سولفات مس آبدار

سولفات مس آبدار | مس (II) سولفات هیدراته کات کبود چیست ؟ | خرید و فروش سولفات مس :  

سولفات مس آبدار (مس (II) سولفات هیدراته، کات کبود) یکی از سولفات های مس بوده که از املاح فلزی اسید سولفوریک به شمار می رود. از خالص سازی مس به طریق الکترولیت یا از عمل آوری قطعات و ذرات مس به کمک اسید سولفوریک رقیق به دست می آید. این محصول به صورت بلورهای آبی یا پودر متبلور است. در آب قابلیت انحلال دارد و لذا طی عمل تکلیس به سولفات بدون آب سفید تبدیل می گردد. همچنین از مواد جاذب رطوبت نیز به شمار می رود. سولفات مس 5 آبه (سولفات مس پنتا هیدرات، CuSO₄.5H₂O) به شکل بلورهای آبی رنگ بوده که به آهستگی در هوا شوره می زند.

سولفات مس 5 آبه (CuSO₄.5H₂O) یا کات کبود (Blue vitriol) دارای جرم مولکولی 249/6 گرم بر مول و دانسیته 2/285 می باشد. سولفات مس 5 آبه در هوای خشک بالای 30/6 درجه سانتی گراد به سولفات مس 3 آبه تبدیل می شود. در دمای بین 88 تا 100 درجه سانتی گراد این ترکیب با سرعت بیشتری تولید می شود.

در اغلب موارد سولفات مس آبدار به عنوان حدواسط برای مثال در تولید قارچ کش های ورقه ای مانند مخلوط بوردیکس که با هیدروکسید مس، استفاده می شود. مقدار قابل توجهی از سولفات مس آبدار همراه با دی کرومات سدیم و آرسنیک اسید به عنوان مهار کننده فساد مواد غذایی استفاده می شود. در صنایع معدنی برای شناور سازی سنگ معدن روی، سرب و کبالت استفاده می شود. همچنین سولفات مس آبدار در صنایع آبکاری نیز کاربرد دارد. از این ماده در رنگرزی منسوجات به عنوان تثبیت کننده، در صنایع رنگ و جلا دهنده ها به عنوان رنگدانه، در صنایع دباغی ماده تبدیل کننده پوست به چرم و در مواد آتش زنه نیز استفاده می شود.

حدود 5 درصد سولفات مس آبدار عرضه شده در بازار به صورت مونو هیدرات می باشد. سولفات مس بدون آب که از حرارت دادن سولفات مس 5 آبه در دمای 250درجه سانتی گراد تولید می شود، کاربرد محدودی دارد و بیشتر به عنوان ماده رطوبت گیر برای جذب آب حلال های آلی در دسیکاتور و ماده مشخص کننده رطوبت در این مواد استفاده می شود.

موارد مصرف سولفات مس آبدار

1- صنایع آبکاری 2- به عنوان ماده ضد عفونی کننده (آب استخر ها، حوض ها و …) 3- تهیه رنگدانه ها (پیگمنت ها) 4- تصفیه نفت 5- صنایع دباغی 6- در صنایع کشاورزی به عنوان علف هرز کش 7- تثبیت کننده رنگ در صنایع نساجی 8- به عنوان الکترولیت در باطری ها 9- در محافظت از چوب و خمیر چوب 10- تهیه ابریشم مصنوعی 11- در صنایع فولاد سازی 12- در ساخت لاستیک سنتزی

روشهای تولید سولفات مس هیدراته

سولفات مس پنج آبه از واکنش ترکیبات مس با اسید سولفوریک تولید می شوند:

استفاده از فلز مس، اسید سولفوریک و هوا رایج ترین روش برای تولید سولفات مس هیدراته به شمار می رود:

1- فرآیند هاریک (Harike Process)

این فرآیند یک روش صنعتی برای تولید سولفات مس هیدراته می باشد. در این روش ذرات کوچک مس (با حداکثر قطر 25 میلی متر) وارد برج واکنش (با سطح مقطع 2/9متر مربع) می شوند، تا بستری از فلز مس به ارتفاع 2/74 متر ایجاد گردد. دو حالت عملیاتی متفاوت برای برج واکنش در نظر گرفته می شود. در حالت اول، محلول سولفات مس غلیظ که در محیط اسیدی در حال کریستالیزه شدن است، تولید می گردد. در حالت دوم، سولفات مس در محیط خنثی تشکیل شده و می تواند کریستالیزه و یا توسط آب رقیق گردد و برای تولید مستقیم سولفات مس و یا تولید سایر ترکیبات مس استفاده شود. میزان اکسیژن مصرفی توسط سیستم ارتباط مستقیم با جرم فلز مسی که حل شده است، دارد. هوا می بایست با سرعت مناسبی به درون سیستم وارد شود تا بستر ذرات مس به صورت سیال گردد. محلول درون بستر همواره توأم با هوا به گردش درآورده می شود تا مخلوط یکنواختی به دست آید.

در صورتی که شدت هوا کاهش یابد، محلول داغ اسید ذرات مس را در غیاب هوا اکسید می کند و باعث تشکیل فیلمی از سولفید مس بر روی ذرات مس خواهد شد. این فیلم موجب می گردد تا ذرات مس در برابر اکسیداسیون های بعدی به صورت خنثی عمل نمایند و از بازده کلی برج کاسته شود. همچنین افزایش در مقدار هوا، میزان اکسیژن مصرفی کاهش می یابد و در نتیجه باعث کاهش بازده برج می گردد. به منظور افزایش میزان تولید، در یک برج با بازدهی بالا، لازم است تا ارتفاع برج افزایش یابد. همچنین در صورتی که سطح ذرات مس افزایش یابد یعنی به جای تکه های مس از براده های مس استفاده شود، تأثیری همانند افزایش ارتفاع برج را خواهیم داشت.

2- فرآیند دو برجی

روش صنعتی دیگری است برای تولید سولفات مس هیدراته، که در آن از دو برج پر شده از ذرات مس استفاده می شود. یک برج پر شده از محلول اسید سولفوریک در حالیکه داخل برج دوم هوا و بخار تزریق شده است تا سطح ذرات مس را اکسید نموده و لایه ای از اکسید مس بر روی سطح آن تشکیل شود. محلول به طور متناوب به برج دیگر پمپ شده تا لایه اکسید شده، حل شود و به برج خشک که شامل هوا و بخار است برگردانده شود. این فرآیند تا رسیدن به غلظت مطلوب ادامه می یابد.

3- روش قطره ای (Trickle method)

در این روش محلول اسید سولفوریک از قسمت بالایی بستری که پر شده از مس، پاشیده می شود و بعد از جمع آوری در پایین برج به مخزن ذخیره برگردانده می شود تا دوباره عمل پاشیدن صورت پذیرد. بخار و هوای مورد نیاز از قسمت پایین برج به طور پیوسته وارد می شود. فرآیند تا لحظه رسیدن به غلظت مطلوب سولفات مس هیدراته ادامه پیدا می کند.

4- استخراج حلال

در این روش سولفات مس هیدراته از محلول مس آمونیاکی (قلیایی) توسط حلال استخراج می گردد. محلول قلیایی مس در مرحله اول در تماس با استخراج کننده آلی که نسبت به مس انتخاب گر است، قرار می گیرد. یکی از رایج ترین آن ها دارای ساختاری به شکل زیر است:

در ساختار فوق R₁ و R₂ گروه های غیر اشباع آلکیل و R₃ معمولاً هیدروژن می باشد. در مرحله بعد مواد جامد آلی که دارای ترکیبات مس هستند (CuR₂) از محلول جدا شده و در تماس با اسید سولفوریک قرار می گیرند: محلول استاندارد سولفات مس تولید شده سرد می شود و یا در تبخیر کننده ها برای تولید کریستال های سولفات پنج آبه تغلیظ می گردد.

به طور کلی از میان روش های ارائه شده، فرآیند هاریک نسبت به سایر روش ها از تجهیزات ساده تر و کمتری برخوردار است.

 

سفیر آزما کیان، شرکت فروش مواد شیمیایی آزمایشگاهی از برترین برند های دنیا

با تشکر مجله دانش شیمی و تیم پایان نامه من

با ما در تماس باشید : 09357007743