KOBBER (II) HYDROXID: STRUKTUR, EGENSKABER, NOMENKLATUR, ANVENDELSER - KEMI - 2025

Den kobberhydroxid (II) eller cuprihydroxid er et krystallinsk fast uorganisk grønlig blå lyseblå eller den kemiske formel Cu (OH) ₂. Det opnås som et voluminøst blåt bundfald ved tilsætning af et alkalisk hydroxid til kopiske opløsninger (hvilket betyder, at de indeholder Cu2 ⁺ -ioner). Det er en ustabil forbindelse.

At forøge dets stabilitet, er det fremstilles i nærvær af ammoniak (NH ₃) eller phosphater. Hvis det fremstilles i nærværelse af ammoniak, er et materiale med god stabilitet og stor partikelstørrelse fremstilles.

Prøve af kobberhydroxid, Cu (OH) ₂. SamZane på italiensk Wikipedia Kilde: Wikipedia Commons

Når fremstillet ud fra kobber (II) phosphat, Cu ₃ (PO ₄) ₂, er et materiale med finere partikelstørrelse og større overfladeareal opnået. Cuprichydroxid er vidt brugt som et fungicid og baktericid i landbruget og til behandling af træ, hvilket forlænger dets brugstid.

Det bruges også som et kosttilskud til dyr. Det bruges som råmateriale til opnåelse af andre kobber (II) salte og til elektroplettering til belægning af overflader.

Undersøgelser er i gang for at estimere dets potentiale til at bekæmpe bakterie- og svampeinfektioner hos mennesker.

Struktur

Kobber (II) hydroxid indeholder uendelige kæder af kobberioner (Cu ²⁺) forbundet med broer af hydroxylgrupper (OH ^-).

Kæderne er så pakket sammen, at 2 oxygenatomer fra andre kæder er over og under hvert kobberatom, hvilket antager en forvrænget oktaedrisk konfiguration, hvilket er almindeligt i de fleste kobber (II) forbindelser.

I sin struktur er fire oxygenatomer i en afstand af 1,93 A; to oxygenatomer er på 2,63 A; og Cu-Cu-afstanden er 2,95 A.

Krystallstruktur af kobberhydroxid. Aleksandar Kondinski. Kilde: Wikipedia Commons

nomenklatur

- Kobber (II) hydroxid.

- Cupric hydroxid.

- Kobberdihydroxid.

Ejendomme

Fysisk tilstand

Krystallinsk fast stof.

Molekylær vægt

99,58 g / mol.

Smeltepunkt

Det nedbrydes før smeltning. Nedbrydningspunkt 229 ºC.

Massefylde

3,37 g / cm ³

Opløselighed

Den er praktisk talt uopløselig i vand: 2,9 mikrogram / l ved 25 ° C. Opløseligt hurtigt i syrer, i koncentrerede alkaliske opløsninger og i ammoniumhydroxid. Uopløselig i organiske opløsningsmidler. I varmt vand nedbrydes det ved frembringelse af kobberoxid, som er mere stabilt.

Andre egenskaber

Det er let opløseligt i stærke syrer og også i koncentrerede alkaliske hydroxidopløsninger for at give dybblå anioner, sandsynligvis af type ^2-.

Dens stabilitet afhænger af fremstillingsmetoden.

Det kan nedbrydes, hvilket giver sort kobber (II) oxid (CuO), hvis det forbliver i ro i et par dage eller under opvarmning.

I nærvær af et overskud af alkali nedbrydes det over 50 ºC.

Applikationer

I landbruget

Kobber (II) hydroxid har en bred anvendelse som et fungicid og antibakterielt i landbrugsafgrøder. Her er nogle eksempler:

- Serveres mod bakteriepletter (Erwinia) på salat, anvendes som en bladbehandling.

- Mod bakterieflekker (af Xanthomonas pruni) i ferskner, som der anvendes en latent og bladbehandling.

- Det bruges mod blad- og stilk skadedyr af blåbær ved latente applikationer.

- Mod rådne under opbevaring af blåbær forårsaget af Monilinia oxycocci, ved latent anvendelse.

Til anvendelse i landbruget anvendes kobber (II) hydroxid, som fremstilles i nærvær af fosfater på grund af dets lille partikelstørrelse.

Salatdyrkning. Kilde: Pixabay

I konservering af træ

Træ, der er organisk i naturen, er følsomt over for angreb fra insekter og mikroorganismer. Kobber (II) hydroxid bruges som et biocid mod svampe, der angriber træ.

Det er almindeligt anvendt i forbindelse med en kvaternær ammoniumforbindelse (NH ₄ ⁺). Kobberhydroxid fungerer som et fungicid, og den kvaternære ammoniumforbindelse fungerer som et insekticid.

På denne måde modstår eller modstår det behandlede træ træbetingelser og når det ydeevne, som brugeren kræver. Træ behandlet med disse forbindelser har imidlertid et højt niveau af kobber og er meget ætsende for almindeligt stål, så der kræves en type rustfrit stål, der kan modstå forarbejdning af behandlet træ.

På trods af dets anvendelighed betragtes kobber (II) hydroxid som et lidt farligt biocid.

Af denne grund er der bekymring for, at det frigives fra behandlet træ i miljøet i mængder, der kan være skadelige for mikroorganismer, der naturligt findes i vand (floder, søer, vådområder og havet) eller jord.

Ved fremstilling af rayon

Siden det 19. århundrede er ammoniumopløsninger af kobber (II) hydroxid blevet brugt til at opløse cellulose. Dette er et af de første skridt til at få fiberen kaldet rayon ved hjælp af teknologien udviklet af Bemberg i Tyskland.

Kobber (II) hydroxid opløses i en opløsning af ammoniak (NH ₃), der danner et komplekst salt.

De raffinerede korte bomuldsfibre sættes til kobber-ammoniakopløsningen indeholdende kobber (II) hydroxid som et udfældet fast stof.

Bomuldcellulose danner et kompleks med kobber tetra-ammoniumhydroxid opløst i opløsning.

Efterfølgende koagulerer denne opløsning, mens den ledes gennem en ekstruderingsindretning.

På grund af dens høje omkostninger er denne teknologi allerede blevet overgået af viskose. Bemberg's teknologi bruges i øjeblikket kun i Japan.

I dyrefoderindustrien

Det bruges som spor i dyrefoder, da det er et af de stoffer, der kræves som mikronæringsstoffer til fuld ernæring af dyr.

Koncentreret foder til husdyr. Thamizhpparithi Maari. Kilde: Wikipedia Commons

Dette skyldes, at kobber i højere levende væsener er et vigtigt element, der kræves for aktiviteten af ​​en række kobberholdige enzymer.

For eksempel er det indeholdt i enzymet, der deltager i produktionen af ​​kollagen og i det enzym, der kræves til syntesen af ​​melanin, blandt andre.

Det er en forbindelse, der generelt anerkendes som sikker, når den tilsættes i niveauer, der er i overensstemmelse med god fodringspraksis.

Mælkekøer. Kilde: Pixabay

Ved fremstilling af andre kobberforbindelser (II)

Aktiv forløber til produktion af følgende kobber (II) forbindelser: kobber (II) naphthenat, kobber (II) 2-ethylhexanoat og kobber sæber. I disse tilfælde anvendes kobber (II) hydroxid, som syntetiseres i nærværelse af ammoniak.

Andre anvendelser

Det bruges til stabilisering af nylon i batterielektroder; som en farvefixer i farvningsoperationer; som et pigment; ved insekticider; til behandling og farvning af papir; i katalysatorer, som en katalysator i vulkaniseringen af ​​polysulfidgummi; som et antifouling pigment; og i elektrolyse, ved elektroplettering.

Fremtidige medicinske applikationer

Kobber (II) hydroxid er en del af kobberforbindelserne, der undersøges i form af nanopartikler til eliminering af bakterier, såsom E. coli, K. pneumoniae, P. aeruginosa, Salmonella spp. blandt andet forårsager sygdomme hos mennesker.

Det har også vist sig, at kobbernanopartikler kan være effektive mod Candida albicans, en svamp, der er en almindelig årsag til menneskelige patologier.

Dette indikerer, at kobbernanoteknologi kan spille en vigtig rolle mod bakterier og svampe, der forårsager infektioner hos mennesker, og kobber (II) hydroxid kan være meget nyttigt i disse felter.

Referencer

1. Cotton, F. Albert og Wilkinson, Geoffrey. (1980). Avanceret uorganisk kemi. Fjerde udgave. John Wiley & sønner.
2. Kirk-Othmer (1994). Encyclopedia of Chemical Technology. Bind 7. Fjerde udgave. John Wiley & sønner.
3. Ullmanns encyklopædi for industriel kemi. (1990). Femte udgave. Volumen A7. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
4. Dance, JC; Emeléus, HJ; Sir Ronald Nyholm og Trotman-Dickenson, AF (1973). Omfattende uorganisk kemi. Bind 3. Pergamon Press.
5. National Library of Medicine. (2019). Kobber (II) hydroxyde. Gendannes fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. Schiopu, N. og Tiruta-Barna, L. (2012). Træbeskyttelsesmidler. I bygningsmaterialers toksicitet. Kapitel 6. Gendannes fra sciencedirect.com.
7. Mordorski, B. og Friedman, A. (2017). Nanopartikler i metal til mikrobiel infektion. I funktionaliserede nanomaterialer til styring af mikrobiel infektion. Kapitel 4. Gendannes fra sciencedirect.com.
8. Takashi Tsurumi. (1994). Opløsning spinding. I avanceret fiberspindingsteknologi. Kapitel 3. Gendannes fra sciencedirect.com.