استات مس (II) که با نام کوپریک استات نیز شناخته می‌شود، یک ترکیب معدنی با فرمول شیمیایی Cu(CH₃COO)₂ می‌باشد. این ترکیب، نمک مس (II) اسید استیک بوده و به دلیل ساختار آن، در دسته‌ی ترکیبات کئوردیناسیونی (هم‌پیوندی) قرار می‌گیرد. استات مس (II) نه‌تنها به دلیل ویژگی‌های ساختاری و الکترونی خود مورد توجه است، بلکه به‌عنوان یک ماده‌ی مدل برای بررسی خواص مغناطیسی، پیوندهای فلز–لیگاند، اثر یان–تلر و واکنش‌های شیمیایی مختلف در سنتز آلی و معدنی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
ساختار مولکولی
رایج‌ترین اشکال استات مس (II)، فرم مونوهیدرات با فرمول Cu(CH₃COO)₂·H₂O و فرم بدون آب با فرمول Cu(CH₃COO)₂ می‌باشند. استات مس (II) مونوهیدرات رنگ آبی–سبز داشته و به صورت دیمری (دو هسته‌ای) می‌باشد. در این ساختار، دو یون مس به‌وسیله‌ی چهار لیگاند استات، به‌طور متقارن به‌هم متصل شده‌اند.
هر کاتیون مس با چهار اتم اکسیژن از گروه‌های کربوکسیلات (–COO) در صفحه‌ای مربعی کئوردینه شده‌اند. موقعیت پنجم (محور هرم) توسط یک مولکول آب یا یک اتم اکسیژن دیگر (بسته به اینکه ترکیب آبدار باشد یا نه) پر می‌شود. این ساختار باعث می‌شود که اتم‌های مس نسبت به هم فاصله‌ای حدود 2.6 آنگستروم داشته باشند، که کوتاه‌تر از فاصله‌ی واندروالسی معمول است. این نشان‌دهنده‌ی یک برهم‌کنش ضعیف فلز–فلز (برهم‌کنش کوپروفیلیک) می‌باشد.
لیگاندهای استات نقش دوگانه‌ای دارند؛ هم به‌عنوان لیگاندهای پل‌زننده عمل می‌کنند و هم به‌عنوان دهنده‌ی الکترون، که با پیوندهای دلکوکالیزه‌شده ساختار دیمری را پایدار می‌سازند. مطالعات طیف‌سنجی و بلورشناسی، ماهیت دلکوکالیزه‌شده‌ی پیوندها در گروه‌های استات و نیز برهم‌کنش‌های π جزئی بین مرکز فلزی و چارچوب لیگاندی را تأیید کرده‌اند.
استات مس (II) دی‌هیدرات (Cu(CH₃COO)₂·2H₂O)، رایج‌ترین و پایدارترین شکل این ماده است که بیشتر در صنعت و آزمایشگاه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. رنگ آن آبی–سبز روشن بوده و به راحتی در آب حل می‌شود. این ترکیب نیز دارای ساختار دیمری می‌باشد. استات مس (II) دی‌هیدرات اغلب به صورت بلورهای منشوری یا سوزنی‌شکل تشکیل می‌شود، که به دلیل رنگ زیبا و ساختار منظم، در بلورشناسی و آموزش شیمی کاربرد دارد. این اشکال مختلف بسته به شرایط رطوبتی و دمایی قابل تبدیل به یکدیگر هستند و هر یک ویژگی‌های خاصی از نظر ساختار، پایداری و کاربرد دارند.
خواص فیزیکی و شیمیایی
از نظر فیزیکی، استات مس (II) به صورت بلورهای آبی–سبز دیده می‌شود که در آب و الکل محلول هستند. این ترکیب دارای نقطه‌ی ذوبی در حدود 115 تا 120 درجه‌ی سلسیوس می‌باشد (بسته به وضعیت هیدراته بودن) و در دماهای بالاتر تجزیه می‌شود و اسید استیک و اکسیدهای مس آزاد می‌کند.
این ترکیب، به‌ویژه در شرایط مرطوب یا هنگام تجزیه‌ی حرارتی، بویی شبیه به سرکه (اسید استیک) دارد. فشار بخار متوسطی در شرایط استاندارد دارد و اندکی جاذب رطوبت می‌باشد. انحلال‌پذیری آن در حلال‌های قطبی به دلیل ماهیت یونی و توانایی گروه‌های استات در ایجاد پیوند هیدروژنی می‌باشد.
از نظر مغناطیسی، تتراهیدرات استات مس (II) رفتار آنتی‌فرومغناطیسی نشان می‌دهد، که ناشی از کوپل شدن الکترون‌های جفت‌نشده‌ی d⁹ در مراکز مس مجاور می‌باشد. رنگ آبی–سبز خاص آن ناشی از انتقالات الکترونی d–d کاتیون مس در میدان لیگاندی آن می‌باشد. چگالی این ترکیب حدود 1.88 گرم بر سانتی‌متر مکعب است.
یون مس در استات مس (II)، در حالت اکسیداسیون +2 بوده و دارای رفتار اکسیدکنندگی متوسطی می‌باشد. همچنین می‌تواند در واکنش‌های اکسایش–کاهش شرکت کند. به‌طور خاص، در سنتزهای آلی برای واکنش‌های جفت شدن اکسایشی مانند واکنش گلیزر مورد استفاده قرار می‌گیرد.
همچنین استات مس (II) یک اسید لوییس محسوب می‌شود و توانایی پذیرش جفت الکترون از لیگاندهای مختلف را دارد، به همین دلیل در بسیاری از واکنش‌های تعویض لیگاند (exchange ligand) نقش فعالی دارد. در محیط‌های آبی، این ترکیب ممکن است هیدرولیز شود و در pHهای بالاتر، ترکیبات بازی مس مانند هیدروکسید مس تولید کند.
علاوه بر این، استات مس (II) در حلال‌هایی مانند آب، متانول و اتانول محلول می‌باشد و این ویژگی به‌کارگیری آن را در محیط‌های مختلف شیمیایی تسهیل می‌کند. این ترکیب همچنین توانایی تشکیل کمپلکس‌های کوئوردیناسیونی با سایر لیگاندها را دارد و در سنتز ترکیبات معدنی پیچیده‌تر مورد استفاده قرار می‌گیرد.
تولید صنعتی استات مس
استات مس (II)، که به‌طور معمول به آن استات دو ظرفیتی مس گفته می‌شود، یک ترکیب معدنی مهم است.
کاربردها در کاتالیز، رنگدانه‌ها و سنتز آلی
تولید صنعتی استات مس (II)، معمولاً شامل واکنش مواد اولیه‌ی حاوی مس با اسید استیک تحت شرایط کنترل‌شده می‌باشد.
رایج‌ترین فرآیند صنعتی، با استفاده از فلز مس یا اکسید مس (CuO) به‌عنوان منبع مس آغاز می‌شود. فلز مس با اسید استیک داغ و غلیظ در حضور یک عامل اکسیدکننده مانند پراکسید هیدروژن یا اکسیژن هوا واکنش داده، تا مس فلزی (Cu⁰) به مس دو ظرفیتی (Cu²⁺) اکسید شود. واکنش کلی به شکل زیر است:
Cu + 4CH₃COOH + O₂ ——> 2Cu(CH₃COO)₂ + 2H₂O₂
در روش دیگر، استفاده از اکسید مس (II) یا کربنات بازی مس به‌عنوان ماده‌ی اولیه، نیاز به استفاده از عامل اکسیدکننده‌ی خارجی را از بین می‌برد. این ترکیبات مستقیماً با اسید استیک واکنش داده و استات مس (II) به همراه آب یا دی‌اکسید کربن را به‌عنوان محصولات جانبی تولید می‌کنند.
پارامترهای فرآیند، مانند دما، غلظت اسید استیک و زمان واکنش باید به‌دقت کنترل شوند تا بازده و خلوص محصول به حداکثر برسد. واکنش در دمای 60 تا 100 درجه‌ی سانتی‌گراد انجام می‌شود تا از حل شدن مؤثر مس و تبدیل کامل آن اطمینان حاصل گردد. محلول حاصل پس از فیلتراسیون، تحت شرایط کنترل‌شده، خنک یا تغلیظ شده و بلورهای استات مس از آن متبلور می‌شوند.
در صنعت، برای کنترل بهتر رشد بلورها و جلوگیری از تشکیل نمک‌های آمورف یا بازی، ممکن است از هسته‌گذاری در فرآیند تبلور استفاده شود. بازیافت اسید استیک واکنش‌نداده و بازیابی مس از محصولات جانبی یا منابع ضایعاتی در سامانه‌های صنعتی مدرن اهمیت زیادی دارد. علاوه بر این، مورفولوژی بلورهای استات مس را می‌توان با تنظیم شرایط تبلور برای تطابق با کاربردهای خاص، به‌ویژه در زمینه‌ی کاتالیزورها یا سنتز آلی، کنترل کرد.
کاربردهای آزمایشگاهی و صنعتی
استات مس به دلیل ویژگی‌های شیمیایی و واکنش‌پذیری خاص خود، در آزمایشگاه‌های دانشگاهی کاربردهای گسترده‌ای دارد:
– سنتز آلی:
استات مس (II)، به دلیل ویژگی‌های شیمیایی و واکنش‌پذیری خاص خود، در آزمایشگاه‌های دانشگاهی کاربردهای گسترده‌ای دارد. این ترکیب باعث تسریع واکنش‌های مختلف اتصال مانند واکنش اولمان (Ullmann) می‌شود، که شامل تشکیل پیوندهای کربن–کربن است. این واکنش‌ها برای تولید ترکیبات آروماتیک و واسطه‌های مورد استفاده در ساخت داروها، سموم کشاورزی و پلیمرها ضروری هستند.
استات مس (II) همچنین می‌تواند واکنش‌های اکسیداسیون را کاتالیز کند، که اجازه‌ی تغییر انتخابی زیرلایه‌های آلی را در تهیه‌ی مواد شیمیایی تخصصی می‌دهد.
– واکنش‌های پیشرفته:
این ترکیب در فرآیندهایی مانند واکنش Lam–Chan برای تشکیل پیوندهای N–C، O–C و C–C بین اسیدهای بورونیک و نوکلئوفیل‌ها کاربرد دارد. همچنین در اکسایش‌های نوع واکر (type-Wacker) و واکنش‌های مبتنی بر رادیکال نقش دارد و برای مطالعه‌ی مکانیسم‌های اکسایش و توسعه‌ی روش‌های جدید سنتز اهمیت دارد.
– شیمی ترکیبات کوئوردینانسی:
استات مس (II) برای سنتز کمپلکس‌های فلزی و چارچوب‌های آلی–فلزی (MOFs) استفاده می‌شود. این ترکیبات به‌دلیل خواص مغناطیسی، الکترونیکی و کاتالیتیکی خود مورد بررسی قرار می‌گیرند. لیگاندهای استات رفتار کوئوردینانسی قابل پیش‌بینی‌ای دارند و این ویژگی، استات مس را به یک ترکیب مدل برای آموزش و بررسی اصول مهندسی کریستال و نظریه‌ی میدان لیگاند تبدیل می‌کند.
– شیمی تجزیه:
استات مس می‌تواند به‌عنوان ترکیب مرجع در تیترسنجی‌های اکسایش–کاهش و آزمایش‌های الکتروشیمیایی مورد استفاده قرار گیرد. همچنین به‌دلیل رنگ آبی–سبز خاص خود در تحلیل‌های رنگ‌سنجی و نمایش‌های آزمایشگاهی کاربرد دارد.
– مطالعات بیوشیمیایی:
استات مس (II) به‌عنوان منبع یون‌های Cu²⁺ برای بررسی فعالیت آنزیم‌ها یا مطالعه‌ی متالوپروتئین‌ها استفاده می‌شود. از آن‌جایی که مس یک عنصر ضروری در واکنش‌های ردوکس زیستی است، استفاده‌ی کنترل‌شده از آن در محیط آزمایشگاهی می‌تواند مدلی برای فرآیندهای اکسایش در سیستم‌های بیولوژیکی فراهم کند.
کاربردهای صنعتی
1. صنعت رنگ و رنگدانه‌ها:
استات مس (II) به‌عنوان یک ماده‌ی مهم در تولید رنگدانه‌ها، به‌ویژه رنگ‌های مبتنی بر مس مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ترکیب به‌دلیل توانایی‌اش در ایجاد رنگ‌های آبی و سبز، در تهیه‌ی رنگ‌های شیشه‌ای، سرامیکی و همچنین در پوشش‌های رنگی خاص کاربرد دارد. هنگامی که استات مس در معرض حرارت قرار می‌گیرد یا با سایر مواد واکنش می‌دهد، ترکیبات مسی با ساختارهای بلوری مختلفی تولید می‌شوند.
می‌شوند که می‌توانند رنگ‌های متنوع و پایداری ایجاد کنند. در تولید رنگ‌های صنعتی، استفاده از استات مس به ایجاد رنگ‌هایی با درخشندگی بالا و مقاومت مناسب در برابر نور و حرارت کمک می‌کند.
۲. صنعت نساجی و چرم:
استات مس (II) به‌عنوان یک ماده‌ی کمکی در فرآیند رنگرزی و تثبیت رنگ به‌کار می‌رود. در رنگرزی منسوجات، به‌ویژه الیاف طبیعی مانند پنبه، پشم و ابریشم، این ترکیب نقش مورانت (Mordant) یا عامل تثبیت‌کننده را ایفا می‌کند و باعث می‌شود رنگ‌ها به‌طور یکنواخت و بادوام‌تری به الیاف بچسبند. حضور یون‌های مس در این فرآیند موجب افزایش پایداری رنگ در برابر شست‌وشو، نور و سایش می‌شود.
در صنعت چرم نیز از استات مس (II) برای بهبود دوام رنگ‌ها و تثبیت رنگدانه‌ها بر سطح چرم استفاده می‌شود که این امر به افزایش کیفیت و طول عمر محصولات چرمی کمک می‌کند. همچنین، خاصیت ضد میکروبی مس می‌تواند در جلوگیری از رشد قارچ‌ها و باکتری‌ها بر روی چرم و پارچه مؤثر باشد، که این ویژگی به‌ویژه در محصولات چرم طبیعی اهمیت دارد.
۳. صنایع الکترونیک و متالورژی:
استات مس (II) در تولید اکسید مس (CuO) که در ساخت نیمه‌ها‌رساناها، باتری‌ها و اجزای مختلف الکترونیکی اهمیت دارد، به‌کار می‌رود. اکسید مس نقش مهمی در تولید سلول‌های فتوولتائیک و دیگر مواد الکترونیکی ایفا می‌کند. علاوه بر این، از آن در کاربردهای متالورژیکی برای استخراج مس از سنگ‌های معدن در فرآیندهای هیدرومتالورژیکی استفاده می‌شود، به‌ویژه در عملیات لیچینگ که در آن به‌عنوان یک عامل اکسیدکننده عمل می‌کند.
۴. صنعت کشاورزی:
استات مس به‌عنوان یک ترکیب مؤثر در کنترل بیماری‌های گیاهی، به‌ویژه بیماری‌های قارچی و باکتریایی، کاربرد دارد. این ماده با آزادسازی یون‌های مس که خاصیت ضد میکروبی دارند، به محافظت از گیاهان در برابر عوامل بیماری‌زا کمک می‌کند. معمولاً به‌صورت محلول‌پاشی بر روی برگ‌ها یا به‌صورت ترکیب با سایر آفت‌کش‌ها و قارچ‌کش‌ها به کار می‌رود تا اثربخشی بیشتری داشته باشد.
این ترکیب در پیشگیری و کنترل بیماری‌هایی مانند لکه‌برگی، سفیدک سطحی و پوسیدگی‌های قارچی در محصولات زراعی، باغی و گلخانه‌ای مؤثر است. استفاده از آن، به‌ویژه در کشاورزی ارگانیک، به دلیل اثربخشی بالا و سمیت نسبتاً پایین برای انسان و محیط‌زیست رواج یافته است. همچنین، با تقویت مقاومت گیاهان در برابر بیماری‌ها، موجب افزایش کیفیت و کمیت محصول نهایی می‌شود.
۵. صنعت داروسازی:
استات مس (II) به‌عنوان یک ترکیب واسطه و همچنین کاتالیزور در سنتز داروهای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده به دلیل خواص اکسیدکننده و توانایی شرکت در واکنش‌های شیمیایی پیچیده، در فرآیند تولید ترکیبات آلی، به‌ویژه داروهای ضد التهاب، ضد سرطان و ضدعفونی‌کننده کاربرد دارد. همچنین، ترکیبات مسی حاصل از استات مس می‌توانند به‌عنوان عوامل فعال زیستی (bioactive agents) مورد مطالعه قرار گیرند، زیرا برخی از آنها خواص ضدباکتریایی و ضدقارچی دارند. به همین دلیل، در تحقیق و توسعه داروهای نوین، استات مس (II) و مشتقات آن مورد توجه محققان قرار گرفته‌اند.
ایمنی و خطرات
استات مس دارای خطرات شیمیایی و زیستی است که نیازمند مراقبت و احتیاط دقیق در محیط‌های آزمایشگاهی و صنعتی می‌باشد. یکی از نگرانی‌های اصلی در مورد استات مس، سمی‌بودن آن است. مانند سایر ترکیبات محلول مس، این ماده در صورت بلع، استنشاق یا تماس طولانی با پوست، دارای سمیت متوسط برای انسان است.
بلع آن می‌تواند منجر به تهوع، درد شکمی و در موارد شدید، آسیب به کبد و کلیه‌ها به دلیل تجمع مس در بدن شود. استنشاق گرد و غبار یا بخارات آن ممکن است باعث تحریک دستگاه تنفسی گردد و تماس پوستی می‌تواند موجب تحریک یا واکنش‌های آلرژیک در افراد حساس شود. قرار گرفتن طولانی‌مدت در معرض مس می‌تواند با بیماری ویلسون و سایر اختلالات متابولیکی مرتبط باشد، هرچند در شرایط کنترل‌شده آزمایشگاهی این موارد نادر هستند.
از منظر زیست‌محیطی، استات مس به‌عنوان ماده‌ای خطرناک برای حیات آبزیان شناخته می‌شود. این ماده می‌تواند در موجودات زنده تجمع یابد و در اکوسیستم‌ها باقی بماند و برای ماهی‌ها و بی‌مهرگان آبی خطر ایجاد کند. بنابراین، پسماندهای حاوی استات مس نباید به فاضلاب یا محیط‌های طبیعی ریخته شوند. آزمایشگاه‌ها و مراکز تحقیقاتی باید از دستورالعمل‌های دقیق دفع پسماندهای شیمیایی خطرناک پیروی کنند.
هنگام کار با استات مس، استفاده از تجهیزات حفاظت فردی مانند دستکش، روپوش آزمایشگاهی و عینک ایمنی توصیه می‌شود. کار باید در زیر هود آزمایشگاهی انجام شود تا خطر استنشاق کاهش یابد و در صورت نشت یا ریختن ماده، باید بلافاصله با استفاده از مواد خنثی‌کننده‌ی مناسب پاک‌سازی شود.
قیمت و خرید “استات مس”
برای سفارش استات مس با مناسب‌ترین قیمت، با شماره های زیر تماس بگیرید:
اطلاعات فروشنده
- هنوز امتیازی داده نشده است!
محصولات مشابه
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.