النحاس (2) هيدروكسيد: الهيكل ، الخصائص ، التسمية ، الاستخدامات - كيمياء - 2025

و هيدروكسيد النحاس (II) أو هيدروكسيد نحاسي هو البلورية الصلبة أزرق مخضر غير العضوية شاحب اللون الأزرق أو الصيغة الكيميائية النحاس (OH) ₂. يتم الحصول عليها على شكل راسب أزرق ضخم عن طريق إضافة هيدروكسيد قلوي إلى المحاليل النحاسية (بمعنى أنها تحتوي على أيونات النحاس ²⁺). إنه مركب غير مستقر.

لزيادة استقراره، يتم إعداده في وجود الأمونيا (NH ₃)، أو الفوسفات. إذا تم إعداده في وجود الأمونيا، ويتم إنتاج مادة مع استقرار جيد وكبير حجم الجسيمات.

عينة من هيدروكسيد النحاس ، Cu (OH) ₂. SamZane في ويكيبيديا الإيطالية المصدر: ويكيبيديا كومنز

عند التحضير بدءًا من فوسفات النحاس (II) ، Cu ₃ (PO ₄) ₂ ، يتم الحصول على مادة ذات حجم جسيم أدق ومساحة سطح أكبر. يستخدم هيدروكسيد النحاسي على نطاق واسع كمبيد للفطريات والجراثيم في الزراعة ولمعالجة الأخشاب ، مما يطيل من عمره الإنتاجي.

كما أنها تستخدم كمكمل غذائي للحيوانات. يتم استخدامه كمادة خام للحصول على أملاح النحاس (II) الأخرى وفي الطلاء الكهربائي لطلاء الأسطح.

الدراسات جارية لتقدير قدرتها على مكافحة الالتهابات البكتيرية والفطرية لدى البشر.

بناء

يحتوي هيدروكسيد النحاس (II) على سلاسل لانهائية من أيونات النحاس (Cu ²⁺) مرتبطة بجسور من مجموعات الهيدروكسيل (OH ^-).

يتم تجميع السلاسل معًا بحيث تكون ذرتان من الأكسجين من السلاسل الأخرى فوق وتحت كل ذرة نحاس ، وبالتالي بافتراض تكوين ثماني السطوح مشوه ، وهو أمر شائع في معظم مركبات النحاس (II).

في هيكلها ، توجد أربع ذرات أكسجين على مسافة 1.93 أ ؛ ذرتان من الأكسجين عند 2.63 أ ؛ ومسافة Cu-Cu هي 2.95 A.

التركيب البلوري لهيدروكسيد النحاس. ألكسندر كوندينسكي. المصدر: ويكيبيديا كومنز

التسمية

- هيدروكسيد النحاس (II).

- هيدروكسيد النحاس.

- ثنائي هيدروكسيد النحاس.

الخصائص

الحالة الفيزيائية

بلورية صلبة.

الوزن الجزيئي الغرامي

99.58 جم / مول.

نقطة الانصهار

يتحلل قبل الذوبان. نقطة التحلل 229 درجة مئوية.

كثافة

3.37 جم / سم ³

الذوبان

يكاد يكون غير قابل للذوبان في الماء: 2.9 ميكروغرام / لتر عند 25 درجة مئوية. سريع الذوبان في الأحماض ، في المحاليل القلوية المركزة وهيدروكسيد الأمونيوم. غير قابل للذوبان في المذيبات العضوية. في الماء الساخن ، يتحلل مكونًا أكسيد النحاس (II) ، وهو أكثر استقرارًا.

خصائص أخرى

إنه قابل للذوبان بسهولة في الأحماض القوية وأيضًا في محاليل هيدروكسيد قلوية مركزة ، لإعطاء أنيونات زرقاء عميقة ، ربما من النوع ².

يعتمد استقراره على طريقة التحضير.

يمكن أن يتحلل بإعطاء أكسيد النحاس الأسود (II) (CuO) إذا ظل في حالة راحة لبضعة أيام أو تحت التسخين.

في حالة وجود فائض من القلويات تتحلل أكثر من 50 درجة مئوية.

التطبيقات

في الزراعة

هيدروكسيد النحاس (II) له استخدامات واسعة كمبيد للفطريات ومضاد للبكتيريا في المحاصيل الزراعية. وهنا بعض الأمثلة:

- يعمل على مقاومة البقع الجرثومية (Erwinia) على الخس كعلاج على الأوراق.

- ضد البقع البكتيرية (من Xanthomonas pruni) في الخوخ ، حيث يتم تطبيق العلاج الورقي الكامن.

- يستخدم ضد آفات الأوراق والساق في العنب البري من خلال التطبيقات الكامنة.

- ضد العفن أثناء تخزين العنب البري الناجم عن Monilinia oxycocci ، عن طريق التطبيق الكامن.

للتطبيق في الزراعة ، يتم استخدام هيدروكسيد النحاس (II) ، والذي يتم تحضيره في وجود الفوسفات نظرًا لصغر حجم الجسيمات.

زراعة الخس. المصدر: Pixabay

في الحفاظ على الخشب

الخشب ، كونه عضويًا بطبيعته ، حساس للهجوم من قبل الحشرات والكائنات الحية الدقيقة. يستخدم هيدروكسيد النحاس (II) كمبيد حيوي للفطريات التي تهاجم الخشب.

يستخدم بشكل عام مع مركب أمونيوم رباعي (NH ₄ ⁺). يعمل هيدروكسيد النحاس كمبيد للفطريات ويعمل مركب الأمونيوم الرباعي كمبيد حشري.

وبهذه الطريقة ، يتحمل الخشب المعالج أو يقاوم شروط الخدمة ، ويصل إلى مستوى الأداء المطلوب من قبل المستخدم. ومع ذلك ، فإن الخشب المعالج بهذه المركبات يحتوي على مستوى عالٍ من النحاس وهو شديد التآكل للفولاذ الشائع ، لذلك يلزم وجود نوع من الفولاذ المقاوم للصدأ يمكنه تحمل معالجة الخشب المعالج.

على الرغم من فائدته ، يعتبر هيدروكسيد النحاس (II) مبيدًا حيويًا خطيرًا إلى حد ما.

لهذا السبب ، هناك قلق من أنه سيتم إطلاقه من الخشب المعالج في البيئة بكميات قد تكون ضارة بالكائنات الحية الدقيقة الموجودة بشكل طبيعي في المياه (الأنهار والبحيرات والأراضي الرطبة والبحر) أو التربة.

في صناعة الحرير الصناعي

منذ القرن التاسع عشر ، تم استخدام محاليل الأمونيا من هيدروكسيد النحاس (II) لإذابة السليلوز. هذه هي إحدى الخطوات الأولى للحصول على الألياف التي تسمى حرير الرايون باستخدام التكنولوجيا التي طورها Bemberg في ألمانيا.

يذوب هيدروكسيد النحاس (II) في محلول من الأمونيا (NH ₃) ، مكونًا ملحًا معقدًا.

تتم إضافة ألياف القطن القصيرة المكررة إلى محلول الأمونيا النحاسي المحتوي على هيدروكسيد النحاس (II) كمادة صلبة مترسبة.

يشكل السليلوز القطني مركبًا بهيدروكسيد النحاس رباعي الأمونيوم المذاب في المحلول.

بعد ذلك ، يتخثر هذا المحلول أثناء تمريره عبر جهاز البثق.

نظرًا لتكلفتها العالية ، فقد تم تجاوز هذه التقنية بالفعل بواسطة مادة الفيسكوز. تستخدم تقنية Bemberg حاليًا في اليابان فقط.

في صناعة الأعلاف الحيوانية

يستخدم كآثار في علف الحيوانات ، حيث أنه أحد المواد المطلوبة كمغذيات دقيقة للتغذية الكاملة للحيوانات.

الأعلاف المركزة للماشية. ثاميزباريثي معاري. المصدر: ويكيبيديا كومنز

هذا لأن النحاس عنصر أساسي في الكائنات الحية الأعلى ، وهو ضروري لنشاط مجموعة متنوعة من الإنزيمات المحتوية على النحاس.

على سبيل المثال ، يوجد في الإنزيم الذي يشارك في إنتاج الكولاجين وفي الإنزيم المطلوب لتخليق الميلانين ، من بين أمور أخرى.

إنه مركب معترف به عمومًا على أنه آمن عند إضافته بمستويات تتفق مع ممارسات التغذية الجيدة.

أبقار حليبية. المصدر: Pixabay

في صناعة مركبات النحاس (II) الأخرى

مادة نشطة في إنتاج مركبات النحاس (II) التالية: النحاس (II) نافثينات ، النحاس (II) 2-إيثيل هكسانوات والصابون النحاسي. في هذه الحالات ، يتم استخدام هيدروكسيد النحاس (II) ، الذي يتم تصنيعه في وجود الأمونيا.

استخدامات اخرى

يتم استخدامه في تثبيت النايلون ، في أقطاب البطارية ؛ كمثبت اللون في عمليات الصباغة ؛ كصبغة في المبيدات الحشرية في علاج وتلطيخ الورق. في المحفزات ، كمحفز في تقسية المطاط بالكبريتيد المتعدد ؛ كصبغة مضادة للحشف. وفي التحليل الكهربائي ، في الطلاء الكهربائي.

التطبيقات الطبية المستقبلية

هيدروكسيد النحاس (II) هو جزء من مركبات النحاس التي يتم دراستها في شكل جزيئات نانوية للتخلص من البكتيريا مثل E. coli و K. pneumoniae و P. aeruginosa و Salmonella spp. ، من بين أمور أخرى ، تسبب الأمراض لدى البشر.

وقد وجد أيضًا أن جسيمات النحاس النانوية يمكن أن تكون فعالة ضد المبيضات البيضاء ، وهي فطر يعد سببًا شائعًا لأمراض الإنسان.

يشير هذا إلى أن تقنية النانو النحاسية قد تلعب دورًا مهمًا ضد البكتيريا والفطريات التي تسبب العدوى للإنسان ، ويمكن أن يكون هيدروكسيد النحاس (II) مفيدًا جدًا في هذه المجالات.

المراجع

1. قطن ، ف.ألبرت وويلكينسون ، جيفري. (1980). كيمياء غير عضوية متقدمة. طبعة رابعة. جون وايلي وأولاده.
2. كيرك أوتمير (1994). موسوعة التكنولوجيا الكيميائية. المجلد 7. الطبعة الرابعة. جون وايلي وأولاده.
3. موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية. (1990). الطبعه الخامسة. المجلد A7. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
4. الرقص ، جي سي ؛ Emeléus ، HJ ؛ السير رونالد نيهولم وتروتمان ديكنسون ، AF (1973). كيمياء غير عضوية شاملة. المجلد 3. مطبعة بيرغامون.
5. المكتبة الوطنية للطب. (2019). النحاس (II) هيدروكسيدي. تم الاسترجاع من: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. Schiopu، N. and Tiruta-Barna، L. (2012). مواد حافظة للأخشاب. في سمية مواد البناء. الفصل 6. تعافى من sciencedirect.com.
7. موردورسكي ، ب ، وفريدمان ، أ. (2017). الجسيمات النانوية المعدنية للعدوى الميكروبية. في المواد النانوية الوظيفية لإدارة العدوى الميكروبية. الفصل 4. تعافى من sciencedirect.com.
8. تاكاشي تسورومي. (1994). حل الغزل. في تقنية غزل الألياف المتقدمة. الفصل 3. تعافى من sciencedirect.com.