Sulfate de cuivre

Principalement utilisé dans l'agriculture, notamment les pesticides, les germicides, les additifs alimentaires et pour les sols. Il sert également de matière première dans la préparation d'autres composés cuivriques, de réactif en chimie analytique, d'électrolyte pour batteries et bains de galvanoplastie et, dans le secteur médical, de fongicide, bactéricide et astringent appliqué localement.

Synonymes
Blue Vitriol (pentahydrate), Bluestone (pentahydrate), Copper Sulphate Pentahydrate, Copper (II) Sulphate Pentahydrate
Formule chimique
CuSO4; CuSO4.5H2O
Numéro CAS
7758-98-7 (pentahydrate)

Caractéristiques

Poids molaire
159.61 g/mol (anhydrous); 249.67g/mol (pentahydrate)
Point de fusion
110°C (anhydrous)
Point d'ébullition
650°C (decomposes)
Densité
3.60 g/cc ((anhydrous); 2.286 g/cc (pentahydrate)
Formulaires
Cristalline

Utilisations et applications

Applications clés

  • Colorants
  • Plastiques et polymères
  • Fongicide
  • Water treatment
  • Agricole
  • Solvants
  • Piles
  • Animal feed
  • Produits électroniques
  • Peintures et revêtements
  • Minerai de zinc / mines

Sulfate de cuivre

Le sulfate de cuivre est le sel de cuivre de l'acide sulfurique. Il appartient au groupe des substances sulfatées.
Dans la nature, les sulfates de cuivre se forment par l'altération et l'oxydation des minéraux sulfurés de cuivre (par exemple la chalcopyrite ou la bornite) sous l'influence de l'oxygène, de l'eau et de l'acide sulfurique, qui est souvent libéré par les minerais sulfurés. Les sulfates de cuivre se forment principalement dans les zones sèches, car ils sont solubles dans l'eau et sont facilement lessivés dans les environnements humides.
Le chalcanthite est la forme naturelle du sulfate de cuivre pentahydraté, qui forme des cristaux bleu vif. Il se forme dans des régions telles que le Chili, l'Arizona (États-Unis) et la Namibie. La brochantite est un sulfate de cuivre basique qui se trouve souvent dans les minerais de cuivre oxydés. Elle a une couleur verte à vert émeraude et se trouve dans les gisements de cuivre du monde entier.
Le sulfate de cuivre n'existe pas à l'état naturel sous sa forme pure et anhydre.
Tomates cerises fraîches en grappe

Le sulfate de cuivre dans l'industrie

Agriculture

Le sulfate de cuivre est souvent utilisé en agriculture pour lutter contre les maladies fongiques. Il est utilisé sous la forme de la bouillie bordelaise (sulfate de cuivre et chaux) pour lutter contre la moisissure, le mildiou et d'autres infections fongiques sur diverses cultures telles que la vigne, les arbres fruitiers, les tomates et les pommes de terre. Le sulfate de cuivre agit comme un fongicide de contact, tuant les champignons directement avant qu'ils ne puissent pénétrer dans les plantes.
Il est également utilisé pour remédier aux carences en cuivre dans le sol, car le cuivre est un oligo-élément essentiel pour les plantes. Le sulfate de cuivre est également utilisé comme source de cuivre dans l'élevage. Son effet antimicrobien joue également un rôle dans l'alimentation animale.

Énergie

Dans l'industrie énergétique, le sulfate de cuivre est notamment utilisé dans la technologie des batteries. Il sert en particulier à la production de cathodes en cuivre pour les batteries lithium-ion.
Le sulfate de cuivre est également utilisé comme composant d'inhibiteurs de corrosion afin de prolonger la durée de vie des systèmes et des infrastructures dans le secteur de l'énergie. Il est également nécessaire dans certains processus électrochimiques pour la production d'hydrogène.

Construction

Le sulfate de cuivre est principalement utilisé dans le secteur de la construction pour ses propriétés fongicides, algicides et antimicrobiennes. Il protège par exemple le bois contre les infestations fongiques et les insectes, élimine les moisissures, les algues et la mousse sur les toits, les façades et les trottoirs, ou empêche leur prolifération. Il protège également les briques et le béton contre les infestations biologiques par les champignons et les mousses.
Le sulfate de cuivre est également utilisé comme matière première pour la production de pigments verts ou bleus, qui sont utilisés dans les peintures ou les revêtements destinés aux projets de construction.
Vue aérienne d'un spécialiste de l'environnement inspectant un bassin de traitement des eaux.

Traitement de l'eau

Le sulfate de cuivre est principalement utilisé dans le traitement de l'eau pour contrôler les algues dans les étangs, les réservoirs et autres eaux stagnantes. Dans les systèmes d'irrigation industriels et agricoles, le sulfate de cuivre est nécessaire pour contrôler les algues et autres dépôts qui pourraient obstruer les tuyaux.
Le sulfate de cuivre possède également des propriétés antibactériennes et antifongiques et est utilisé pour réduire les micro-organismes nuisibles qui pourraient affecter la qualité de l'eau.

Polymères (plastiques)

Le sulfate de cuivre est utilisé comme catalyseur dans certains processus de polymérisation dans l'industrie des plastiques et des polymères, en particulier dans la production de polymères spéciaux. Dans les plastiques destinés à un usage marin, le sulfate de cuivre est intégré dans des revêtements dits antisalissures afin d'empêcher la croissance d'organismes tels que les algues et les moules.
Les plastiques utilisés dans les applications médicales ou hygiéniques sont enrichis en sulfate de cuivre afin d'obtenir des propriétés antimicrobiennes. Cela inhibe la croissance des bactéries, champignons et autres micro-organismes à la surface.
Le sulfate de cuivre est utilisé en combinaison avec d'autres produits chimiques comme retardateur de flamme pour les polymères. Il est également utilisé comme matière première dans la fabrication de pigments colorés, nécessaires à la production de plastiques. Cette substance peut également être utilisée comme composant d'additifs pour empêcher la dégradation des polymères causée par les rayons UV. Elle améliore la longévité et la durabilité des plastiques exposés à des conditions environnementales extrêmes.
Latex laiteux extrait de l'hévéa (Hevea Brasiliensis) comme source de caoutchouc naturel

Caoutchouc

Le sulfate de cuivre est utilisé dans l'industrie du caoutchouc et du caoutchouc naturel pour empêcher la décomposition microbienne des composants du caoutchouc naturel, en particulier dans les environnements humides. Dans le traitement du latex, le sulfate de cuivre est utilisé comme additif pour favoriser la coagulation (solidification). Dans la vulcanisation, il est utilisé comme composant d'accélérateurs chimiques ou de catalyseurs pour améliorer la réticulation des molécules de caoutchouc. Il en résulte un produit final plus stable, plus élastique et plus durable.
Le sulfate de cuivre est également utilisé pour préparer les surfaces des pièces en caoutchouc afin d'améliorer l'adhérence des adhésifs ou d'autres matériaux. Il sert de mordant qui active chimiquement la surface et permet une meilleure adhérence.
Le sulfate de cuivre est également utilisé dans l'industrie du caoutchouc comme matière première pour la production de certains pigments utilisés dans la coloration des produits en caoutchouc.

Exploitation minière

Le sulfate de cuivre est nécessaire dans l'industrie minière pour la flottation des minéraux. Il est notamment utilisé dans la flottation par moussage, l'un des procédés de séparation les plus courants pour extraire les métaux des minerais. Il sert d'activateur dans la séparation des minéraux sulfurés, en particulier dans la flottation des sulfures de zinc et de plomb.

Chimie analytique

Le sulfate de cuivre est un réactif polyvalent en chimie analytique qui joue un rôle central dans de nombreuses méthodes de détection et d'analyse en raison de sa formation de couleur, de ses réactions redox et de sa formation de complexes.
Par exemple, il agit comme agent de détection de l'eau (détermination de l'humidité), des sucres réducteurs (test de Fehling) et des protéines (test de Biuret), ainsi que comme solution étalon servant de référence dans les analyses quantitatives.

Autres domaines d'application du sulfate de cuivre

Le sulfate de cuivre est utilisé comme électrolyte dans la galvanoplastie, en particulier dans le processus de cuivrage.
C'est une substance de départ polyvalente pour la synthèse de nombreux composés du cuivre (par exemple l'oxyde de cuivre, l'hydroxyde de cuivre, le chlorure de cuivre, le carbonate de cuivre, l'acétate de cuivre et le nitrate de cuivre), qui sont utilisés dans l'industrie, la recherche et la vie quotidienne. En raison de sa solubilité dans l'eau, de sa capacité à fournir des ions cuivre, de sa réactivité élevée et de sa facilité de manipulation, il est utilisé dans de nombreux processus chimiques.