Sulfate de cuivre

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Sulfate de cuivre
Sulfate de cuivre
Identification
Nom UICPA Sulfate de cuivre(II)
Synonymes

Couperose (blanche)
Sulfate cuivrique

No CAS anhydre 7758-98-7 pentahydrate 7758-99-8
No EINECS 231-847-6
Code ATC V03AB20
PubChem anhydre 24462
pentahydrate 24463
No E E519
Apparence cristaux blancs hygroscopiques. (anhydre)[1],
solide bleu de forme variable. (pentahydrate)[2]
Propriétés chimiques
Formule brute CuO4SCuSO4
CuSO4,5H2O (hydraté)
Masse molaire[3] 159,609 ± 0,009 g/mol
Cu 39,81 %, O 40,1 %, S 20,09 %,
249,6 g/mol (pentahydrate)
Propriétés physiques
fusion (décomposition) : 110 °C (pentahydrate)[2]
ébullition Se décompose au-dessous du point d'ébullition à 650 °C (anhydre)[1]
Solubilité dans l'eau à °C : 317 g·l-1 ; (pentahydrate)[2]
dans l'eau à 100 °C : 2 033 g·l-1[réf. nécessaire]
Masse volumique 3,6 g·cm-3 (anhydre)[1],
2,3 g·cm-3 (pentahydrate)[2]
Thermochimie
S0solide 109,05 J·K-1·mol-1
ΔfH0solide -769,98 kJ/mol
Cp 67 cal/K/mol
Propriétés optiques
Spectre d’absorption λmax = 800 nm
Précautions
SGH[5]
SGH07 : Toxique, irritant, sensibilisant, narcotiqueSGH09 : Danger pour le milieu aquatique
Attention
H302, H315, H319, H410,
SIMDUT[6]
D2B : Matière toxique ayant d'autres effets toxiques
D2B,
Directive 67/548/EEC
Nocif
Xn
Dangereux pour l’environnement
N



Transport
90
   3077   
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Le sulfate de cuivre(II), couramment désigné sous le simple nom de sulfate de cuivre, est le composé chimique ionique ou sel anhydre blanc formé par le cation cuivre(II) (Cu2+) et l'anion sulfate (SO42- ), caractérisé par la formule chimique CuSO4.

Il est commercialisé sous forme anhydre ou encore sous formes hydratées. Dans ce dernier cas, il s'agit rigoureusement d'autres composés chimiques diversement hydratés de la même famille, soit le plus souvent le pentahydrate de sulfate de cuivre formule CuSO4,5H2O, autrefois nommé vitriol bleu, mais aussi les sulfates de cuivre mono- ou trihydraté.

Propriétés[modifier | modifier le code]

Le sulfate de cuivre anhydre CuSO4 est blanc (grisâtre par ses impuretés). Il est hygroscopique et bleuit au contact de l'eau ou de la vapeur d'eau en formant le sulfate de cuivre pentahydraté CuSO4•5H2O. Cette propriété d'hydratation où la transformation du corps chimique anhydre en composé hydraté est corrélative d'un changement de coloration caractéristique explique son usage comme test de la présence d'eau dans un liquide, un milieu aérosol ou l'air ambiant.

Le sulfate de cuivre est facilement soluble dans l'eau.

Les solution concentrées ou diluées des sulfates de cuivre anhydre ou hydratés ont une coloration bleu du fait de la présence d'ions Cu2+ hydratés, dispersés dans l'eau.

Obtention du sulfate de cuivre (anhydre) par chauffage de sulfates cuivriques hydratés

Pour retrouver le sulfate de cuivre, il faut chauffer doucement les différents sulfates de cuivre hydratés.

Chauffé fortement, le sulfate de cuivre anhydre se décompose en anhydride sulfurique (trioxyde de soufre) et en oxyde de cuivre ou en des sels cuivreux blancs.

Fabrication industrielle[modifier | modifier le code]

Le sulfate de cuivre est obtenu industriellement comme sous-produit du décapage chimique du cuivre par l'acide sulfurique. Cet acide n'attaquant pas le cuivre métallique, seule sa forme oxydée présente en surface sous forme d'oxydes, de carbonates (vert de gris) et autres, passe en solution. Dans ces conditions, seul le degré d'oxydation II (forme cuivrique) est stable.

La solution bleue de décapage est ensuite cristallisée dans des bacs (en cuivre) dans lesquels plongent des barres (en cuivre également). Les cristaux de sulfate de cuivre hydraté se forment en quelques heures à la surface du récipient et des barres. La couche de cristaux peut atteindre plusieurs centimètres d'épaisseur (5 à 15 ou plus). Ces cristaux sont récupérés et broyés. Lorsqu'ils sont broyés assez fin (1 à 3 mm de diamètre environ), leur couleur passe au bleu pâle terne, indiquant que la surface des cristaux ne possède plus la qualité optique initiale. Ils sont vendus sous cette forme sous l'appellation « sulfate de cuivre neige ».

Beaux cristaux de sulfate de cuivre (penta)hydraté ou vitriol bleu

Utilisation[modifier | modifier le code]

Une des principales utilisations actuelle du sulfate de cuivre est la préparation (industrielle ou non) de fongicides pour l'agriculture y compris biologique. La forme la plus courante est la bouillie bordelaise constituée de sulfate de cuivre neutralisé par la chaux. Celle-ci permet en effet de neutraliser l'acidité créée par la mise en solution du sulfate de cuivre. Les végétaux traités par une préparation à base de sulfate de cuivre présentent des traînées bleu-pâle constituées de sels mixtes d'hydroxyde et de sulfate de cuivre.

Le sulfate de cuivre a été préconisé dès le début du XIXe siècle en traitement des semences, puis utilisé vers le milieu du siècle, sous une forme proche de la bouillie bordelaise, pour décourager les voleurs de raisin, puis comme fongicide anti-mildiou, sur vigne, à partir de 1880.

Le sulfate de cuivre hydraté était jadis appelé « vitriol bleu». Il a été longtemps utilisé comme désherbant chimique (en particulier des pommes de terre). Certains propriétaires de piscines familiales l'utilisent comme algicide, ce qui est à proscrire même si l'on se tient en deçà du dosage lambda de 2g/m3 [réf. nécessaire]. En effet, le sulfate de cuivre ne se dégrade pas dans l'eau et cause à ce titre des allergies, il verdit les cheveux décolorés à l'eau oxygénée, provoque des coliques… En outre, il pénètre au cœur de la matière plastique des revêtements d'étanchéité des bassins (liner et membrane armée) et les tache de manière indélébile.[réf. nécessaire]

Le sulfate de cuivre est aussi employé comme apport d'oligo-élément (cuivre), aussi bien en cas de carence en cuivre des végétaux, que des animaux (maladie du tour de l'œil blanc des bovins par exemple). Dans les élevages de porcs, il est régulièrement employé en complément minéral dans la nourriture, pour favoriser la prise de poids. C'est un additif alimentaire autorisé dans les aliments comme fixateur de la couleur et conservateur alimentaire[7] (numéro E519).

Sulfate de cuivre pentahydraté

Dangers, pollution[modifier | modifier le code]

Le sulfate de cuivre est un produit toxique

  • nocif en cas d'ingestion.
  • irritant pour les yeux et pour la peau.
  • très toxique pour les organismes aquatiques (marins tout particulièrement).
  • le cuivre qui le compose n'est pas biodégradable et peut s'accumuler dans les sols, notamment en pied de pente. L'érosion hydrique ou éolienne des sols peut alors devenir une source significative de transfert de pollution[8].

Utilisé de manière chronique (annuellement), il peut entraîner des effets néfastes à moyen et long terme pour l'environnement aquatique[9].

Ce produit est donc à manipuler avec attention, en utilisant gants, masque et lunettes de protection à chaque utilisation.

Illustrations[modifier | modifier le code]

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Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a, b et c SULFATE DE CUIVRE, ANHYDRE, fiche de sécurité du Programme International sur la Sécurité des Substances Chimiques, consultée le 9 mai 2009
  2. a, b, c et d SULFATE DE CUIVRE (II) PENTAHYDRATE, fiche de sécurité du Programme International sur la Sécurité des Substances Chimiques, consultée le 9 mai 2009
  3. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  4. « sulfate de cuivre » sur ESIS, consulté le 25 février 2009
  5. Numéro index 029-004-00-0 dans le tableau 3.1 de l'annexe VI du règlement CE N° 1272/2008 (16 décembre 2008)
  6. « Sulfate de cuivre (II) pentahydraté » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009
  7. (en) Noms de catégorie et système international de numérotation des additifs alimentaires - Codex Alimentarius
  8. Quantification des flux de pesticides associés à l’érosion hydrique en contexte viticole (Cours en ligne, Université de Strasbourg, PDF, 2 pages
  9. PROLABO - CUIVRE KEEP.COMMON KEEP.COMMON SULFATE A 5 H2O PURIFIE