五水硫酸铜(CuSO4·5H2O),俗称蓝矾、胆矾,是
硫酸铜最常见的
水合物形式。它是一种三斜晶系的蓝色透明结晶或颗粒性粉末,分子量为249.685 g/mol1。五水硫酸铜在干燥空气中会缓慢
风化,失去部分结晶水而转变为白色
无水硫酸铜。其密度约为2.28 g/cm3,加热至110℃开始失水分解,560℃以上则完全分解为
氧化铜和
三氧化硫。它极易溶于水形成弱酸性蓝色溶液,但不溶于
乙醇。作为重要的工业原料和农业药剂,五水硫酸铜广泛应用于电镀工业、印染工业、木材防腐以及作为农业杀菌剂和饲料添加剂,同时也是化学实验中常用的分析试剂和晶体培养材料。值得注意的是,根据国家标准GB 29210-2012,特定纯度及安全指标的硫酸铜可作为食品添加剂使用。鉴于其
重金属盐的性质,五水硫酸铜有毒,对水生生物毒性极大,误服可能引起急性中毒,因此操作和储存时需严格遵守安全规范
五水硫酸铜晶体中,中心铜离子与四个水分子和两个硫酸根氧原子形成八面体配位。第五个水分子通过氢键与晶格连接,不直接配位到铜离子。这种结构决定了其在加热时容易失水的特性。尿素添加剂可以影响五水硫酸铜的晶体习性,使其形成斜方六角棱柱形晶体。
五水硫酸铜(胆矾)的使用历史悠久。在中国古代,它已被作为中药材使用,传统医学认为其具有催吐、祛腐、解毒的功效,但因其毒性,使用需极为谨慎。在西方,它同样是历史悠久的工业与农业化学品。其中最著名的文化符号是“波尔多液”。19世纪下半叶,法国波尔多地区的葡萄种植者为了防止路人偷食葡萄,将硫酸铜和石灰水的混合液喷洒在葡萄藤上,后来意外发现这种混合物能有效防治葡萄霜霉病,由此发明了被誉为“植物农药史上里程碑”的波尔多液,并一直沿用至今。