KOPER (II) HYDROXIDE: STRUCTUUR, EIGENSCHAPPEN, NOMENCLATUUR, GEBRUIK - CHEMIE - 2026

Het koperhydroxide (II) of koperhydroxide is een kristallijne vaste anorganische groenachtig blauwe lichtblauwe of chemische formule Cu (OH) ₂ . Het wordt verkregen als een volumineus blauw neerslag door een alkalische hydroxide toe te voegen aan koperoplossingen (wat betekent dat ze Cu ²⁺ -ionen bevatten ). Het is een onstabiele verbinding.

Om de stabiliteit te verhogen, wordt het bereid in aanwezigheid van ammoniak (NH ₃ ) of fosfaten Als het wordt bereid in aanwezigheid van ammoniak ontstaat een materiaal met een goede stabiliteit en een grote deeltjesgrootte.

Monster van koperhydroxide, Cu (OH) ₂ . SamZane op Italiaanse Wikipedia Bron: Wikipedia Commons

Bij bereiding uitgaande van koper (II) fosfaat, Cu ₃ (PO ₄ ) ₂ , wordt een materiaal met een fijnere deeltjesgrootte en een groter oppervlak verkregen. Koperhydroxide wordt veel gebruikt als fungicide en bactericide in de landbouw en voor de behandeling van hout, waardoor de levensduur wordt verlengd.

Het wordt ook gebruikt als voedingssupplement voor dieren. Het wordt gebruikt als grondstof om andere koper (II) -zouten te verkrijgen en bij het galvaniseren om oppervlakken te coaten.

Er zijn onderzoeken gaande om het potentieel te schatten om bacteriële en schimmelinfecties bij mensen te bestrijden.

Structuur

Koper (II) hydroxide bevat oneindige ketens van koperionen (Cu ²⁺ ) verbonden door bruggen van hydroxylgroepen (OH ^- ).

De ketens zijn zo opeengepakt dat 2 zuurstofatomen van andere ketens zich boven en onder elk koperatoom bevinden, waardoor ze een vervormde octaëdrische configuratie aannemen, wat gebruikelijk is in de meeste koper (II) verbindingen.

In zijn structuur bevinden vier zuurstofatomen zich op een afstand van 1,93 A; twee zuurstofatomen zijn 2,63 A; en de Cu-Cu-afstand is 2,95 A.

Kristalstructuur van koperhydroxide. Aleksandar Kondinski. Bron: Wikipedia Commons

Nomenclatuur

- Koper (II) hydroxide.

- Koper (II) hydroxide.

- Koperdihydroxide.

Eigendommen

Fysieke toestand

Kristallijne vaste stof.

Molecuulgewicht

99,58 g / mol.

Smeltpunt

Het ontleedt voordat het smelt. Afbraakpunt 229 ºC.

Dichtheid

3,37 g / cm ³

Oplosbaarheid

Het is vrijwel onoplosbaar in water: 2,9 microgram / l bij 25 ° C. Snel oplosbaar in zuren, in geconcentreerde alkalische oplossingen en in ammoniumhydroxide. Onoplosbaar in organische oplosmiddelen. In heet water ontleedt het onder vorming van koper (II) oxide, dat stabieler is.

Andere eigenschappen

Het is gemakkelijk oplosbaar in sterke zuren en ook in geconcentreerde alkalische hydroxide-oplossingen, om diepblauwe anionen te geven, waarschijnlijk van het type ^2- .

De stabiliteit hangt af van de bereidingswijze.

Het kan ontleden en geeft zwart koper (II) oxide (CuO) als het een paar dagen in rust blijft of onder verhitting blijft.

In aanwezigheid van een overmaat alkali ontleedt het bij meer dan 50 ºC.

Toepassingen

In de landbouw

Koper (II) hydroxide heeft een brede toepassing als fungicide en antibacterieel middel in landbouwgewassen. Hier zijn enkele voorbeelden:

- Dient tegen bacterievlekken (Erwinia) op sla, toepasbaar als bladbehandeling.

- Tegen bacterievlekken (van Xanthomonas pruni) bij perziken, waarvoor een latente en bladbehandeling wordt toegepast.

- Het wordt gebruikt tegen de blad- en stengelplaag van bosbessen door latente toepassingen.

- Tegen rot tijdens bewaring van blauwe bessen veroorzaakt door Monilinia oxycocci, door latente toepassing.

Voor toepassing in de landbouw wordt koper (II) hydroxide gebruikt, dat vanwege zijn kleine deeltjesgrootte wordt bereid in aanwezigheid van fosfaten.

Sla teelt. Bron: Pixabay

Bij het behoud van hout

Omdat hout organisch van aard is, is het gevoelig voor aantasting door insecten en micro-organismen. Koper (II) hydroxide wordt gebruikt als biocide voor schimmels die hout aantasten.

Het wordt over het algemeen gebruikt in combinatie met een quaternaire ammoniumverbinding (NH ₄ ⁺ ). Het koperhydroxide werkt als een fungicide en de quaternaire ammoniumverbinding werkt als een insecticide.

Op deze manier is het behandelde hout bestand tegen of weerstaat aan servicecondities, waarbij het prestatieniveau wordt bereikt dat door de gebruiker wordt vereist. Hout dat met deze verbindingen is behandeld, heeft echter een hoog kopergehalte en is zeer corrosief voor gewoon staal, dus een soort roestvrij staal is vereist dat bestand is tegen de verwerking van behandeld hout.

Ondanks zijn bruikbaarheid wordt koper (II) hydroxide beschouwd als een enigszins gevaarlijk biocide.

Om deze reden bestaat er bezorgdheid dat het uit behandeld hout in het milieu zal vrijkomen in hoeveelheden die schadelijk kunnen zijn voor micro-organismen die van nature aanwezig zijn in wateren (rivieren, meren, wetlands en de zee) of bodem.

Bij de vervaardiging van rayon

Sinds de 19e eeuw zijn ammoniakale oplossingen van koper (II) hydroxide gebruikt om cellulose op te lossen. Dit is een van de eerste stappen om de vezel genaamd rayon te verkrijgen met behulp van de technologie die is ontwikkeld door Bemberg in Duitsland.

Koper (II) hydroxide lost op in een oplossing van ammoniak (NH ₃ ) en vormt een complex zout.

De geraffineerde korte katoenvezels worden toegevoegd aan de koperammoniakoplossing die het koper (II) hydroxide als een neergeslagen vaste stof bevat.

Katoencellulose vormt een complex met kopertetra-ammoniumhydroxide dat in oplossing oplost.

Vervolgens coaguleert deze oplossing terwijl deze door een extrusie-inrichting wordt geleid.

Vanwege de hoge kosten is deze technologie al overtroffen door viscose. De technologie van Bemberg wordt momenteel alleen in Japan gebruikt.

In de diervoederindustrie

Het wordt gebruikt als sporen in diervoeder, omdat het een van de stoffen is die nodig zijn als micronutriënten voor de volledige voeding van dieren.

Geconcentreerd voer voor vee. Thamizhpparithi Maari. Bron: Wikipedia Commons

Dit komt omdat bij hogere levende wezens koper een essentieel element is, vereist voor de activiteit van een verscheidenheid aan koperbevattende enzymen.

Het zit bijvoorbeeld in het enzym dat deelneemt aan de productie van collageen en in het enzym dat nodig is voor onder andere de synthese van melanine.

Het is een verbinding die algemeen als veilig wordt beschouwd wanneer deze wordt toegevoegd in hoeveelheden die overeenkomen met goede voedingspraktijken.

Melkachtige koeien. Bron: Pixabay

Bij de vervaardiging van andere koper (II) -verbindingen

Actieve voorloper bij de productie van de volgende koper (II) verbindingen: koper (II) naftenaat, koper (II) 2-ethylhexanoaat en koperzepen. In deze gevallen wordt koper (II) hydroxide gebruikt, dat wordt gesynthetiseerd in aanwezigheid van ammoniak.

Andere gebruiken

Het wordt gebruikt bij de stabilisatie van nylon, in batterijelektroden; als kleurfixeermiddel bij verfbewerkingen; als een pigment; in insecticiden; bij de behandeling en kleuring van papier; in katalysatoren, als katalysator bij de vulkanisatie van polysulfide-rubber; als aangroeiwerende pigment; en bij elektrolyse, bij galvaniseren.

Toekomstige medische toepassingen

Koper (II) hydroxide maakt deel uit van de koperverbindingen die worden bestudeerd in de vorm van nanodeeltjes voor de eliminatie van bacteriën zoals E. coli, K. pneumoniae, P. aeruginosa, Salmonella spp. , onder andere die ziekten bij mensen veroorzaken.

Er is ook gevonden dat koperen nanodeeltjes effectief kunnen zijn tegen Candida albicans, een schimmel die een veelvoorkomende oorzaak is van menselijke pathologieën.

Dit geeft aan dat koper-nanotechnologie een belangrijke rol kan spelen tegen bacteriën en schimmels die bij mensen infecties veroorzaken, en koper (II) hydroxide zou op deze gebieden zeer nuttig kunnen zijn.

Referenties

1. Cotton, F. Albert en Wilkinson, Geoffrey. (1980). Geavanceerde anorganische chemie. Vierde druk. John Wiley & Sons.
2. Kirk-Othmer (1994). Encyclopedie van chemische technologie. Deel 7. Vierde editie. John Wiley & Sons.
3. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. (1990). Vijfde editie. Deel A7. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
4. Dans, JC; Emeléus, HJ; Sir Ronald Nyholm en Trotman-Dickenson, AF (1973). Uitgebreide anorganische chemie. Deel 3. Pergamon Press.
5. Nationale bibliotheek van geneeskunde. (2019). Koper (II) Hydroxyde. Hersteld van: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. Schiopu, N. en Tiruta-Barna, L. (2012). Houtconserveringsmiddelen. In toxiciteit van bouwmaterialen. Hoofdstuk 6. Hersteld van sciencedirect.com.
7. Mordorski, B. en Friedman, A. (2017). Metalen nanodeeltjes voor microbiële infectie. In gefunctionaliseerde nanomaterialen voor het beheer van microbiële infecties. Hoofdstuk 4. Hersteld van sciencedirect.com.
8. Takashi Tsurumi. (1994). Oplossing draait. In geavanceerde vezelspintechnologie. Hoofdstuk 3. Hersteld van sciencedirect.com.