Что такое соединения меди?
Соединения меди – это химические вещества, в которых медь соединена с другими элементами или радикалами. В группу входят как неорганические соли, так и органические производные, а основными коммерческими членами являются сульфат меди (пентагидрат, моногидрат и безводный), ацетат меди, оксид меди и оксид меди, хлорид меди и хлорид меди, нитрат меди, цианид меди, нафтенат меди и медные соли жирных кислот. Они используются в сельском хозяйстве и животноводстве, промышленности и здравоохранении, и все они производятся из рафинированной меди или медь-содержащих промежуточных продуктов.
Наиболее широко используемый представитель этой группы — сульфат меди. Пентагидратная форма CuSO4·5H2O представляет собой знакомую синюю кристаллическую соль, исторически называемую медным купоросом, а также служит сырьем для производства многих других солей меди.
Основные типы и их использование
| Сложный | Формула | Типичная форма | Основное использование |
|---|---|---|---|
| Пентагидрат сульфата меди | CuSO4·5H2O | Синие кристаллы или гранулы | Фунгицид и бактерицид, кормовые и почвенные микроэлементы, электролит для гальванотехники и рафинирования меди, активатор флотации, водоочистки |
| Медный купорос моногидрат и безводный | CuSO4·H2O / CuSO4 | Порошок от бледно-голубого до серого цвета | Концентрированные составы, в которых не требуется кристаллизационная вода; кормовые премиксы |
| Оксид меди | CuO | Черный порох | Катализаторы, пигменты и красители, керамические и эмалевые фритты, кормовые добавки. |
| оксид меди | Cu2O | Порошок от красного до коричневого цвета | Необрастающие краски и покрытия, средства для защиты древесины, пигменты. |
| Хлорид меди и хлорид меди | CuCl2 / CuCl | Зеленые-синие или белые кристаллы | Катализаторы, пигменты, обработка древесины, гальваника, органический синтез. |
| Медная селитра | Cu(NO3)2 | Синие кристаллы | Краситель в фейерверках и пиротехнике, окислитель, отделка металла. |
| Ацетат меди | Cu(CH3COO)2 | Синий-зеленый порошок | Пигменты, крашение текстиля, катализаторы, консервация древесины. |
| Нафтенат меди и соли жирных кислот меди | Органические соли меди | Вязкие жидкости или пасты | Консервация древесины и древесины, противообрастающие и биоцидные составы. |
| Цианид меди | CuCN | Порошок от белого до кремового цвета | Гальванические ванны, химический синтез (проводится под строгим контролем) |
Применение в сельском хозяйстве и животноводстве
Соединения меди являются эффективными фунгицидными и бактерицидными средствами для борьбы с заболеваниями, вызываемыми грибами, плесенью и бактериями. Медный купорос применяют непосредственно для обработки семян, а смеси солей меди широко опрыскивают сады и полевые культуры. Классическими препаратами являются бордоская смесь, приготовленная из медного купороса и извести, и бургундская смесь, приготовленная из медного купороса и карбоната натрия; В отраслевой литературе зарегистрировано более 300 болезней, поражающих более ста сельскохозяйственных культур, которые можно контролировать с помощью медных фунгицидов, включая виноград, цитрусовые, бананы, яблоки, груши, персики, кофе, каучук, хлопок, сахарную свеклу, пшеницу, рис, кукурузу, ячмень, овес, картофель, помидоры, фасоль и салат.
Медь также является важным микроэлементом для сельскохозяйственных культур и животноводства. Когда доступная для растений-медь в почве падает до очень низкого уровня, порядка нескольких миллиграммов на килограмм, урожай может испытывать дефицит и терять урожай; пастбищные почвы при таком же низком уровне могут привести к нехватке пастбищных животных. Коррекцию обычно проводят путем добавления солей меди в удобрения или опрыскивания листьев, а соли меди также добавляют в кормовые премиксы или дают животным с симптомами дефицита. Ионы меди обладают сильным дезинфицирующим и стерилизующим действием, что используется для борьбы с улитками и другими моллюсками, выступающими хозяевами паразитов, для подавления водорослей в прудах, каналах и рисовых полях, а также для дезинфекции загонов в животноводческих помещениях.
Поскольку они являются биологически активными, а в более высоких дозах токсичными веществами, их использование в сельском хозяйстве и ветеринарии должно соответствовать зарегистрированной этикетке, а также местным ограничениям по максимальному остатку и-нормам применения. Соли меди вредны для водной флоры и фауны, поэтому необходимо предотвращать их попадание в поверхностные воды.
Промышленное применение
В промышленности соединения меди появляются в большей или меньшей степени практически во всех отраслях. Медный купорос используется в качестве протравы и вспомогательного средства для крашения при печати и крашении тканей, где он улучшает стойкость цвета, а также в кожевенной промышленности. Различные соединения меди дают синий, зеленый, красный и черный цвета и используются в качестве красителей для стекла, керамики, цемента и эмали, а также в качестве компонентов некоторых красок для волос, а нитрат меди дает цвет зеленого пламени в пиротехнике. Соединения меди, добавленные в составы красок, обеспечивают защиту от морского биообрастания, а органические соли меди сохраняют целлюлозу, древесину, изделия из дерева и холст. Некоторые соединения меди действуют как катализаторы и очистители при производстве каучука, масел и искусственных волокон. Электролит медного купороса является основой гальванотехники меди, электролитического производства медной фольги и электрорафинирования меди, а медный купорос используется в качестве активатора при флотации свинцовых, цинковых и золотых руд.
Обработка ионами меди также дезинфицирует и дезинфицирует воду и поверхности: она контролирует такие бактерии, как Escherichia coli, в водных системах, удаляет моллюсков, распространяющих шистосомоз, и личинок комаров, а также используется в плавательных бассейнах для подавления водорослей и предотвращения распространения инфекций ног на мокрых полах. Медь-содержащие препараты уже давно используются в некоторых странах для лечения язв и кожных заболеваний, и фармацевтические исследования на основе меди- продолжаются.
По оценкам промышленности, мировое производство сульфата меди осуществляется на более чем ста заводах, а годовое потребление составляет примерно 200 000 тонн, из которых около трех четвертей идет на сельское хозяйство и животноводство, в основном в качестве фунгицида. Поскольку сырьем является рафинированная медь и медь-содержащие технологические потоки, доступность и цена этих соединений соответствуют рынку меди.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос: Какое соединение меди наиболее широко используется?
Медный купорос, особенно пентагидрат CuSO4·5H2O. Это самый дешевый и универсальный представитель группы, а также сырье для производства многих других солей меди.
Вопрос: Что такое бордоская смесь?
Бордоская жидкость – традиционный фунгицид, приготовленный из медного купороса и извести. Бургундская смесь – родственный препарат на основе медного купороса и карбоната натрия. Оба полагаются на ионы меди в своем фунгицидном и бактерицидном действии.
Вопрос: Опасны ли соединения меди?
Они биологически активны, и с ними следует обращаться как с регулируемыми химическими веществами. Они вредны при проглатывании, раздражают глаза и кожу и токсичны для водных организмов. Обращение требует соответствующего защитного оборудования, контроля пыли и тумана, а также локализации разливов и стоков.
Вопрос: Как производятся соединения меди?
Большинство из них начинаются с металлической меди, оксида меди или медного лома, растворенных в соответствующей кислоте или преобразованных в контролируемой реакции, с последующей очисткой, кристаллизацией или осаждением, сушкой и калибровкой. Медный купорос получают в промышленности путем реакции оксида меди или металлической меди с серной кислотой.
Вопрос: Для чего используется сульфат меди при обработке металлов?
Это электролит для гальваники и электрорафинирования меди, а также для электролитического производства медной фольги, используется в ваннах травления и обработки поверхности, а также в качестве активатора при пенной флотации сульфидных руд.
Вопрос: Используются ли соединения меди для консервации древесины?
Да. Нафтенат меди и другие органические соли меди используются для защиты древесины и изделий из дерева, а активные вещества на основе оксида меди и меди- используются в противообрастающих покрытиях и в консервирующих средствах для холста и целлюлозы. Обработанная древесина должна соответствовать регистрационным требованиям рынка назначения.
