II) i wodorotlenku miedzi jest krystaliczną substancją stałą nieorganiczną zielonkawy bladoniebieskie lub wzór chemiczny Cu (OH) ₂ . Otrzymuje się go w postaci dużego niebieskiego osadu poprzez dodanie wodorotlenku alkalicznego do roztworów miedzi (co oznacza, że ​​zawierają one jony Cu ²⁺ ). Jest to związek niestabilny.

W celu zwiększenia jego trwałości, to wytwarza się w obecności amoniaku (NH ₃ ) lub fosforanów. Jeśli jest sporządzany w obecności amoniaku, tworzy się z materiału o dobrej stabilności i dużej wielkości cząstek.

Próbka wodorotlenku miedziowego, Cu (OH) ₂ . SamZane we włoskiej Wikipedii Źródło: Wikipedia Commons

W przypadku przygotowania z fosforanu miedzi (II), Cu ₃ (PO ₄ ) ₂ , otrzymuje się materiał o drobniejszych cząstkach i większej powierzchni. Wodorotlenek miedziowy jest szeroko stosowany jako środek grzybobójczy i bakteriobójczy w rolnictwie oraz do obróbki drewna, przedłużając jego żywotność.

Jest również stosowany jako suplement diety dla zwierząt. Służy jako surowiec do otrzymywania innych soli miedzi (II) oraz w galwanotechnice do powlekania powierzchni.

Trwają badania mające na celu oszacowanie jego potencjału w zwalczaniu infekcji bakteryjnych i grzybiczych u ludzi.

Struktura

Wodorotlenek miedzi (II) zawiera nieskończone łańcuchy jonów miedzi (Cu ²⁺ ) połączone mostkami grup hydroksylowych (OH ^- ).

Łańcuchy są tak upakowane razem, że 2 atomy tlenu z innych łańcuchów znajdują się powyżej i poniżej każdego atomu miedzi, przyjmując w ten sposób zniekształconą konfigurację oktaedryczną, która jest powszechna w większości związków miedzi (II).

W swojej strukturze cztery atomy tlenu znajdują się w odległości 1,93 A; dwa atomy tlenu mają wartość 2,63 A; a odległość Cu-Cu wynosi 2,95 A.

Struktura krystaliczna wodorotlenku miedziowego. Aleksandar Kondinski. Źródło: Wikipedia Commons

Nomenklatura

- Wodorotlenek miedzi (II).

- Wodorotlenek miedziowy.

- Diwodorotlenek miedzi.

Nieruchomości

Stan fizyczny

Krystaliczne ciało stałe.

Waga molekularna

99,58 g / mol.

Temperatura topnienia

Rozkłada się przed stopieniem. Temperatura rozkładu 229 ºC.

Gęstość

3,37 g / cm ³

Rozpuszczalność

Jest praktycznie nierozpuszczalny w wodzie: 2,9 mikrograma / lw temperaturze 25ºC. Szybko rozpuszczalny w kwasach, w stężonych roztworach zasad oraz w wodorotlenku amonu. Nierozpuszczalny w rozpuszczalnikach organicznych. W gorącej wodzie rozkłada się tworząc tlenek miedzi (II), który jest bardziej stabilny.

Inne właściwości

Jest łatwo rozpuszczalny w mocnych kwasach, a także w stężonych roztworach wodorotlenków alkalicznych, dając ciemnoniebieskie aniony, prawdopodobnie typu ^2- .

Jego stabilność zależy od metody przygotowania.

Może się rozkładać, dając czarny tlenek miedzi (II) (CuO), jeśli pozostaje w spoczynku przez kilka dni lub w trakcie ogrzewania.

W obecności nadmiaru alkaliów ulega rozkładowi powyżej 50 ºC.

Aplikacje

W rolnictwie

Wodorotlenek miedzi (II) ma szerokie zastosowanie jako środek grzybobójczy i przeciwbakteryjny w uprawach rolniczych. Oto kilka przykładów:

- Służy przeciwko plamom bakteryjnym (Erwinia) na sałacie, stosowany jako kuracja dolistna.

- Przeciw plamom bakteryjnym (Xanthomonas pruni) na brzoskwiniach, na które stosuje się kurację utajoną i dolistną.

- Jest stosowany przeciwko szkodnikom liści i łodyg borówek amerykańskich poprzez stosowanie utajone.

- Przeciw gniciu podczas przechowywania borówek wywołanych przez Monilinia oxycocci, poprzez stosowanie utajone.

Do stosowania w rolnictwie stosuje się wodorotlenek miedzi (II), który jest przygotowywany w obecności fosforanów ze względu na mały rozmiar cząstek.

Uprawa sałaty. Źródło: Pixabay

W konserwacji drewna

Drewno z natury organiczne jest wrażliwe na atak owadów i mikroorganizmów. Wodorotlenek miedzi (II) jest stosowany jako środek biobójczy dla grzybów atakujących drewno.

Zwykle jest stosowany w połączeniu z czwartorzędowym związkiem amoniowym (NH ₄ ⁺ ). Wodorotlenek miedzi działa jako środek grzybobójczy, a czwartorzędowy związek amoniowy działa jako środek owadobójczy.

W ten sposób impregnowane drewno wytrzymuje lub stawia opór warunkom użytkowania, osiągając poziom wydajności wymagany przez użytkownika. Jednak drewno poddane obróbce tymi związkami ma wysoki poziom miedzi i jest bardzo korozyjne dla zwykłej stali, dlatego wymagany jest rodzaj stali nierdzewnej, który może wytrzymać obróbkę impregnowanego drewna.

Pomimo swojej przydatności wodorotlenek miedzi (II) jest uważany za lekko niebezpieczny biocyd.

Z tego powodu istnieje obawa, że ​​będzie on uwalniany z impregnowanego drewna do środowiska w ilościach, które mogą być szkodliwe dla mikroorganizmów naturalnie występujących w wodach (rzekach, jeziorach, mokradłach i morzu) lub w glebie.

W produkcji sztucznego jedwabiu

Od XIX wieku amoniakalne roztwory wodorotlenku miedzi (II) są stosowane do rozpuszczania celulozy. To jeden z pierwszych kroków w celu uzyskania włókna zwanego sztucznym jedwabiem przy użyciu technologii opracowanej przez Bemberg w Niemczech.

Wodorotlenek miedzi (II) rozpuszcza się w roztworze amoniaku (NH ₃ ), tworząc złożoną sól.

Rafinowane krótkie włókna bawełniane dodaje się do roztworu amoniaku miedzi zawierającego wodorotlenek miedzi (II) w postaci wytrąconej substancji stałej.

Bawełniana celuloza tworzy kompleks z wodorotlenkiem tetraamonu miedzi rozpuszczonym w roztworze.

Następnie roztwór ten ulega koagulacji podczas przechodzenia przez urządzenie do wytłaczania.

Ze względu na wysoki koszt technologia ta została już pokonana przez wiskozę. Technologia Bemberg jest obecnie używana tylko w Japonii.

W przemyśle paszowym

Znajduje zastosowanie jako śladowe ilości w paszach dla zwierząt, ponieważ jest jedną z substancji niezbędnych jako mikroelementy do pełnego żywienia zwierząt.

Skoncentrowana pasza dla zwierząt gospodarskich. Thamizhpparithi Maari. Źródło: Wikipedia Commons

Dzieje się tak, ponieważ u wyższych istot żywych miedź jest podstawowym pierwiastkiem, niezbędnym do działania różnych enzymów zawierających miedź.

Np. Zawarty jest w enzymie uczestniczącym m.in. w produkcji kolagenu oraz w enzymie niezbędnym do syntezy melaniny.

Jest to związek powszechnie uznawany za bezpieczny, gdy dodaje się go w ilościach zgodnych z dobrą praktyką żywieniową.

Krowy mleczne. Źródło: Pixabay

Przy produkcji innych związków miedzi (II)

Aktywny prekursor w produkcji następujących związków miedzi (II): naftenian miedzi (II), 2-etyloheksanian miedzi (II) oraz mydła miedziowe. W takich przypadkach stosuje się wodorotlenek miedzi (II), który jest syntetyzowany w obecności amoniaku.

Inne zastosowania

Służy do stabilizacji nylonu, w elektrodach akumulatorowych; jako utrwalacz koloru w operacjach barwienia; jako pigment; w środkach owadobójczych; w obróbce i barwieniu papieru; w katalizatorach jako katalizator w wulkanizacji kauczuku polisiarczkowego; jako pigment przeciwporostowy; oraz w elektrolizie, w galwanizacji.

Przyszłe zastosowania medyczne

Wodorotlenek miedzi (II) jest częścią związków miedzi, które są badane w postaci nanocząstek w celu eliminacji bakterii, takich jak E. coli, K. pneumoniae, P. aeruginosa, Salmonella spp. m.in. wywołując choroby u ludzi.

Stwierdzono również, że nanocząstki miedzi mogą być skuteczne przeciwko Candida albicans, grzybowi, który jest częstą przyczyną patologii u ludzi.

Wskazuje to, że nanotechnologia miedzi może odgrywać ważną rolę w zwalczaniu bakterii i grzybów wywołujących infekcje u ludzi, a wodorotlenek miedzi (II) może być bardzo przydatny w tych dziedzinach.

Bibliografia

1. Cotton, F. Albert i Wilkinson, Geoffrey. (1980). Zaawansowana chemia nieorganiczna. Czwarta edycja. John Wiley & Sons.
2. Kirk-Othmer (1994). Encyklopedia technologii chemicznej. Tom 7. Wydanie czwarte. John Wiley & Sons.
3. Encyklopedia chemii przemysłowej Ullmanna. (1990). Piąta edycja. Tom A7. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
4. Dance, JC; Emeléus, HJ; Sir Ronald Nyholm i Trotman-Dickenson, AF (1973). Kompleksowa chemia nieorganiczna. Tom 3. Pergamon Press.
5. National Library of Medicine. (2019). Hydroksyd miedzi (II). Odzyskany z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. Schiopu, N. i Tiruta-Barna, L. (2012). Środki do konserwacji drewna. W toksyczności materiałów budowlanych. Rozdział 6. Odzyskany z sciencedirect.com.
7. Mordorski, B. i Friedman, A. (2017). Nanocząsteczki metali do infekcji bakteryjnych. In Functionalized Nanomaterials for the Management of Microbial Infection. Rozdział 4. Odzyskany z sciencedirect.com.
8. Takashi Tsurumi. (1994). Rozwiązanie się kręci. W zaawansowanej technologii przędzenia włókien. Rozdział 3. Odzyskany z sciencedirect.com.