铜是作物生长发育过程中,不可缺少的微量元素之一,也是作物体内多 种氧化酶的组成成分。在催化、氧化、还原反应等方面均起着重要作用。
![铜肥有哪些主要特性?使用中应注意什么?](http://www.3456.tv/images/2018nian/5/10/2018-05-10-10-08-53.jpg)
铜与作物光合作用有着密切关系,叶绿体内含铜较多,施铜可提高叶绿素浓度,并使叶绿素稳定增强。铜还与脂肪氧化分解、蛋白质代谢有关,因 铜能提高原生质的蛋白质、核蛋白等亲水胶体的含量,提高它们的水合度, 增加胶体结合水的能力,从而能提高作物的耐寒性、抗旱性。铜还能提高作 物对真菌病害的抵抗力。当作物缺铜时,从叶尖开始,叶片容易缺绿,禾谷 类作物则不能结实。
目前用作铜肥的有五水硫酸铜(CuSO4·5H2O),含铜 25%;一水硫酸铜(CuSO4·H2O),含铜 35%;碱式硫酸铜[(CuSO4·3Cu(OH)2(通式)]含铜 13%~53%,以及含铜矿物、炼铜矿碴等。但常用的且应用普遍的是硫酸 铜;而且绝大部分是制成波尔多液,用于防止果树病害。
铜肥适用于各类土壤和各种作物。特别是在有机土上,对胡萝卜、苜蓿、 莴苣、燕麦、小麦、洋葱、菠菜、食用甜菜等,均有明显的增产效果。
铜肥的施用方法可作基肥,一般每亩 1~2 公斤;也可用于种子处理,每 公斤种子用 2~4 克;更多的则是用于根外追肥,一般用 0.01%~0.02%的 硫酸铜溶液,对作物进行喷施。
使用过程中一定要掌握好用量,注意防止过量,否则会影响种子的发芽, 并会抑制植物的生长。根外追肥时,加少量的熟石灰(0.15%~0.25%), 以防发生伤害。
单质铜
1.性质
纯铜是一种坚韧、柔软、富有延展性的紫红色而有光泽的金属,1g的铜可以拉成3000m长的细丝,或压成10多平方米几乎透明的铜箔。纯铜的导电性和导热性很高,仅次于银,但比银要便宜得多。
铜可用于制造多种合金,铜的重要合金有以下几种:
黄铜——黄铜是铜与锌的合金,因色黄而得名。黄铜的机械性能和耐磨性能都很好,可用于制造精密仪器、船舶的零件、枪炮的弹壳等。黄铜敲起来声音好听,因此锣、钹、铃、号等乐器都是用黄铜制做的。
青铜——铜与锡的合金叫青铜,因色青而得名。青铜一般具有较好的耐腐蚀性、耐磨性、铸造性和优良的机械性能。用于制造精密轴承、高压轴承、船舶上抗海水腐蚀的机械零件以及各种板材、管材、棒材等。青铜还有一个反常的特性——“热缩冷胀”,用来铸造塑像,冷却后膨胀,可以使眉目更清楚。
白铜——白铜是铜与镍的合金,其色泽和银一样,银光闪闪,不易生锈。常用于制造电器、仪表和装饰品。
2.生物活性
铜属于生命元素,它是细胞内部氧化过程的催化剂。如存在于人体血清中的血浆铜蓝蛋白,其相对分子质量为151000,含有8个铜原子,这种蛋白起着使血浆中Fe2+氧化成Fe3+的作用。存在于哺乳动物的血红细胞、肝、脑中的铜蛋白酶,其相对分子质量为35000,含有2个铜原子,它可以催化超氧离子发生歧化反应。
如果人体缺铜,会造成贫血、动脉硬化、胆固醇升高,头发变白,肤色素脱失(白癜风)等病症。但铜是人体的痕量元素,食用量不能过高,过量会引起中毒。
铜的生化反应机理与铜蛋白中存在Cu(Ⅰ)—Cu(Ⅱ)氧化还原体系有密切的关系。
铜还能直接参与植物的各种代谢活动,在植物生命活动中起着重要作用。施有铜肥的土壤常能显著地提高产量,增强植物抗病害的能力。
3.化学性质
铜是不太活泼的重金属元素。在常温下不与干燥空气中的氧反应。但加热时能与氧化合成黑色的氧化铜CuO:
继续在很高的温度下燃烧就生成红色的氧化亚铜Cu2O,Cu2O有毒,广泛应用于船底漆,防止寄生的动植物在船底生长。
在潮湿的空气里,铜的表面慢慢生成一层绿色的铜锈,其成分主要是碱式碳酸铜:
在电位顺序中,铜在氢之后,所以铜不能与稀盐酸或稀硫酸作用放出氢气。但在空气中铜可以缓慢溶解于稀酸中生成铜盐:
铜容易被硝酸或热浓硫酸等氧化性酸氧化而溶解:
常温下铜就能与卤素直接化合,加热时铜能与硫直接化合生成CuS。
此外,铜还能与三氯化铁作用。在无线电工业上,常利用FeCl3溶液来刻蚀铜,以制造印刷线路。
氢氧化铜和氧化铜
在Cu2+离子的溶液中加入强碱,即生成淡蓝色的氢氧化铜Cu(OH)2絮状沉淀:
Cu(OH)2的热稳定性比碱金属氢氧化物差得多,受热、脱水分解变成黑色的氧化铜CuO:
Cu(OH)2微显两性,既能溶于酸,也能溶于浓NaOH溶液中形成蓝紫色的[Cu(OH)4]2-配阴离子:
CuO不溶于水,对热很稳定,只有在超过1273K时,才会分解放出氧,并生成Cu2O:
由此也可以看出,高温时Cu+比Cu2+稳定,所以CuO在高温时可作有机物氧化剂,使气态的有机物氧化成CO2和H2O。
硫酸铜
硫酸铜CuSO4·5H2O俗名胆矾或蓝矾,是蓝色斜方晶体,其水溶液也呈蓝色,故有蓝矾之称。
1.硫酸铜的制备
硫酸铜是用热的浓硫酸溶解铜屑,或在空气充足的情况下用热的稀硫酸与铜屑反应制得:
CuSO4·5H2O在不同温度下可以逐步失水:
实验证明,各个水分子的结合力不完全一样,四个水分子以配位键与Cu2+结合,第五个水分子以氢键与两个配位水分子和SO42-结合,因此CuSO4·5H2O可以写成[Cu(H2O)4]SO4·H2O。
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加热失水时,先失去Cu2+左边的两个非氢键水,再失去Cu2+右边的两个水分子,失去以氢键与SO42-结合的水分子。
2.性质与用途
无水CuSO4为白色粉末,不溶于乙醇和乙醚,其吸水性很强,吸水后即显出特征蓝色。可利用这一性质来检验乙醚、乙醇等有机溶剂中的微量水分,并可作干燥剂使用除去水分。
CuSO4的水溶液由于水解而显酸性,为防止水解,配制铜盐溶液时,常加入少量相应的酸。
CuSO4是制备其他铜化合物的重要原料,在电镀、电池、印染、染色、木材保存、制颜料、虫药等工业中都大量使用CuSO4。在农业上将CuSO4与石灰乳混合制得“波尔多”溶液,可用于防治或消灭植物的多种病虫害,加入贮水池中可以防止藻类生长。波尔多液配方:Cu2(OH)2SO4
硫化铜
在Cu2+盐溶液中通入H2S,就生成黑色的硫化铜CuS沉淀:
CuS不溶于水,也不溶于稀酸,但溶于热的稀HNO3中。
CuS也溶于浓的氰化钠NaCN溶液中,生成[Cu(CN)4]3-配离子,这是一个Cu2+的氧化还原反应。反应中CN-离子既是配合剂,又是还原剂,使Cu2+还原成Cu+。CN-和(CN)2均有剧毒。