晶体化学指南
03硫酸铜篇

硫酸铜晶体特写

图源：食堂人民科学协会-荣

一、基础认识

1.1 是什么？

化学式：无水硫酸铜（白色粉末）为 CuSO4；常见的是蓝色五水合物 CuSO4·5H2O，像蓝色宝石。

  • 溶解性：易溶于水（20℃时，100g水能溶解约32g），溶液呈蓝色
  • 晶系：正交晶系（斜方晶系）

1.2 结构特点

  • 蓝色晶体中的铜离子被4个水分子包围，第5个水分子通过“水桥”连接其他结构（类似拼积木）
  • 加热到110℃会失去结晶水，变成白色粉末（可逆反应）

二、实验与制备

2.1 配制溶液（示例）

目标：配制1升浓度为0.5mol/L的硫酸铜溶液

  1. 计算：需称量 0.5mol × 249.7g/mol ≈ 124.9g 五水硫酸铜
  2. 溶解：将晶体加入烧杯，加500mL温水搅拌至完全溶解
  3. 定容：转移至1L容量瓶，加水至刻度线，摇匀

2.2 晶体生长

💡 平底结晶法

材料：电镀硫酸铜、培养皿、过滤材料、镊子（塑料、镀镍）

  1. 配制溶液：
    饱和溶液配置：取适量常温水，分次加入硫酸铜并加热至不再溶解
    不太推荐新手直接配热饱和，配不饱和溶液就好
    虽然出晶效率慢 但容错率高
    饱和溶液/过饱和，配完溶液后1~3小时内就要取出晶体
    且过程中对震动非常敏感，容易出现大量粘连碎晶。
  2. 过滤：用眼镜布或其他滤纸过滤溶液，去除溶液杂质
  3. 操作：将溶液低角度缓慢倒入培养皿，覆盖防尘材料，静置1-2天
    注意事项：
    - 避免震动，注意温差不要过大（可包裹保温棉）
    - 若溶液浑浊或析出多过碎晶，需重新过滤或更换溶液
  4. 晶体处理：用镊子夹取晶体，纸巾轻压吸干表面溶液
    此时可以选择停止、也可以重复下方步骤使晶体更大
💡 进阶（有两个选项）
  1. 配制热饱和溶液：60℃热水中持续加入硫酸铜至无法溶解
  2. 可以用回上次的溶液，再次过滤后可以选择悬挂晶核、或者在培养皿上放入晶核（一个培养皿最多5个）
    倒入盖过晶核两倍的溶液（略慢于选项1）


此时晶核应该会慢慢生长，过约两天后可取出

成品处理建议：
- 用透明指甲油涂抹晶体
- 用滴胶保存晶体
- 放入密封盒（仅限不易风化的晶体）

三、安全与注意事项

3.1 危险性

  • 毒性：误食会引起恶心、腹痛；接触眼睛会导致刺激
  • 环境：对水生生物有害，不可随意倾倒

3.2 防护与应急

  • 操作时：戴手套和护目镜，在通风处使用
  • 泄漏处理：用沙土覆盖后清扫，废料装入密封袋
  • 急救：误触眼睛立即用清水冲洗15分钟，及时就医

四、品牌推荐

  • 别贪小便宜而买到劣质/假的硫酸铜

    • （站主买过会挥发刺激性气味的....）

  • 推荐 天津华盛、天津众联、西陇