Đồng Sunfat (CuSO4) là gì? Ứng dụng Phèn Xanh đồng ngậm nước (CuSO4.nH20)

Đồng Sunfat (CuSO₄) là gì?

Đồng Sunfat là một hợp chất hóa học vô cơ có công thức là CuSO₄, tồn tại ở dạng khan và dạng ngậm nước. CuSO4 không kết tủa, hòa tan trong nước tạo thành dung dịch màu xanh đặc trưng. Hóa trị của Cu trong CuSO₄ là II, lưu huỳnh (S) có số oxy hóa là 6+.

1. CuSO₄ Khan

Ở dụng muối khan, khoáng vật chalcocyanit CuSO₄ là chất bột màu trắng, hút mạnh hơi ẩm của không khí để tạo thành hydrat CuSO₄·5H₂O màu lam. CuSO₄ ngoài đọc là Đồng 2 Sunfat thì còn được gọi là Cupric sunfat, Vitriol xanh dương, Bluestone, Đồng monosunfat…

Về cấu tạo phân tử, đồng sunfat là liên kết ion giữa cation đồng  (Cu²⁺) và anion sunfat (SO₄^2-).

2. Đồng sunfat ngậm nước

Đồng ngậm nước hay đồng sunfat ngậm nước có công thức CuSO₄.nH₂O. Nó còn có tên gọi khác là phèn xanh vì là chất bột màu xanh đặc trưng. Đi kèm đặc tính tan được trong nước, không tạo mùi, không hề bị bắt cháy. Muối ngậm nước này tồn tại ở các dạng phổ biến như:

• Dạng Pentahydrat phổ biến nhất, khoáng vật chalcanthit (CuSO₄.5H₂O)
• Dạng Trihydrat, khoáng vật bonattite (CuSO₄.3H₂O)
• Dạng Heptahydrat, khoáng vật boothit (CuSO₄.7H₂O)

Các dạng ngậm nước khác ví dụ như CuSO₄·6H₂O, CuSO₄·9H₂O và CuSO₄·44H₂O đều rất phổ biến. Trong tự nhiên, đa phần chúng tồn tại ở dạng phổ biến nhất là pentahydrate có công thức hóa học là CuSO₄.5H₂O. 

Pentahydrat CuSO₄·5H₂O là những tinh thể tam tà màu xanh lam, trong đó ion Cu²⁺ được phối trí kiểu bát diện lệch. Bao quanh ion Cu²⁺ có bốn phân tử nước cùng nằm trên một mặt phẳng, hai nhóm SO₄^2- nằm ở hai phía của mặt phẳng và trên cùng một trục còn phân tử H₂O thứ năm, bằng liên kết hydro, liên kết với một phân tử H₂O của mặt phẳng và với một nhóm SO₄^2-. Khi đun nóng, pentahydrat mất nước dần và đến 250 ℃ biến thành muối khan:

CuSO₄·5H₂O → CuSO₄·3H₂O → CuSO₄·H₂O → CuSO₄.

Pentahydrat CuSO₄·5H₂O là hóa chất thông dụng nhất của đồng. Được dùng vào việc tinh chế đồng kim loại bằng phương pháp điện phân, với nhiều ứng dụng khác trong công nông nghiệp. Nó còn có thể dùng để điều chế nhiều hợp chất của đồng.

Tính chất vật lý CuSO₄

CuSO₄ khan có cấu trúc tinh thể trực giao trong khi tinh thể CuSO₄.5H₂O có cấu trúc ba trục.

Đặc điểm nhận diện CuSO₄:

• Dạng bột trắng (CuSO₄ khan). Khi tan trong nước thì CuSO₄ tan chuyển từ màu trắng thành dung dịch có màu xanh.
• Dạng tinh thể lam (CuSO₄ ngậm 5 nước)
• Dạng tinh thể xanh dương (CuSO₄ ngậm 7 nước)

Khối lượng riêng:

• 3,603 g/cm³ (CuSO₄ khan)
• 2,284 g/cm³ (CuSO₄ ngậm 5 nước)
• 1,944 g/cm³ (CuSO₄ ngậm 7 nước, 21 ℃)

Khối lượng mol (nguyên tử khối):

• 159,6096 g/mol (khan)
• 177,62488 g/mol (1 nước)
• 213,65544 g/mol (3 nước)
• 249,686 g/mol (5 nước)
• 267,70128 g/mol (6 nước)
• 285,71656 g/mol (7 nước)
• 321,74712 g/mol (9 nước)
• 952,28192 g/mol (44 nước)

Điểm nóng chảy:

• 110 °C (383 K; 230 °F) (Ngậm 4 nước)
• 150 °C (302 °F; 423 K) (ngậm 5 nước)
• Điểm phân hủy: 650 °C (1.202 °F; 923 K)

CuSO₄ tan trong nước nhưng:

• Dạng khan: không hòa tan trong etanol
• Dạng ngậm 5 nước: không hòa tan trong etanol, hòa tan trong methanol (10,4 g/L ở 18 ℃)

Tính chất hóa học Đồng sunfat

1. CuSO₄ là chất điện li mạnh hay yếu?

Đồng sunfat là chất điện năng li mạnh, khi tan trong nước các phân tử sẽ phân li hoàn toàn. Cũng vì là chất điện li mạnh thế nên CuSO₄ có khả năng dẫn điện. Phương trình điện ly:

CuSO₄→ Cu²⁺ + SO₄^2-

2. CuSO₄ làm quỳ tím chuyển màu gì?

CuSO₄ là một loại muối trung tính, không phải axit hay bazo vậy nên không làm đổi màu giấy quỳ tím.

3. CuSO₄ tác dụng với NaOH

Muối Đồng sunfat có thể tác dụng với dung dịch NaOH để tạo ra Natri Sunphat và Đồng hidroxit không tan màu xanh. Đây cũng có thể hiểu là CuSO₄ tác dụng với dung dịch bazo, tạo ra muối mới + bazo mới. Biểu thị bằng phương trình phản ứng sau:

CuSO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + Cu(OH)₂

4. Đồng sunfat tác dụng với kim loại

Tác dụng được với các kim loại đứng trước đồng (Cu) trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học như Mg, Fe, Zn, Al, Sn, Pb… tạo ra muối mới và đồng. Ví dụ phương trình hóa học đồng sunfat tác dụng với sắt và các kim loại khác dưới đây:

CuSO₄ + Fe → FeSO₄ + Cu

CuSO₄ + Zn → ZnSO₄ + Cu

CuSO₄ + Mg → MgSO₄ + Cu

CuSO₄ + Sn → SnSO₄ + Cu

3CuSO₄ + 2Al → Al₂(SO₄)₃ + 3Cu

5. Các phản ứng tiêu biểu khác

Hóa chất đồng sunfat tác dụng nước chuyển thành dung dịch đồng ngậm nước có màu xanh, do đó chúng được dùng để phát hiện vết nước trong chất lỏng:

CuSO₄+ 5H2O → CuSO₄.5H₂O (màu xanh)

Tác dụng với muối tạo ra hỗn hợp 2 muối mới:

BaCl₂ + CuSO₄ → CuCl₂ + BaSO₄

Tác dụng với dung dịch NH₃ tạo ra đồng hidroxit và muối amoni sunfat:

CuSO₄ + 2NH₃ + 2H₂O → Cu(OH)₂ + (NH₄)2SO₄

Các ion đồng có trong đồng ngậm nước phản ứng với các ion clorua thuộc axit clohydric đậm đặc (HCl) để tạo thành tetrachlorocuprate(II). Phương trình hóa học:

Cu²⁺ + 4Cl^– → CuCl₄^2-

Phương trình hóa học phản ứng nhiệt phân đồng ngậm nước:

CuSO₄.5H₂O → CuSO₄.3H₂O → CuSO₄.H₂O → CuSO4.

Ứng dụng của Đồng II Sunfat trong đời sống

1. Ứng dụng CuSO₄ trong xử lý nước hồ bơi

Hòa tan CuSO₄ khan vào nước được dung dịch Đồng nước (CuSO₄.5H₂O) chứa Cu2+ giúp ức chế sự quá trình quang hợp, sự phát triển của rêu tảo từ đó diệt tảo hiệu quả. Tảo trong môi trường sẽ bị ảnh hưởng khi hàm lượng Cu2+ gây độc trong nước dao động từ 0,001 ~ 4,0 mg/L. (Tức từ 1 – 4 gram/m3 nước). Rất nhiều loại tảo sẽ bị ảnh hưởng ở nồng độ 0,06 mg/L kể cả các loài thuộc ngành tảo lam.

Phương trình phản ứng:

5H₂O + CuSO₄ → CuSO₄.5H₂O

➣ Bước 1: Chuẩn bị dụng cụ cần thiết

– Hóa chất cần có để diệt rong rêu: Chlorine, CuSO₄ dạng bột hoặc dung dịch, trợ lắng PAC.

– Thiết bị vệ sinh bể bơi bao gồm: sào nhôm, bàn hút, chổi cọ, ống mềm hút cặn, vợt vớt rác, bộ test nước.

➣ Bước 2: Kiểm tra chất lượng nước

• Tiến hành kiểm tra các chỉ tiêu pH và clo bằng cách sử dụng bộ test thử nước chuyên dụng
• Lấy một chút nước dưới bể cho vào 2 ống nghiệm chứa mẫu thử.
• Sau đó đọc chỉ số pH và Clo trong ống, từ đó giúp xác định được lượng hóa chất hồ bơi hợp lý cần cho vào bể.

➣ Bước 3: Tiến hành vệ sinh

Hòa tan sunfat đồng vào thùng pha hóa chất sau đó đem rải đều trên bề mặt bể. Lúc này, hệ thống lọc khởi động và để chế độ đảo nước từ 1 – 3 tiếng và theo tỉ lệ 100 – 400g / 100m3 nước. Lưu ý là lượng dung dịch dùng nhiều hay ít còn tùy thuộc vào mật độ tảo bám trên bể bơi.

➣ Bước 4: Tiến hành cọ sạch quanh bể và hút sạch tảo

Tiến hành chà lại 1 lần nữa cọ sạch sẽ tường và đáy hồ. Trong trường hợp có quá nhiều tảo gặp khó khăn khi hút thì ta có thể dùng thêm trợ lắng PAC tạo sự lắng đọng dưới đáy bể. Sử dụng bàn hút vệ sinh hút toàn bộ xác rong rêu tảo dưới đáy.

➣ Bước 5: Vệ sinh lõi lọc và cân bằng hóa học nước bể

Tiến hành tháo lõi lọc ra và làm sạch đường ống ở áp suất cao. Cân bằng các lượng hóa chất trong bể phù hợp nhất. Sao cho:

• Độ pH: đạt chuẩn từ 7,2-7,6
• Điều chỉnh nồng độ clo dư: 1-3 ppm
• Độ kiềm: lý tưởng duy trì 80-150ppm

2. Đồng Sunfat trong nuôi trồng thủy sản

Đá xanh còn được dùng để trị các bệnh nấm mốc, bệnh trắng mang, đỏ mang, lở loét do ký sinh trùng ở thủy sản. Bạn chỉ cần pha hóa chất với liều lượng 0,3g/m3 treo ở đầu bè, ngày sử dụng 1 lần, sử dụng trong 3 ngày liên tục, cá, tôm sẽ hoàn toàn hết bệnh.

3. Đồng sunfat diệt ốc, hến

Ngoài ra hóa chất còn được sử dụng để phòng ngừa sự có mặt của hến, ốc có trong ao nuôi tôm. Bạn tiến hành pha loãng đồng sunfat với nước theo tỷ lệ 1,5-2kg/1000m3 và chờ trong khoảng 7-10 ngày rồi mới thả giống tôm vào, đảm bảo hóa chất không làm ảnh hưởng đến vật nuôi.

5. Ứng dụng CuSO₄ trong nông nghiệp

CuSO4.5H2O được ứng dụng khác trong nông nghiệp, cụ thể như:

• Nguyên liệu trong sản xuất phân bón nhằm tăng cường sức đề kháng, chống sâu bệnh cho cây trồng.
• Điều chế thuốc kháng nấm, thuốc diệt cỏ, sâu bệnh.
• Sử dụng làm thành trong thức ăn chăn nuôi nhằm bổng sung lượng đồng cho vật nuôi, có tác dụng điều hòa sinh trưởng.
• Được ứng dụng làm nguyên liệu phân bón

6. Ứng dụng CuSO₄ trong công nghiệp

Không chỉ được sử dụng trong lĩnh vực nông nghiệp mà trong công nghiệp, phèn xanh cũng được ứng dụng trong lĩnh vực:

• Được sử dụng để điều chế các chất xúc tác trong chế biến, khai thác dầu khí
• Ứng dụng trong ngành dệt may là hóa chất là nguyên liệu dùng trong thuốc nhuộm để tăng độ bền của vải nhuộm.
• Trong thực phẩm dùng đồng sunfat để tạo màu. Tăng thời hạn sử dụng, bảo vệ màu sắc tự nhiên của thực vật, hạn chế sự thối rữa của trái cây.
• Được dùng chất tạo màu trong ngành sản xuất pháo hoa, in ấn, làm kính và sản xuất đồ gốm.
• Đặc biệt trong ngành sơn, phèn xanh là thành phần quan trọng tạo nên sản phẩm sơn có khả năng chống bẩn.

Xây dựng:

• Là thành phần của bê tông
• Giúp bảo quản gỗ và việc chuẩn bị các chất bảo quản gỗ khác.
• Kiểm soát sự phát triển của rễ cây trong hệ thống cống rãnh,….

7. Ứng dụng trong phòng thí nghiệm

Trong phòng thí nghiệm, CuSO4 được dùng để điều chế thuốc thử trong các thí nghiệm như:

• Trong dung dịch Fehling và Benedict, phèn xanh được dùng để kiểm tra các đường làm giảm sulfat đồng màu xanh hòa tan (II) thành oxit đồng đỏ không hoàn tan (I).
• Hóa chất được dùng để kiểm tra ngọn lửa, các ion đồng trong hợp chất sẽ phát ra ánh sáng có màu lục, màu xanh đậm hơn so với kiểm tra ngọn lửa cho barium.
• Ngoài ra phèn xanh còn được ứng dụng để xét nghiệm máu, nhận biết tình trạng máu. Thực hiện bằng phương pháp, cho máu cần thử nghiệm vào dung dịch đồng sunfat, nếu như trong máu có chứa hemoglobin bồn chứa nhanh chóng do mật độ của nó. Ngược lại nếu máu không chìm hoặc chìm từ từ thì trong đó không đủ lượng hemoglobin.

8. Đồng ngậm nước ứng dụng trong đông y, y học hiện đại

• Giúp kiểm soát bilharzia ở nước nhiệt đới, chất diệt khuẩn
• Chống lại ấu trùng muỗi phòng chống bệnh sốt rét.
• Khử trùng và chống nấm mốc.
• Nguyên liệu làm chất xúc tác ứng dụng trong sản xuất dược phẩm,…

Đồng sunfat có tác hại gì? Lưu ý khi sử dụng và bảo quản

CuSO4 mang lại nhiều rất nhiều lợi ích trong các lĩnh vực khác nhau, tuy nhiên nếu bạn không biết cách sử dụng, hóa chất có thể làm ảnh hưởng đến sức khỏe, môi trường sống của chúng ta. Do đó bạn nên lưu ý những điều sau đây:

Theo nghiên hàng đầu từ các chuyên gia hiện nay cũng như lời nhận xét của PGS.TS Trần Hồng Côn, khoa Hóa – Trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên của Đại học Quốc Gia Hà Nội “Độc tính của hợp chất phèn xanh sẽ phụ thuộc hoàn toàn vào lượng đồng có trong dung dịch”.

Hàm lượng Cu²⁺ quá cao sẽ làm ức chế quá trình phát triển hay giết chết thực vật và sẽ gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người nếu tiếp xúc trực tiếp. Vì vậy, khi sử dụng hợp chất này chúng ta nên chú ý:

• Trang bị đầy đủ dụng cụ găng tay, áo, kính, khẩu trang khi sử dụng hóa chất.
• Xử lý hóa chất đúng liều lượng không quá nhiều không quá ít.
• Tránh tiếp xúc trực tiếp hóa chất trên da tay,..
• Rửa thật sạch sẽ khi hóa chất không may bắn vào. Nếu bọt bay vào mắt hãy rửa sạch rồi đến ngay các cơ sở y tế.
• Bảo quản nơi khô ráo, tránh ánh nắng trực tiếp và nhiệt độ cao.
• Bảo quản đồng sunfat trong lọ kín để nơi khô ráo thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp, tránh để chung hóa chất khác.
• Lấy hóa chất ở nơi kín gió, tránh việc bị gió thổi dính lên da, quần áo.
• Đóng nắp thật chặt, kín đáo sau khi sử dụng xong. Để xa tầm tay của trẻ em.
• Trang bị đầy đủ các dụng cụ: găng tay, khẩu trang, kinh mắt khi sử dụng.
• Sử dụng làm chất diệt cỏ luôn phải để ý đến liều lượng, tránh sử dụng nhiều gây ảnh hưởng đến môi trường.

Điều chế CuSO4

Trong công nghiệp hóa chất được điều chế bằng những phương pháp sau đây:

• Tinh chế phế liệu cùng với kim loại nóng chảy, sau đó đổ vào nước để tạo thành những mảnh xốp có hình cầu nhỏ. Hỗn hợp này sẽ hoà tan trong dung dịch axit sunfuric loãng trong không khí để tạo ra Đồng sunfat.
• Đốt nóng phế liệu đồng cùng lưu huỳnh để tạo ra sunfua đồng. Sau đó người ta oxy hóa hỗn hợp này để tạo ra CuSO4.
• Đun nóng quặng đồng sunfua để tạo ra oxit đồng và xử lý bằng axit sunfuric ta sẽ ra hóa chất cần.
• Cuối cùng bạn có thể lọc chậm quặng cấp thấp trong không khí. Sử dụng vi khuẩn để rút ngắn quá trình tạo thành dung dịch đồng sunfat.

Đồng Sunfat mua ở đâu chất lượng?

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều đơn vị bán hóa chất xử lý nước. Có thể dễ dàng tìm thấy nhưng khuyên các bạn nên lựa chọn các doanh nghiệp cung cấp các sản phẩm uy tín. Union là đơn vị hàng đầu không chỉ chuyên cung cấp thiết bị bể bơi mà còn bán hóa chất chính hãng trên thị trường, chúng tôi cam kết:

• Sản phẩm đầy đủ giấy tờ CO-CQ về nguồn gốc xuất xứ độ an toàn khi sử dụng.
• Giá thành cạnh tranh nhất trên thị trường.
• Kho hàng lớn, sẵn sàng giao ngay khi quý khách cần.
• Dịch vụ giao hàng trên toàn quốc.
• Chính sách bán hàng ưu đãi.
• Hỗ trợ tư vấn nhanh chóng, nhiệt tình, chu đáo.

Trên đây là toàn bộ thông tin về Đồng Sunfat (CuSO₄) và Đồng ngậm nước phèn xanh cùng ứng dụng. Để biết thêm thông tin về cách sử dụng cũng như mua hàng. Xin vui lòng liên hệ hotline bên dưới:

Công Ty Cổ Phần UNION

Trụ Sở

Địa Chỉ: 99A Đường số 12, phường Tam Bình, quận Thủ Đức, Tp. Hồ Chí Minh

Điện thoại: 0902.566.498 – Hotline: 0888 176 539

Email: beboi@union.com.vn

Chi Nhánh Miền Bắc

Địa chỉ: Số 28, Ngõ 172/8/1 đường Phú Diễn, Phường Phú Diễn, quận Bắc Từ Liêm, TP. Hà Nội

Email: support@union.com.vn

Điện thoại: 0902 566 498 – 0902 599 498