ゼロから硫酸銅を作る

皆さんこんにちは!
こっぱーです
今回はゼロから硫酸銅を作っていきたいと思います

・硫酸銅について
硫酸銅とは化学式CuSO4で表される銅イオンと硫酸イオンのイオン化合物であり、
無水物は白色の粉末で水の検出剤としても使われたりします。
硫酸銅と言ったらあのキレイな青色ですよね。あの青色はご存じの通り五水和物による青さです。
硫酸銅の主な用途は、農薬(殺菌剤)、顔料、電池、治金、銅メッキなどです。

・硫酸銅の注意点
次に硫酸銅の毒性についてです。硫酸銅はあの美しい見た目とは裏腹に毒性は強く、
塩基性硫酸銅の致死量は200mg/kgであり、肝臓壊死および水腫を伴う腎臓壊死が報告されています。
さらに子どもの皮膚やけどに硫酸銅を塗布したところ、深刻な溶血性貧血を引き起こしたという報告もあります。
なので、硫酸銅は毒物及び劇物取締法により医療用外劇物指定されています。

・硫酸銅の合成方法について
硫酸銅とは上記にも記した通り硫酸イオンと銅イオンのイオン化合物です。
簡単に言うと硫酸と銅を反応させればよいのです。
硫酸と銅でも硫酸銅はできなくは無いですが銅はイオンになりずらいのでかなり厳しいと思います。
なので、酸化剤の酸化銅を使用しようと思います。反応式は以下の通り
硫酸 H₂O₂+SO₂→H₂SO₄
硫酸銅 H₂SO₄+CuO→CuSO₄+H₂O
前置きはこれくらいにして硫酸銅の合成をしていきたいと思います。

※実験者は白衣、保護メガネ、手袋を着用し必要に応じ、喚起の良い場所で実験を行っております。

Ⅰ硫酸の合成方法
実験器具、試薬
・オキシドール-500ml
・硫黄-数g
・瓶と蓋
・ガスバーナー
・スターラー
・1Lビーカー
・スプーン
・撹拌子-1個

(1)蓋とスプーンを加工し、写真のような形にする(既に数回使っているため汚れています)
※蓋とスプーンを付ける際は接着剤ではなく針金などでくっつける(接着剤だと熱で溶けてしまうため)

(2)瓶にオキシドール500mlと撹拌子を入れる

(3)先ほどの蓋のスプーン部分に硫黄を乗せ黒くなるまで加熱し、瓶に蓋をする
※この際二酸化硫黄が発生するので局所排気設備又は喚起の良い場所で実験してください。
(4)スターラーで強すぎるかな?くらいの強さで混ぜる

(5)(3)~(4)を6回以上繰り返す
(6)ろ過し20ml程度になるまで濃縮する

これでかなりの濃度(75%程度)の硫酸が出来ました。
次はこの硫酸を硫酸銅にしていきたいと思います

Ⅱ硫酸銅の合成方法
実験器具、試薬
・先ほどの硫酸
・酸化銅
・加熱器具
・100mlビーカー
・濾過装置

(1)先ほどの硫酸を100mlビーカーに入れを加熱し熱硫酸にする
(2)薄い水色になるまで酸化銅を少量ずつ加える(この時加えすぎると硫酸銅ではない緑色の何かが沈殿するので注意)
※酸化銅の質量はⅠで完全に硫酸が出来ているのであれば20g以下を加える
(3)完全に反応しきったら加熱器具から外し常温になるまで冷ます
(4)冷めたら濾過をし、ろ紙についた硫酸銅も純水で流す。
(5)ビーカーにキムワイプを被せそこに輪ゴムをかけ結晶が現れるまで放置させる

これで硫酸銅が出来ました。
工程は少し大変かもですがこんなにも美しい結晶が析出してくれました。(写真少なくてすみません)
皆さんも時間と気力があれば是非やってみるのもいいかもしれません!
それではまたお会いしましょう~ではでは~

参考にしたサイト
硫酸銅(II)Wikipedia
硫酸銅の人体への影響

※もし変更点や意見・要望、修正してほしい場所がありましたらtwitterのDMまで

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こっぱー

一般の方でも、出来る実験をしていきます。まだまだ未熟者ですがよろしくお願いいたします!

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