Sulfate de cuivre

Sulfate de cuivre
cristal de sulfate de cuivre hydraté
Général
Nom IUPAC	Sulfate de cuivre (II)
Synonymes	Couperose Sulfate cuprique
No CAS	anhydre 7758-98-7 pentahydrate 7758-99-8
No EINECS	231-847-6
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-1 Cu 39,81 %, O 40,1 %, S 20,09 %, 249,6 g/mol (pentahydrate)
Propriétés physiques
T° fusion	(décomposition) : 110 °C (pentahydrate)[2]
T° ébullition	Se décompose au-dessous du point d'ébullition à 650 °C (anhydre)[1]
Solubilité	dans l'eau à 20 °C : 203 g·l-1 (anhydre)[1], dans l'eau à 0 °C : 317 g·l-1 (pentahydrate)[2]
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
Propriétés optiques
Spectre d’absorption	λmax = 800 nm
Précautions
Directive 67/548/EEC
Xn N
Numéro index : 029-004-00-0 Classification : Xn; R22 - Xi; R36/38 - N; R50-53 Symboles : Xn : Nocif N : Dangereux pour l’environnement Phrases R : R22 : Nocif en cas d’ingestion. R36/38 : Irritant pour les yeux et la peau. R50/53 : Très toxique pour les organismes aquatiques, peut entraîner des effets néfastes à long terme pour l’environnement aquatique. Phrases S : S2 : Conserver hors de portée des enfants. S22 : Ne pas respirer les poussières. S60 : Éliminer le produit et son récipient comme un déchet dangereux. S61 : Éviter le rejet dans l’environnement. Consulter les instructions spéciales/la fiche de données de sécurité.
Phrases R : 22, 36/38, 50/53,
Phrases S : 2, 22, 60, 61, [4]
Transport
90    3077    Code Kemler : 90 : matière dangereuse du point de vue de l'environnement, matières dangereuses diverses Numéro ONU : 3077 : MATIÈRE DANGEREUSE DU POINT DE VUE DE L’ENVIRONNEMENT, SOLIDE, N.S.A. Classe : 9 Étiquette : 9 : Matières et objets dangereux divers Emballage : Groupe d'emballage III : matières faiblement dangereuses.
SIMDUT[5]
D2B, D2B : Matière toxique ayant d'autres effets toxiques irritation des yeux chez l'animal Divulgation à 1,0% selon la liste de divulgation des ingrédients Commentaires : Ce produit est inscrit sur la Liste de divulgation des ingrédients sous la dénomination chimique Cuivre, composés, n.s.a (non spécifié autrement).
SGH[6]
Attention H302, H315, H319, H410, H302 : Nocif en cas d'ingestion H315 : Provoque une irritation cutanée H319 : Provoque une sévère irritation des yeux H410 : Très toxique pour les organismes aquatiques, entraîne des effets à long terme
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le sulfate de cuivre est formé par la combinaison d'un ion cuivre (Cu²⁺) et d'un ion sulfate (SO₄^2- ). Il a donc pour formule : CuSO₄. Il est commercialisé soit anhydre, avec cette formule, soit pentahydraté et a alors la formule CuSO₄,5H₂O, comme sur la figure ci-contre. Il existe également avec une ou trois molécules d'eau d'hydratation.

Fabrication

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 - d'un beau bleu profond - 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 ».

Utilisation

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 traitées 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 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^{[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).

Le sulfate de cuivre anhydre CuSO₄ est blanc (grisâtre) et bleuit au contact de l'eau ou de la vapeur d'eau en formant le sulfate de cuivre pentahydraté CuSO₄,5H₂O. Cette propriété en fait un test de la présence d'eau dans un liquide.

Dangers, pollution

Le sulfate de cuivre est un produit toxique

• nocif en cas d'ingestion.
• irritant pour les yeux et 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

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  Maille élémentaire.

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  Réseau 3D.

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  Poudre de sulfate de cuivre hydraté.

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  Cristaux de sulfate de cuivre (II) produit par cristallisation lente d'une solution saturée.

• 

  Autres cristaux de sulfate de cuivre.

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  Évolution de la solubilité dans l'eau du sulfate de cuivre en fonction de la température, caractéristique d'une dissolution endothermique.

• 

  Sulfate de cuivre anhydre (blanc) devenant bleu au contact de l'eau.

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  Solution aqueuse de sulfate de cuivre.

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Notes et références

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