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硫酸銅
メーカー21社【2024年】

硫酸銅についての概要、用途、原理などをご説明します。また、硫酸銅のメーカー21社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。硫酸銅関連企業の2024年11月注目ランキングは1位:三谷産業株式会社、2位:石原ケミカル株式会社、3位:JX金属株式会社となっています。

硫酸銅とは？
硫酸銅のメーカー21社
硫酸銅1製品

硫酸銅とは

硫酸銅とは、1価の銅からなる硫酸銅 (I) と2価の銅からなる硫酸銅 (II) が存在する銅の硫酸塩です。

硫酸銅 (I) の化学式はCu₂SO₄、硫酸銅(II) はCuSO₄で表されます。単に硫酸銅と言うときは、硫酸銅 (II) を指すことが多いです。硫酸銅 (I) は無色か灰色の粉末で、水と容易に反応して分解します。

硫酸銅 (II) には、無水和物と五水和物が存在します。無水和物は白色の結晶で、水を吸収して五水和物になりやすいです。五水和物は青色の結晶で、胆礬 (たんぱん) として天然にも存在します。工業的には、黄銅鉱に空気を通じて熱して、生成した硫酸銅を水で抽出するなどの方法で得られます。

硫酸銅の使用用途

硫酸銅には殺菌作用があるため、農薬であるボルドー液に使用されています。ボルドー液とは、硫酸銅と消石灰 (水酸化カルシウム) を混ぜて作られ、主に果樹や野菜の栽培に利用されるものです。硫酸銅水溶液に含まれるCu2⁺が殺菌力を持ち、消石灰が葉への付着力を高める効果があります。

また、硫酸銅は乳児用のミルクにも使用されます。銅は乳児にとって欠かすことのできない成分です。特に人工乳に依存している乳児の場合は、ミルクから銅を摂取する必要があるため、国の定めた基準値以内の硫酸銅の使用が認められています。

そのほか、銅メッキや触媒、顔料なども用途の1つです。

硫酸銅の性質

無水物は白色の粉末で、水に溶けやすく、吸湿性があります。水分を吸収すると青色の五水和物になるので、水分の検出に利用されます。650℃で酸化銅 (Ⅱ) とSO₃に分解します。

五水和物は青色の結晶で、水によく溶け、水100gに対する溶解度は0℃で19.2g 、20℃で26.3gです。

硫酸銅の構造

硫酸銅五水和物 (CuSO₄・5H₂O) の結晶には5つの水和水が存在し、そのうち4つはCu²⁺に対して比較的強く配位しています (これを配位水といいます) 。さらに、少し離れた位置に SO₄^2- があり、Cu²⁺ に弱く配位結合しています。そして、残りの1つの水和水分子は[Cu(H₂O)₄]²⁺ と SO₄^2- とのすきまにあり、水素結合で SO₄^2- と配位水につながっているのが陰イオン水です。

CuSO₄・5H₂O を加熱すると、結合力の最も弱いインイオン水と配位水１分子が失われて、CuSO₄・3H₂O となります。このとき、配位水１分子が抜けた場所には SO₄^2- が配位し、結晶の密度が増加します。

さらに加熱を続けると、2つの配位水分子が失われ、CuSO₄・H₂O となります。このとき、失われた配位水の位置にもSO₄^2- が配位し、結晶の密度が増加します。CuSO₄・H₂O は、CuSO₄・5H₂O の構造と比較してH₂O と SO₄^2- の配置が入れ替わった構造を持ち、その H₂O は Cu²⁺ と Cu²⁺ の間をつなぐ役割を果たす架橋配位水となり、加熱により最も離脱しにくいです。

硫酸銅のその他情報

1. 硫酸銅の製造方法

酸化銅 (Ⅱ) や炭酸銅 (Ⅱ) を硫酸に溶かした水溶液を蒸発濃縮させると、五水和物が得られます。工業的には希硫酸に銅の屑を入れ、空気を吹き込みながら加熱して大量に生産されます。

硫酸銅の無水物は、五水和物の加熱脱水で得られます。加熱しすぎると反応がさらに進み酸化銅、二酸化硫黄、酸素に分解してしまうので火加減に十分注意が必要です。

脱水
CuSO₄・5H₂O → CuSO₄・3H₂O → CuSO₄・H₂O → CuSO₄
分解
CuSO₄ → CuSO₄ + SO₄ , O₂

2. 硫酸銅の安全性情報

硫酸銅は極めて有毒であり、吸入や摂取によって強い急性毒性が現れます。ラットの場合、経口摂取による半数致死量 (LD50) は300mg/㎏です。

人間では、まず胃腸炎が発生し、吐き気、嘔吐、吐血などの症状が現れます。さらに、硫酸銅の中毒は溶血性貧血、黄疸、そして腎臓や肝臓の損傷を伴うことが多いです。

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