Kupariyhdisteiden käyttö
Kupariyhdisteitä ovat pääasiassa: kuparisulfaatti (pentahydraatti, monohydraatti ja vedetön), kupariasetaatti, kuparioksidi ja kuparioksidi, kuparikloridi ja kuparikloridi, kuparioksikloridi, kuparinitraatti, kuparisyanidi, rasvahappokupari, kuparisykloheksaanihappo, jne. joita käytetään laajasti eri aloilla, kuten maataloudessa, karjanhoidossa, teollisuudessa ja terveydenhuollossa. Niistä kuparisulfaatti on yleisimmin käytetty, yleensä kuparisulfaattipentahydraatti (CuSO4·5H2O), joka tunnetaan yleisesti sinisenä vitriolina sen sinisen värin vuoksi. Se on usein myös raaka-aine monien muiden suolojen valmistukseen.
Teräsyhdisteiden ihmisten käytön historia voidaan jäljittää yli 5,000 vuotta sitten. Haudoista todettiin, että muinaiset egyptiläiset olivat käyttäneet kuparisulfaattia peittausaineena (värin säilyttävänä väriaineena) värjäykseen, ja sitä on käytetty tähän päivään asti. Tilastojen mukaan maailmassa on yli 100 kuparisulfaattia valmistavaa tehdasta, ja vuosikulutus on noin 200,000 tonnia. Arviolta 3/4 siitä käytetään maataloudessa ja karjanhoidossa, pääasiassa sienitautien torjunta-aineena.
※ Sovellus maataloudessa ja karjanhoidossa
Kupariyhdisteet ovat tehokkaita sienitautien torjunta-aineita tuholaisten ja tautien torjuntaan, ja ne voivat torjua kaikkia homeen tai sienten aiheuttamia sairauksia. Sen lisäksi, että kuparisulfaattia käytetään suoraan siementen liotukseen, joitain kuparisuolaseoksia käytetään usein hedelmätarhoissa ja viljelysmailla. Tärkeimmät ovat Bordeaux-seos (kalkkikuparisulfaattiliuos) ja Burgundin liuos (soodakuparisulfaattiliuos), jotka on nimetty kuuluisien ranskalaisten viinirypäleiden tuotantoalueiden mukaan, sekä Paris Green ja Fungisant.
Raporttien mukaan kuparin sienitautien torjunta-aineet voivat ehkäistä ja hallita yli 300 tautia, joita esiintyy usein yli 100 viljelykasvissa. Näitä kasveja ovat:
-erilaiset monivuotiset hedelmäpuut, kuten viinirypäleet, sitrushedelmät, banaanit, omenat, päärynät, persikat jne.;
-rahakasvit, kuten kahvi, kumi, puuvilla ja punajuuret;
-viljat, kuten vehnä, riisi, maissi, ohra ja kaura;
-pavut, tomaatit, perunat ja salaatti jne.
Kupari on hivenravinne, joka on välttämätön viljelykasvien, karjan ja siipikarjan terveen kasvun ylläpitämiseksi. Yleensä kun tehokas kuparipitoisuus viljelysmaan maaperässä on alle 2 ppmm (1 ppmm on yksi prosentti), sato vähentää tuotantoa kuparin puutteen vuoksi ja vaikeissa tapauksissa jopa viljaa ei korjata tai kun tehokas kuparipitoisuus laitumella maaperässä on alle 5 ppmm, karja kärsii kuparin puutteesta. Tällä hetkellä intensiivisen korkeatuottoisen toiminnan takia käytetään suuria määriä kuparittomia tai erittäin vähän kuparia sisältäviä kemiallisia lannoitteita, mikä aiheuttaa maaperän karua, jolloin kuparin puute on yhä huolestuttavampi ongelma maailmassa. Kuparin puutteen korjaamiseksi ja estämiseksi kuparisuoloja tulee täydentää ajoissa. Se voidaan lisätä suoraan tai yhdessä runsaasti typpeä ja fosforia sisältävien lannoitteiden kanssa; sitä voidaan käyttää maaperän parantamiseen pitkään tai ruiskuttaa kasvien taimiin joka vuosi. Eläimille ja siipikarjalle voidaan laidunten parantamisen lisäksi lisätä kuparisuoloja rehuun tai muilla menetelmillä ruiskuttaa suoraan karjaan kuparin puutosoireita. Natriumsulfaatti on myös sikojen ja kanojen kasvunedistäjä, joka voi lisätä niiden ruokahalua ja edistää ruoan muuntamista. 0,1 % kuparisulfaatin sekoittaminen rehuun voi edistää merkittävästi sikojen ja broilerien painonnousua.
Kupari-ioneilla on voimakas desinfiointi- ja sterilointivaikutus, joka voi estää joidenkin yleisten kotieläintautien leviämisen. Esimerkiksi: pieni määrä kuparia vedessä (alle 1 ppm) voi poistaa nilviäisiä, kuten etanoita, etanoita ja etanoita, jotka lisääntyvät vedessä. Nämä nilviäiset ovat skistosomiaasin isäntiä, mikä estää maksan skitosomiaasin, jota on helppo esiintyä trooppisilla ja lauhkeilla eläimillä. Kuparisulfaattia voidaan käyttää myös karsinoiden desinfiointiin, nautakarjan ja lampaiden jalkojen mätänemisen estämiseen sekä sian erysipelan ja nautojen punataudin leviämiseen.
Lisäksi lammikoiden, riisipeltojen, kanavien ja jokien ja järvien ärsyttävä viherleväsaaste voidaan poistaa lisäämällä kuparisuoloja. Kuparisuoloja voidaan käyttää homeenkestävänä säilöntäaineena viljan, hedelmien ja vihannesten varastoinnissa. Yksi yksinkertaisimmista tavoista on käyttää pakkaamiseen kuparisuolassa kastettua paperia.
※ Sovellus teollisuudessa
Kupariyhdisteitä käytetään laajalti teollisuudessa, ja lähes jokainen teollisuus käyttää sitä enemmän tai vähemmän. Tässä muutamia esimerkkejä.
Kuparisulfaatti on yleinen väriaine paino- ja värjäysprosesseissa kiillon kestävyyden ja pesun parantamiseksi, ja sitä käytetään laajalti tekstiili- ja nahkateollisuudessa.
Kupariyhdisteillä on sinisiä, vihreitä, punaisia, mustia ja muita värejä, ja niitä voidaan käyttää lasin, keramiikan, sementin ja emalin väriaineina. Ne ovat myös joidenkin hiusvärien koostumus. Kuparinitraatin lisääminen ilotulitteisiin säteilee vihreää valoa jne.
Kupariyhdisteitä sisältävät maalit vastustavat meren biologista likaantumista.
Jotkut kuparin orgaaniset yhdisteet ovat tehokkaita säilöntäaineita, joita käytetään kankaiden, kuten massan, puun, puutuotteiden ja kankaan, suojaamiseen.
Jotkut kupariyhdisteet ovat tärkeitä kemiallisia aineita kumin, öljyn ja tekokuitujen tuotannossa, ja niillä on katalyyttinen ja puhdistava rooli.
Kuparisulfaattielektrolyyttiä käytetään kuparipinnoitukseen, elektrolyyttisen kuparifolion valmistukseen ja kuparin puhdistukseen.
Kaivosteollisuudessa kuparisulfaattia käytetään aktivaattorina mineraalien, kuten lyijyn, sinkin, alumiinin ja kullan kelluttamiseksi.
※ Sovellus ihmisten terveyteen
Kupari on ihmisten terveydelle välttämätön hivenravinne, ja sillä on tärkeä vaikutus veren, keskushermoston ja immuunijärjestelmän, hiusten, ihon ja luukudoksen sekä aivojen ja maksan, sydämen ja muiden sisäelinten kehitykseen ja toimintaan. Kuparia saa pääasiassa päivittäisestä ruokavaliosta. Maailman terveysjärjestö suosittelee, että terveyden ylläpitämiseksi aikuisten tulisi kuluttaa 0,03 mg kuparia painokiloa kohden päivässä. Raskaana olevien naisten ja imeväisten tulisi kaksinkertaistaa se. Kuparin puute voi aiheuttaa erilaisia sairauksia, joita voidaan täydentää ottamalla kupariravintolisiä ja -pillereitä.
Kupari-ionit voivat desinfioida, steriloida ja estää sanitaation. Se voi esimerkiksi tappaa vedessä helposti lisääntyviä bakteereja, kuten E. colin ja punataudin, poistaa etanoita ja etanoita, jotka levittävät skistosomiaasia vedessä, sekä hyttysen toukkia, jotka levittävät malariaa. Sitä voidaan käyttää myös uima-altaissa estämään viherlevien saastumista ja tinea pediksen leviämistä lattian läpi.
Kupariyhdisteet voivat hoitaa tiettyjä sairauksia. Sulfaattia on pitkään käytetty keuhkosairauksien ja mielenterveyshäiriöiden hoitoon joissakin länsimaissa; sitä käytetään haavaumien ja ihosairauksien hoitoon joissakin Afrikan ja Aasian maissa. Kuparia sisältäviä lääkkeitä kehitetään parhaillaan.
