سولفات مس یا کات کبود یک ترکیب شیمیایی با فرمول CuSO4 یا 5 آبه است. این ماده (که در اصل از خانواده نمکهاست) مجموع چند ترکیب است که در میزان آبپوشیدگی با هم تفاوت دارند. شکل بی آب مس سولفات، پودر سبز کم رنگ یا سفید مایل به خاکستری است؛ در حالی که مس سولفات پنج آبه که رایج‌ترین شکل این ماده است، به رنگ آبی روشن است.
- دمای ذوب: 110 درجه سانتیگراد
- چگالی: 3.6 گرم بر سانتیمتر مکعب
- حلال ها: آب
سولفات مس چیست؟
سولفات مس یک ترکیب شیمیایی هست که پنتاهیدرات آن با چگالی 2.286 گرم بر سانتیمتر مکعب و قابل حل شدن در متانول شایع ترین شکل این ماده است. زاج آبی، سنگ آبی، زاج مس و زاج رومی اسم های قدیمی تر این ماده شیمیایی پرکاربرد است.
کات کبود
پنتاهیدرات که غالباٌ به شکل نمک در دسترس می باشد، به رنگ آبی روشن است و با تولید حرارت در آب حل می شود تا یک ترکیب آبی به وجود آید که دارای هندسه مولکولی هشت ضلع است. سولفات مس جامد دارای یک ساختار پلیمری است که در آن مس نیز دارای هشت وجهی، اما به چهار لیگاند آب متصل می شود. واحدهای Cu (II) (H۲O) ۴ به وسیله آنیون های سولفات به شکل زنجیره ای به هم اتصال پیدا میکنند. سولفات مس فاقد آب، یک پودر سفید است.
روش تولید زاج آبی
زاج آبی به روش صنعتی از واکنش فلز مس با اسید سولفوریک غلیظ داغ و یا اکسید آن با این اسید البته حالت رقیق، تولید می شود. کات کبود را برای استفاده در آزمایشگاه خریداری می کنند. سولفات مس می تواند با تصفیه کردن تدریجی سنگ مس با خلوص کم در هوا تولید شود که در این روش می توان برای آسان کردن فرایند از باکتری استفاده کرد.
کاربردهای سولفات مس
با وجود سمی بودن سولفات مس، غالباٌ از آن برای تولید بلور در مدارس و آب کاری با مس مورد استفاده قرار می گیرد. به علاوه، کات کبود اغلب برای مشخص کردن یک واکنش حرارت زا، معمولا به عنوان یک محلول کاتد برای الکترولیت سلولهای گالوانیک و پنتاهیدرات آن به عنوان یک قارچ کش مورد استفاده قرار می گیرد. در قدیم این ماده به عنوان یک استفراغ آور مورد استفاده قرار می شد که اکنون برای این استفاده بیش از حد سمی است.
دیگر موارد مصرف این مواد عبارتند از:
- بهبود و درمان عفونت های انگلی ماهی ها و از بین بردن حلزون در آکواریوم
- قارچ کش (محافظت از دانه ها و نعل اسب در مقابل عفونت)
- عنصر رنگ آمیزی در آثار هنری به ویژه شیشه و سفال
- در چاپ برای محافظت کاغذ در برابر خوردگی حشرات
- مقاومت بتن در مقابل آب و ضدعفونی کننده
- استفاده از سولفات مس در پیش گیری از خشک شدن نهال در باغبانی
- قلم زنی بر روی صفحات روی یا مس
- علف کش در مصارف غیر کشاورزی
- جبران کمبود مس در خاک و دام
- تثبیت کننده در رنگ رزی گیاهی
- حذف جلبک از استخرها
- جلوگیری از رشد باکتری
- آزمایش کم خونی
- کاربرد کات کبود در تولید انواع حشره کش‌ها
سایر نامهای سولفات مس
سایر نامهای دیگر این محصول شامل کات کبود، گوهر آبی، زاج کبود، مس سولفات می باشد. سولفات مس با نام کات کبود نیز در بازار معروف است و از خانواده نمک ها می باشد یک ترکیب شیمیایی با فرمول CuSo₄ است.
شکل بی آب مس سولفات، پودر سبز کم رنگ یا سفید مایل به خاکستری است که یک ماده معدنی کمیاب است و در طبیعت به شکل و با نام کالکوسیانیت نوعی کانی محسوب می شود.
مس سولفات 5 آبه کالکانتیت با فرمول شیمیایی CuSo₄-H₂O که رایج ترین این نوع ماده محسوب می شود به رنگ آبی روشن و بدون بو بوده و به سهولت در آب حل می شود.
در متانول و گلیسرول و تا حدی در اتانول نیز قابل حل است. سولفات مس به صورت صنعتی از طریق الکترولیز فلز مس با سولفوریک اسید غلیظ یا اکسید مس با سولفوریک اسید رقیق تولید می‌شود.
خصوصیات سولفات مس
از خصوصیات و ویژگیهای سولفات مس بصورت کریستالی این است که کریستال های این ماده شیمیایی در هوای خشک به تدریج شکفته می شود و در دمای 45 درجه سانتیگراد دو مولکول آب کریستالی و در دمای 110 درجه سانتیگراد چهار مولکول آب کریستالی را از دست می دهد و در دمای 250 درجه سانتیگراد آخرین آب کریستالی را از دست می دهد و نهایتاً در دمای 400 درجه سانتیگراد کاملاً تجزیه می شود.
نقطه جوش آن 650 درجه، نقطه ذوب آن 590 درجه سانتی گراد و وزن مخصوص آن برابر 2.87 است. این ماده شعله ور نمی گردد ولی در صورتیکه گرمایی در حد تجزیه حرارتی به آن داده شود از خود بخارهای سمی تولید می کند.
مس یک نوع عنصری است که به شکل طبیعی در محیط زیست پیدا می شود. میزان مشخصی از مس برای ادامه حیات هر سلول ضروری است. از جلبک تک سلولی تا تمامی گیاهان، جانوران و انسان بدون وجود مس قادر به ادامه حیات نمی باشند. تقریباً بشر بیش از ده هزار سال است که موفق به کشف مس شده است. در 450 سال پیش از میلاد، استفاده از مس را در درمان زخم ها، گلو درد و سایر بیماری ها توصیه نموده است.
ضمن اینکه سولفات مس خاصیت قارچ کشی دارد، دانشمندان موفق به کشف اثر ضد باکتریایی و ضد ویروسی سطوح مس شده اند. یون مس آزاد شده از این سطوح، در عرض چند ساعت کلیه باکتری ها، قارچ ها و ویروس ها را نابود می کند. هیچ میکروارگانیسمی پیدا نشده که بتواند در برابر توانایی یون مس زنده بماند.
تحقیق های آزمایشگاهی اثبات کرده است که یک سطح مسی، با آزاد کردن یون مس، قادر است در عرض چند ساعت کلیه میکروارگانیسم ها را از بین ببرد. از خصوصیات سولفات مس میتوان به تحریک و تشکیل ویتامین A اشاره نمود. نقش متابولیکی مس در چندین سیستم آنزیمی معین شده است و همچنین نقش مهمی در بیوسنتز و فعالیت اتیلن به عنوان هورمون رسیدگی میوه‌ها داراست.
فرم قابل جذب مس در خاک کاتیون دو ظرفیتی Cu+2 می‌باشد و فرآیند جذب مخصوص قابلیت دسترسی مس را تحت تأثیر قرار می‌دهد، این فلز در اسیدیته بالا به سختی جذب می‌شود از این رو استفاده از ترکیبات سولفاته در حل این مشکل مؤثر است.
خطرات قرار گرفتن در معرض کات کبود
این ماده شیمیایی نوعی محرک شناخته شده و برای افردی که دایماً در مجاورت آن قرار دارد ضرر دارد. مشکلاتی مثل خارش یا اگزما‌های پوستی با در تماس قرار گرفتن با این ترکیب به وجود می‌آید.