कॉपर सल्फेट पेंटाहाइड्रेट: संरचना, गुण, उपयोग - रसायन विज्ञान - 2025

तांबा सल्फेट pentahydrate एक अकार्बनिक तत्वों तांबे (Cu), सल्फर (एस), ऑक्सीजन (O) और पानी (एच से मिलकर यौगिक है ₂ ओ)। इसमें कॉपर (II) (Cu ²⁺) और सल्फेट (SO ₄ ^2-) आयन होते हैं । इसका रासायनिक सूत्र CuSO _{4 •} 5H ₂ O है।

प्रकृति में यह खनिज चाकलेनाइट या कैल्सेन्टाइट के रूप में पाया जाता है, जिसे क्लैक्लेस या कैल्क्लेस भी कहा जाता है। यह एक नीला क्रिस्टलीय ठोस होता है।

कॉपर सल्फेट पेंटहाइड्रेट के क्रिस्टल CuSO _{4 •} 5H ₂ O. लेखक: rasberraschungsbilder। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

इसका उपयोग कुछ जानवरों जैसे कि जुगाली करने वाले, सूअर और मुर्गी के भोजन के पूरक के रूप में किया जाता है। कृषि में यह कीटनाशक का काम करता है। खनन गतिविधियों में यह अन्य धातुओं को पुनर्प्राप्त करने की अनुमति देता है।

अपने नीले रंग के कारण, इसका उपयोग कपड़े और धातुओं को रंगने के लिए किया जाता है। यह विद्युत प्रवाहकीय कपड़ों को प्राप्त करने के लिए सेलूलोज़ फाइबर पर धातु तांबा जमा करने के लिए इस्तेमाल किया गया है। यह विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों के साथ तांबा और इसके आक्साइड के नैनोकणों को तैयार करने के लिए भी उपयोग किया जाता है।

उच्च सांद्रता में यह जीवों और वनस्पतियों के लिए विषाक्त हो सकता है, इस कारण से इसे कभी-कभी कीटों (जानवरों या पौधों) को खत्म करने के लिए प्रयोग किया जाता है जैसे कि लैगून और प्राकृतिक तालाब।

संरचना

यह यौगिक तत्व ऑक्सीकरण अवस्था +2 और सल्फेट आयन में तत्व कॉपर द्वारा बनता है। उत्तरार्द्ध में सल्फर परमाणु होता है जिसमें वेलेंस +6 चार ऑक्सीजन परमाणुओं से घिरा होता है, प्रत्येक में वेलेंस -2 होता है। इस तरह, सल्फेट आयन के दो नकारात्मक आरोप हैं।

इसकी संरचना में 5 पानी के अणु भी हैं। निम्नलिखित आकृति में आप देख सकते हैं कि क्रिस्टल में विभिन्न परमाणुओं की व्यवस्था कैसे की जाती है।

CuSO ₄ की संरचना _• 5 एच ₂ ओ लेखक: स्मोकेफुट। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

Cu ²⁺ (नारंगी गोले) को H ₂ O के 4 अणुओं (ऑक्सीजन = लाल; हाइड्रोजन = सफेद) और SO ₄ ^2- (सल्फर = पीला) के 2 ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ एक साथ समन्वित किया जाता है । चित्र में एच ₂ ओ अणुओं में से एक स्पष्ट स्वतंत्रता में है लेकिन क्रिस्टलीय संरचना का हिस्सा है।

शब्दावली

श्लेकान्टाइट खनिज CuSO _{4 •} 5H ₂ O. लेखक: आर्कियोपोडोंटोसॉरस। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

• कॉपर सल्फेट पेंटाहाइड्रेट
• कॉपर (II) पेंटाहाइड्रेट का सेवन करता है
• Bluejack
• नीला पत्थर (अंग्रेजी नीले पत्थर से)
• चाकलेनाइट, कैल्केनटाइट, क्लैक्लेस या कैल्क्लेस

गुण

भौतिक अवस्था

नीला क्रिस्टलीय ठोस।

आणविक वजन

249.686 जी / मोल

गलनांक

110 reachingC तक पहुंचने पर, यह विघटित हो जाता है।

घनत्व

2,286 जी / सेमी ³

घुलनशीलता

पानी में घुलनशील: 25 डिग्री सेल्सियस पर 22.0 ग्राम / 100 ग्राम पानी। मेथनॉल में घुलनशील (सीएच ₃ ओएच)। इथेनॉल में थोड़ा घुलनशील (CH ₃ CH ₂ OH)।

रासायनिक गुण

जब यह यौगिक पानी के संपर्क में आता है, तो यह आयन Cu ²⁺ और SO ₄ ^2- बनाता है । यदि पानी में सल्फ्यूरिक एसिड मौजूद हो तो पानी में इसकी घुलनशीलता काफी कम हो जाती है।

एच ₂ एसओ ₄ एसओ ₄ ^2- आयन प्रदान करता है और इसकी उपस्थिति "सामान्य आयन" प्रभाव उत्पन्न करती है, क्योंकि यह आयन कॉपर सल्फेट पेंटाहाइड्रेट में मौजूद है। विघटन इस तरह व्यक्त किया जा सकता है:

CuSO _{4 •} 5H ₂ O (ठोस) + पानी + Cu ²⁺ + SO ₄ ^2- + पानी

इसलिए, यदि सल्फ्यूरिक एसिड का SO ₄ ^2- पहले से ही समाधान में मौजूद है, तो संतुलन बाईं ओर शिफ्ट हो जाता है, अर्थात ठोस के गठन की ओर और इस प्रकार घुलनशीलता कम हो जाती है।

प्राप्त

कॉपर सल्फेट पेंटाहाइड्रेट प्राप्त करने के तरीकों में से एक नियंत्रित तापमान पर जलीय सल्फ्यूरिक एसिड समाधान (एच ₂ एसओ ₄) में खनिज मैलाकाइट को भंग करके है । मैलाकाइट में अन्य अशुद्धियों जैसे लोहे के साथ Cu ₂ (OH) ₂ CO ₃ होता है।

अशुद्ध तांबा (II) घोल को हाइड्रोजन पेरोक्साइड (H ₂ O ₂) के साथ व्यवहार किया जाता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि लोहा (II) (Fe ²⁺) अशुद्धियों को लोहे (III) (Fe ³⁺) में बदल दिया जाता है। बाद में सोडियम हाइड्रॉक्साइड (NaOH) का उपयोग करके फेरिक हाइड्रॉक्साइड (Fe (OH) ₃) के रूप में अवक्षेपित किया जाता है।

Precipitating का मतलब है कि घोल में एक अघुलनशील ठोस के कण बनते हैं, जो कंटेनर के नीचे गिरता है जिसमें यह होता है।

CuSO _{4 •} 5H ₂ O. के एक केंद्रित समाधान का प्रकटन लेखक: PublicDomainPictures। स्रोत: पिक्साबे

परिणामी मिश्रण को ठोस Fe (OH) ₃ को हटाने के लिए फ़िल्टर किया जाता है और शेष तरल को इथेनॉल (C ₂ H ₅ OH), मेथनॉल (CH ₃ OH) या सल्फ्यूरिक एसिड के साथ सभी Cu ²⁺ आयनों के रूप में उपजाया जाता है। CuSO _{4 •} 5H ₂ हे।

जब उदाहरण के लिए इथेनॉल मिलाया जाता है तो कम पानी उपलब्ध होता है ताकि आयन घन ²⁺ और एसओ ₄ ^2- समाधान में होते हैं और एक दूसरे से बंध जाते हैं। यह डिहाइड्रेटर का काम करता है। जितना अधिक इथेनॉल जोड़ते हैं, उतना ही ठोस होता है।

शुद्धि के लिए उपजी ठोस को पुनर्गठित किया जा सकता है। ऐसा करने के लिए, इसे 80-90 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर पानी में भंग किया जाता है और फिर समाधान को 25-30 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा किया जाता है। पेंटाहाइड्रेट यौगिक पुनः अवक्षेपित हो जाता है और अशुद्धियाँ विलयन में रहती हैं।

अनुप्रयोग

इसमें वाणिज्यिक अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है।

कृषि में यह कीटनाशक, कीटनाशक, शाकनाशी, कवकनाशी, कीटाणु नाशक और मिट्टी को जोड़ने का काम करता है। पशु चिकित्सा में इसका उपयोग एक कृमिनाशक, कवकनाशी और इमेटिक (उल्टी पैदा करने के लिए) के रूप में किया जाता है।

यह रंगों और धातुओं के रंग में एक रंग के रूप में, रंगों और रंगों में नीले या हरे रंग के रंगद्रव्य के रूप में उपयोग किया जाता है। एक फोटो प्रिंटिंग टोनर के रूप में और नकारात्मक को तीव्र करने के लिए एक अभिकर्मक के रूप में।

इसका उपयोग खनन गतिविधियों में जस्ता और सीसा की वसूली के लिए एक प्लवनशीलता अभिकर्मक के रूप में किया जाता है। इसका उपयोग अन्य तांबे के यौगिकों का उत्पादन करने के लिए किया जाता है, इसका उपयोग चमड़े की कमाना और लकड़ी को संरक्षित करने के लिए किया जाता है।

पशु आहार में

इस यौगिक का उपयोग विकास के प्रवर्तक के रूप में बहुत कम मात्रा में सूअरों के आहार में किया जाता है, विशेष रूप से बाद के चरण में। जिस तंत्र के द्वारा यह प्रभाव होता है वह अभी भी अज्ञात है।

कुछ शोधकर्ताओं का दावा है कि यह जानवरों की आंतों में रोगजनक या हानिकारक बैक्टीरिया की आबादी को कम करता है और परिणामस्वरूप उनकी वृद्धि का पक्षधर है।

CuSO _{4 •} 5H ₂ O के साथ, ऊनी पिगलेट के विकास को बढ़ावा दिया जा सकता है। लेखक: माबेलबर्ग स्रोत: पिक्साबे

अन्य विद्वानों का संकेत है कि यह इन जानवरों की आंतों के स्वास्थ्य में सुधार करता है, लेकिन कुछ शोध से संकेत मिलता है कि तांबे का अंतःशिरा इंजेक्शन भी उनके विकास में सुधार करता है।

इसका उपयोग पोल्ट्री में एक ही उद्देश्य के लिए भी किया गया है, और इसका उपयोग तांबे की कमी के लिए जुगाली करने वालों में किया गया है।

नैनोकणों के संश्लेषण में

कॉपर सल्फेट पेंटाहाइड्रेट का उपयोग तांबे और तांबे (I) ऑक्साइड (Cu / Cu ₂ O) के मिश्रित नैनोकणों को प्राप्त करने के लिए किया गया है ।

नैनोपार्टिकल्स अत्यंत छोटी संरचनाएँ हैं जिन्हें केवल इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के माध्यम से देखा जा सकता है।

नैनोपार्टिकुलेट फॉर्म में Cu / Cu ₂ O पाउडर का उपयोग अन्य अनुप्रयोगों के बीच, अर्धचालकों और रोगाणुरोधी सामग्रियों में, रासायनिक प्रतिक्रियाओं के उत्प्रेरक या त्वरण में किया जाता है।

कीट नियंत्रण के लिए अध्ययन में

CuSO _{4 •} 5H ₂ O का प्रयोग पोमेसिया कैनालिकैटाटा प्रजातियों के घोंघे के प्रति इसकी विषाक्तता का मूल्यांकन करने के लिए प्रयोगों में किया गया है।

ये दक्षिण अमेरिका के उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों के मूल निवासी हैं जो दलदल और लैगून से लेकर झीलों और नदियों तक विभिन्न प्रकार के पारिस्थितिकी प्रणालियों में निवास करते हैं।

उनका अध्ययन किया जाता है क्योंकि कुछ मेजबान मानव परजीवी जैसे कि शिस्टोसोमा मैन्सोनी (बिफराज़िया जो बिलार्ज़िया रोग का कारण बनता है)। बाढ़ वाले क्षेत्रों में घोंघे कृषि फसलों के लिए भी हानिकारक हो सकते हैं।

घोंघे के गोले पोमेसिया कैनालिकैटाटा। एच। ज़ेल / सीसी BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

जलीय पौधे पर घोंघे द्वारा जमा किए गए अंडे। ये घोंघे कभी-कभी एक कीट होते हैं जिन्हें CuSO _{4 •} 5H ₂ O. शान ल्यु, नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ पैरासाइटिक डिसीज / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/2.5) से नियंत्रित किया जा सकता है । स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

समीक्षा किए गए अध्ययनों के अनुसार, कॉपर सल्फेट पेंटाहाइड्रेट के जलीय घोल इन घोंघे के लिए बेहद जहरीले होते हैं, इसलिए इस यौगिक का उपयोग संक्रमित क्षेत्रों से मोलस्क को खत्म करने के लिए किया जा सकता है।

कुछ शोधों के अनुसार, ऐसा इसलिए है क्योंकि घोंघा को तांबे के आयन की कोई आवश्यकता नहीं होती है, इसलिए इस आयन के संपर्क में आने से पशु की मृत्यु के लिए पर्याप्त होगा।

विद्युत प्रवाहकीय कपड़ों में

इस परिसर का उपयोग एकीकृत बिजली सेंसर के साथ कपड़ा सामग्री प्राप्त करने के लिए किया गया है। इस प्रकार के कपड़े का उपयोग बिजली भंडारण उपकरणों, दबाव सेंसर, फोटोडेटेक्टर और प्रकाश उत्सर्जक स्क्रीन में किया जाता है।

विद्युत प्रवाहकीय कपड़ों को प्राप्त करने के लिए, "लियोसेल" नामक एक अर्ध-सिंथेटिक बुने हुए सेल्यूलोज फाइबर को धातु तांबा के साथ लेपित किया जाता है। कोटिंग को गैर-इलेक्ट्रोलाइटिक तरीके से किया जाता है जो CuSO4 • 5H2O और अन्य सहायक रासायनिक यौगिकों के घोल से शुरू होता है।

लाइकोल फाइबर। इस तरह के कपड़े का इस्तेमाल कॉपर प्लेटिंग टेस्ट में किया जाता था। Dobrozhinetsky / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

इस तरह से प्राप्त कपड़े उच्च चालकता को बनाए रखते हुए विकृति या खिंचाव की स्थिति में भी विद्युत संकेत स्थानांतरित कर सकते हैं।

पर्यावरण पर प्रभाव

जैसा कि पहले बताया गया है, CuSO _{4 •} 5H ₂ O, जब पानी में घुल जाता है, तो तांबा (II) आयन उत्पन्न करता है।

यद्यपि जीवित जीवों की सेलुलर गतिविधियों के लिए कम सांद्रता में तांबा आवश्यक है, उच्च सांद्रता में यह विषाक्त हो सकता है और यहां तक ​​कि मृत्यु का कारण भी बन सकता है।

इसलिए, पर्यावरण में उक्त आयन की उपस्थिति जानवरों और पौधों के लिए एक जोखिम बनती है। जलीय पारिस्थितिक तंत्रों में, यह जीवित प्राणियों और खाद्य श्रृंखला में बायोकेम्युलेट कर सकता है, जिससे क्षति हो सकती है।

CuSO _{4 •} 5H ₂ O जलीय वातावरण के लिए हानिकारक हो सकता है। लेखक: जेम्सडेमर स्रोत: पिक्साबे

वास्तव में, कुछ अनुभवों में यह पाया गया है कि कॉपर सल्फेट पेंटाहाइड्रेट के साथ जलीय वातावरण के संदूषण से कुछ जलीय पौधों के बायोमास में कमी आती है।

जिसका अर्थ है कि उच्च सांद्रता में इस नमक की उपस्थिति में पौधे कम विकसित होते हैं।

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