五水硫酸銅（化學式：CuSO4·5H2O）也被稱作藍礬、膽礬、銅礬，是一種藍色晶體，無臭。溶于水（20℃時，在水中溶解度為356g/L）及稀乙醇，不溶于無水乙醇。加熱至110℃失去四個結晶水，高于150℃則形成白色易吸水的無水硫酸銅。在常溫常壓下很穩定，不潮解。如將失水的硫酸銅投入酒精或含水有機物中，可恢復藍色結晶。
五水硫酸銅應用廣泛，在醫藥領域，可用于治療各種銅缺乏癥，治療沙眼、濕疹、急性皮炎、手足癬，用于催吐；也是生產異煙、乙胺嘧啶的輔助原料；農業領域，五水硫酸銅既是一種肥料，又是一種普遍應用的殺菌劑；工業領域，用于制造其他銅鹽，染料工業用作生產含銅單偶氮染料，也是有機合成、香料和染料中間體的催化劑；涂料工業用油酸銅作船底防污漆的毒害劑。此外，硫酸銅還可制作織物媒染劑、木材防腐劑、飼料添加劑，也用于電解、電鍍、鞋革等領域及制造電池等，同時硫酸銅也是配置雙縮脲試劑的主要成分。
發現歷史
漢代《淮南萬畢術》卷下記載：“扁青得鐵即化為銅”，白青是水膽礬。用鐵在膽礬中置換生產金屬銅在唐朝已開始，兩宋時期已形成工業規模，當時稱為“浸銅法”。
公元166年，一位名叫蓋倫（Galen）的自然物理學家記錄了在塞浦路斯島的原位銅礦銅的浸出工藝，公元23～79年，Pliny記錄了西班牙從硫酸銅礦中用浸出工藝生產結晶硫酸銅。
1644年發現銅與硫混合在雨水不斷作用下可生成硫酸銅。1648年首次以人工方法合成。因有局部收斂作用、刺激作用，被用作嘔吐劑、造血劑、眼炎治療等醫藥品，并收載于日本藥典。
公元1744～1746年人類開始用硫酸銅進行谷物種子消毒，1983年開始用波爾液殺菌。
理化性質
五水硫酸銅俗稱膽礬或藍礬，是最常用的銅鹽，它是一種藍色晶體，無臭。溶于水（20℃時，在水中溶解度為356g/L）及稀乙醇，不溶于無水乙醇。水溶液呈弱酸性。加熱至110℃失去四個結晶水，高于150℃則形成白色易吸水的無水硫酸鋼。在常溫常壓下很穩定，不潮解。如將失水的硫酸銅投入酒精或含水有機物中，可恢復藍色結晶。
常溫下，硫酸銅可以與鐵發生置換反應，新生成的金屬單質銅呈紅色，有時呈樹枝狀，可稱為“金屬樹”或“銅樹”。反應方程式如下：
硫酸銅可以與氫氧化鈉發生復分解反應，NaOH（氫氧化鈉）溶液和CuSO4（硫酸銅）溶液發生復分解反應，生成藍色絮狀沉淀Cu(OH)2（氫氧化銅），方程式為：
應用領域
醫藥領域
五水硫酸銅為銅補充藥，另有收斂、腐蝕、抑菌作用，大劑量有催吐作用。可用于治療各種銅缺乏癥以及長期依靠靜脈營養的患者，治療沙眼，用于催吐，治療濕疹、急性皮炎及手足癬。0.5%溶液點眼治療角膜炎，0.05%～1%溶液濕敷用于濕疹、化濃性皮膚病。5μg/ml可殺滅釘螺，防止血蟲傳播。口服對胃腸道有較強的刺激作用，并可反射性引起嘔吐，臨床上可用于農藥及藥物中毒的催吐。醫藥工業常直接或間接地用作收斂劑和生產異煙肼、乙胺嘧啶的輔助原料。
由于五水硫酸銅有收斂腐蝕作用，不宜肌內注射。口服需稀釋后應用；眼部應用時因其刺激性很強，用藥后需立即用0.9%氯化鈉溶液沖洗。
農業領域
五水硫酸銅既是一種肥料，又是一種普遍應用的殺菌劑。波爾多液、銅皂液、銅制劑，就是用硫酸銅與生石灰、肥皂、碳酸氫銨配制而成的。
硫酸銅具有較高的殺菌活性，并能抑制孢子的萌發，是一種預防性殺菌劑。一般在發病前使用，對銹病和白粉病的作用差，對作物易產生藥害，僅用于休眠期的果樹和對銅離子耐性高的作物。該藥曾經一度被用于種子處理以防治小麥腥黑穗病、馬鈴薯晚疫病。由于它的毒性高，使用時要特別注意。硫酸銅還可用作稻田除藻劑。
工業領域
化學工業中用于制造其他銅鹽，如氰化亞銅、氯化亞銅、氧化亞銅等產品；染料工業用作生產含銅單偶氮染料，如活性艷藍、活性紫、酞藍等銅絡合劑，也是有機合成、香料和染料中間體的催化劑；涂料工業用油酸銅作船底防污漆的毒害劑。
其他領域
硫酸銅還可制作織物媒染劑、木材防腐劑、飼料添加劑，也用于電解、電鍍、鞋革等領域及制造電池等，同時硫酸銅也是配置雙縮脲試劑的主要成分。
作用機制
銅離子被萌發的孢子吸收，當達到一定的濃度時，就可以殺死孢子細胞，從而起到殺菌作用；但此作用僅限于阻止孢子萌發，也即僅有保護作用。主要用于防治果樹、馬鈴薯、水稻等多種作物病害，效果良好，但對銹病、白粉病作用差。同時，對植物產生藥害，僅對銅離子藥害忍耐力強的作物或休眠期的果樹使用。是一種預防性殺菌劑，需在病發前使用。此外，五水硫酸銅也可刺激人體的胃黏膜而引起反射性嘔吐，作為催吐用藥，作用迅速。
物質結構
五水硫酸銅的晶體屬三斜晶系，呈板狀或短柱狀，這些晶體集合在一起則呈粒狀、塊狀、纖維狀、鐘乳狀、皮殼狀等。在CuSO4·5H2O晶體結構中，Cu離子呈八面體配位，被4個H2O和兩個O圍繞。第五個H2O與Cu離子的八面體中的兩個H2O和SO42-中的兩個O連接，呈四面體狀，在結構中起緩沖作用。
分布情況
膽礬是天然五水硫酸銅的俗稱，是自然界中分布很廣的一種硫酸鹽礦物，是銅的硫化物被氧分解后形成的次生礦物，存在于銅礦床的氧化帶，也經常出現在礦井的巷道內壁和支柱上。天然產出的膽礬主要產于中國西北等氣候干燥地區銅礦床的氧化帶中。主產于云南昆明、山西繹縣，江西省、廣東省、陜西省、甘肅省也有產出。
制備過程
從孔雀石礦粉制備五水硫酸銅
孔雀石是一種天然礦石，以翠綠或草綠色的塊石出現，其主要成分是Cu(OH)2·CuCO3，還含有Fe，Si等雜質。用稀硫酸浸取孔雀石粉，其中銅、鐵以硫酸鹽的形式進入溶液，SiO2作為不溶物而與銅分離開來。除鐵是工業濕法冶煉生產中經常遇到的問題。常用的除鐵方法是用氧化劑將溶液中Fe2+氧化為Fe3+，控制不同的pH，使Fe3+離子水解以氫氧化鐵膠體沉淀形式析出（針鐵法）或生成溶解度小的黃鐵礬沉淀而被除去（黃鐵礬法）。當溶液pH為2～3時，Fe3+形成聚合度大于2的多聚體，繼續提高溶液的pH，則析出膠狀水合氧化鐵（xFe2O3·yH2O）。加熱煮沸破壞膠體或加凝聚劑使xFe2O3·yH2O凝聚沉淀，通過過濾便可達到除鐵的目的（針鐵法）。此時，溶液中還殘留有少量Fe3+及其他可溶性雜質，可利用CuSO4·5H2O的溶解度隨溫度升高而增大的性質，通過重結晶的方法除去。重結晶后，雜質留在母液中，結晶物質為純化的CuSO4·5H2O晶體。
由膽礬精制五水硫酸銅
以工業硫酸銅（俗名膽礬）為原料可以精制得到五水硫酸銅。首先用過濾法除去膽礬中的不溶性雜質。用過氧化氫將溶液中的硫酸亞鐵氧化為Fe2(SO4)3·9H2O，并使三價鐵在pH值4.0時全部水解為Fe(OH)3沉淀而除去。溶液中的可溶性雜質可根據CuSO4·5H2O的溶解度隨溫度升高而增大的性質，用重結晶法使它們留在母液中，從而得到較純的五水硫酸銅晶體。
廢銅HNO3-H2SO4氧化法
用濃HNO3作氧化劑，將Cu片與H2SO4、濃HNO3作用來制備CuSO4，反應方程式如下：
過濾除去反應后溶液中剩下的不溶性雜質。溶液中可溶性雜質主要是Fe3+和Fe2+,可先用H2O2將Fe2+氧化成Fe3+，再調節溶液pH值至3左右，加熱煮沸，使鐵元素以Fe(OH)3形式沉淀除去，由于CuSO4·5HO在水中的溶解度隨溫度變化較大，因此，可采用蒸發濃縮、冷卻結晶過濾的方法，獲得較為純凈的藍色五水硫酸銅晶體。
黃銅礦氧化法
黃銅礦經選礦后得到銅精礦粉，將銅精礦粉置于反射爐、轉爐或沸騰爐中于一定溫度下氧化焙燒，銅轉變為可溶性的氧化銅，經硫酸浸出，鐵皮置換得到海綿銅，再經除雜，氧化得到純的氧化銅，再按傳統工藝經硫酸溶解，冷卻、結晶、干燥即得工業級硫酸銅產品。
毒性
硫酸銅的毒性比金屬銅大。因有酸根的毒性作用，對胃腸道有較強的刺激。在高等動物中，由于刺激胃粘膜神經末稍，引起反射性的嘔吐。人口服硫酸銅一次致吐劑量為500mg，LD為10g。
中毒表現
急性中毒：食入硫酸銅過量，可發生急性中毒，臨床表現為急性胃腸炎。口服硫酸銅0.065~0.13g即可產生癥狀。牙齒、齒齦、舌苔藍染，口中有金屬味，流涎、惡心、嘔吐、上腹痛、腹瀉。嘔吐物可染成藍色。有時出現嘔血和便血。反復大量嘔吐，丟失水分可造成休克。有些病人在2~3天后，出現黃疸，可由肝細胞損害或溶血性貧血引起。皮膚大量吸收硫酸銅后，可引起溶血性貧血。過量蓄積在肝內會出現肝豆狀核變性。
慢性中毒：長期接觸硫酸銅者可見呼吸道及眼結膜刺激，鼻粘膜見出血點或潰瘍，甚至鼻中隔穿孔，并出現胃腸道癥狀，如腹痛、惡心、嘔吐、食欲下降、口中有金屬甜味。
處理
口服硫酸銅引起急性中毒時，可用0.1%亞鐵氰化鉀600mL洗胃，使毒物變成不溶性亞鐵化銅而解毒，亦可用硫代硫酸鈉洗胃，并可給牛奶、雞蛋清灌胃保護胃腸粘膜。輸液、止痛、保護肝臟。有黃疸和血尿者可用腎上腺皮質激素。硫酸銅濺入眼內，立即用清水沖洗，接觸性皮炎可用氫化可的松軟膏。
參考資料 >
Copper sulfate pentahydrate.pubchem.2023-11-30