Bakır Sülfat, Bakır Sülfat Pentahidrat, Copper Sulfate, Cupric Sulfate, Copper Sulfate Pentahydrate, Cupric Sulfate Pentahydrate, Blue Vitriol, Blue Stone, 7758-98-7

Bakır Sülfat, Bakır Sülfat Pentahidrat, Copper Sulfate, Cupric Sulfate, Copper Sulfate Pentahydrate, Cupric Sulfate Pentahydrate, Blue Vitriol, Blue Stone, 7758-98-7

BAKIR SÜLFAT (CuSO₄, CuSO₄·5H₂O)

1. Kimlik ve Malzeme Sınıflandırması

• Kimyasal Adı: Bakır(II) Sülfat, Kuprik Sülfat

• Eş Anlamlılar: Bakır Sülfat Pentahidrat, Mavi Vitriyol (pentahidrat), Göztaşı, Mavi Taş, Bluestone, Blue Vitriol, Bakır mantar ilacı, Fungusit kimyasalı, Kalkantit (pentahidrat minerali), Kalkosiyanit (mineral)

• CAS Numaraları:

  • Susuz Bakır Sülfat: 7758-98-7

  • Bakır Sülfat Pentahidrat (5H₂O): 7758-99-8

  • Bakır Sülfat Monohidrat (1H₂O): 10257-55-9 (daha az yaygın)

• EC Numarası (EINECS): 231-847-6 (susuz), 231-847-6 (pentahidrat – aynı EC numarası)

• Moleküler Formül: CuSO₄ (susuz), CuSO₄·5H₂O (pentahidrat)

• Moleküler Ağırlık: 159.61 g/mol (susuz), 249.69 g/mol (pentahidrat)

• Kimyasal Sınıf: İnorganik tuz, geçiş metali sülfatı, bakır tuzu

• HS Kodu: 2833.25

• UN Numarası: 3077 (Çevre için tehlikeli madde, katı, b.b.g. – sadece pentahidrat için)

2. Fiziksel Özellikler

2.1 Genel Fiziksel Özellikler

2.2 Hidrasyon Formları ve Renk Değişimi

Renk değişimi (Dehidratasyon): Mavi pentahidrat → 110°C'de beyaz/gri susuz forma dönüşür. Bu değişim, bakır sülfatın su tayini için kullanılan karakteristik bir özelliktir.

2.3 Çözünürlük Özellikleri

Önemli Not: Bakır sülfatın sudaki çözünürlüğü çok yüksektir (20°C'de ~32 g/100 mL). Bu, onu bakırın en çözünür tuzlarından biri yapar. Çözelti mavi renklidir (hidrate Cu²⁺ iyonu nedeniyle).

2.4 Partikül Karakterizasyonu

2.5 Higroskopiklik ve Kararlılık

3. Kimyasal Özellikler

3.1 Moleküler Yapı

• Yapı (susuz): Cu²⁺ [SO₄]²⁻

• Yapı (pentahidrat): [Cu(H₂O)₄]²⁺ SO₄²⁻·H₂O (dört su molekülü bakıra koordine olur, bir su molekülü ise serbest kristal suyudur)

• Bakır içeriği (pentahidrat): %25.5 Cu (ağırlıkça)

• Bakır içeriği (susuz): %39.8 Cu (ağırlıkça)

• Sülfat içeriği (pentahidrat): %38.4 SO₄ (ağırlıkça)

• Sülfat içeriği (susuz): %60.2 SO₄ (ağırlıkça)

3.2 Termal Özellikler (Dehidratasyon ve Bozunma)

Önemli Not: Pentahidrat ısıtıldığında, yaklaşık 200°C'de tamamen susuz hale gelir (beyaz/gri). Su ile temas ettiğinde, susuz form ekzotermik olarak hidrate olur ve mavi renge döner (bakır sülfatın su tayini için kullanılan karakteristik bir özellik).

3.3 Kimyasal Reaktivite

3.4 Elektrokimyasal Özellikler

3.5 Sulu Çözelti Özellikleri (Renk ve Kompleksler)

4. Ticari Sınıflar ve Spesifikasyonlar

5. Kalite Spesifikasyonları (Tarım/Teknik Sınıf – Pentahidrat)

6. Üretim Yöntemleri

6.1 Metallerin Sülfürik Asitte Çözülmesi (En Yaygın Yöntem)

• Reaksiyon: Cu + 2 H₂SO₄ (kons.) → CuSO₄ + SO₂ + 2 H₂O (sıcak, kons. H₂SO₄ ile)

• Alternatif reaksiyon (seyreltik asit + oksijen): 2 Cu + 2 H₂SO₄ + O₂ → 2 CuSO₄ + 2 H₂O

• İşlem:

  1. Bakır metal hurdası veya bakır cevheri kullanılır.

  2. Sülfürik asit içinde çözülür (ısıtma ile).

  3. Kristalizasyon ile pentahidrat formu elde edilir.

  4. Filtrelenir, yıkanır, kurutulur.

• Verim: %90–95

• Saflık: %98–99

6.2 Bakır Oksit veya Hidroksitin Sülfürik Asitte Çözülmesi

• Reaksiyon: CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O

• Reaksiyon: Cu(OH)₂ + H₂SO₄ → CuSO₄ + 2 H₂O

• İşlem:

  1. Bakır oksit veya hidroksit kullanılır.

  2. Seyreltik sülfürik asit içinde çözülür.

  3. Kristalizasyon ile pentahidrat formu elde edilir.

• Avantaj: SO₂ gazı oluşmaz, daha temiz ürün.

• Saflık: ≥%99

6.3 Sülfürlü Cevherlerin Kavrulması ve Liçi

• Reaksiyon: 2 CuS + 3 O₂ → 2 CuO + 2 SO₂; CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O

• İşlem:

  1. Kalkopirit (CuFeS₂) gibi sülfürlü bakır cevherleri kavrulur.

  2. Oluşan bakır oksit, sülfürik asit ile liç edilir.

  3. Kristalizasyon ile pentahidrat elde edilir.

• Kullanım: Madencilik yan ürünü olarak.

6.4 Elektrolitik Yöntem (Yüksek Saflık)

• İşlem: Elektrolitik bakır rafinasyonunda anot çamurundan geri kazanım.

• Saflık: ≥%99.9

7. Etki Mekanizması (Fonksiyonel Mekanizmalar)

7.1 Fungisit / Mantar İlacı Mekanizması (Tarım – En Büyük Uygulama ~%75)

• Eser miktarda bakır iyonu (Cu²⁺) yayılımı: Bakır sülfat, su ile temas ettiğinde Cu²⁺ iyonlarını yavaşça serbest bırakır.

• Mantar hücresine giriş: Cu²⁺ iyonları mantar hücre duvarına nüfuz eder.

• Hücre içi etki:

  • Enzimlerdeki tiyol (-SH) gruplarına bağlanarak enzimleri inaktive eder.

  • Solunum zincirini bozar (sitokrom c oksidaz inhibisyonu).

  • Hücre zarı bütünlüğünü bozar.

  • Reaktif oksijen türleri (ROS) üretir → oksidatif stres.

• Sonuç: Mantar sporları çimlenmez, miselyum büyümez. Kontak fungisit (sistemik değil).

• Etkili olduğu hastalıklar:

  • Bağlarda mildiyö (Plasmopara viticola)

  • Domates ve patateste geç yanıklık (Phytophthora infestans)

  • Meyve ağaçlarında yaprak lekesi

  • Süs bitkilerinde mantari hastalıklar

  • Elma ve armutta karaleke

7.2 Herbisit / Yosun Öldürücü Mekanizması (Su Arıtma, Göletler, Havuzlar)

• Yosun hücrelerine toksisite: Cu²⁺ iyonları, yosunların fotosentezini inhibe eder (kloroplast hasarı).

• Hücre zarı hasarı: Cu²⁺, hücre zarındaki lipidleri perokside eder.

• Sonuç: Yosun hücreleri ölür, su berraklaşır.

• Uygulama alanları:

  • Yüzme havuzları (alg çiçeklenmesini önleme)

  • Göletler ve sulama kanalları (yosun kontrolü)

  • Çatılar ve duvarlar (yeşil yosun / liken temizliği)

7.3 Hayvan Yemi Katkısı (Büyüme Uyarıcı / Bakır Takviyesi)

• Eser element (bakır) kaynağı: Bakır, birçok enzimin kofaktörüdür (sitokrom c oksidaz, süperoksit dismutaz, tirozinaz).

• Büyüme uyarıcı etki (kanatlı hayvanlar, domuzlar):

  • Antibakteriyel etki (bağırsak florasının modülasyonu)

  • Yem dönüşüm oranını iyileştirir (daha az yemle daha fazla et)

  • Büyümeyi hızlandırır (%5–10 artış)

• Bakır eksikliği tedavisi: Anemi, kemik anormallikleri, sinir sistemi bozuklukları, tüy/saç depigmentasyonu.

• Dozaj (hayvan yemi): 10–200 mg Cu/kg yem (türe bağlı olarak; kanatlılarda ~150 ppm)

7.4 Antiseptik / Dezenfektan Mekanizması

• Mikroorganizmalar üzerinde toksik etki: Cu²⁺ iyonları, bakterilerin hücre duvarlarına ve enzimlerine zarar verir.

• Protein denatürasyonu: Cu²⁺, proteinlerdeki tiyol (-SH) ve amino (-NH₂) gruplarına bağlanır.

• Kullanım alanları:

  • Hayvan ayak banyoları (ayak çürüğü – Fusobacterium necrophorum)

  • Yara tedavisi (topikal antiseptik – geçmişte kullanım, günümüzde sınırlı)

  • Su arıtma (bakterisidal etki)

7.5 Metal Kaplama / Bakır Kaplama Mekanizması

• Reaksiyon (çimentasyon / yer değiştirme): CuSO₄ + Fe → FeSO₄ + Cu (metalik bakır, yüzeyde birikir)

• Elektrolitik bakır kaplama: CuSO₄ çözeltisinden elektroliz ile bakır metal kaplama (PCB, dekoratif kaplamalar).

7.6 Şarap Üretiminde Safsızlık Giderme

• Hidrojen sülfür (H₂S) giderme: H₂S + CuSO₄ → CuS (siyah çökelti) + H₂SO₄

• Sonuç: Şaraptaki kükürtlü koku (çürük yumurta kokusu) giderilir; şarabın tadı ve kalitesi iyileşir.

8. Uygulama Alanları

8.1 Tarım – En Büyük Uygulama (~%75)

8.2 Hayvancılık ve Veterinerlik

8.3 Sanayi ve Madencilik

8.4 Su Arıtma ve Yüzme Havuzları

8.5 Yapı ve İnşaat

8.6 Kozmetik ve Kişisel Bakım

8.7 Farmasötik ve Tıbbi

8.8 Laboratuvar ve Analitik Kimya

8.9 Şarap ve Gıda Endüstrisi

9. Toksikoloji ve Güvenlik

9.1 Akut Toksisite

9.2 Kronik Toksisite ve Özel Endişeler

9.3 GHS Sınıflandırması

Sinyal kelimesi: TEHLİKE

9.4 NFPA Derecelendirmesi

10. Çevresel Etki ve Toksisite

Önemli Çevresel Uyarı:
Bakır sülfat, sucul organizmalar için çok toksiktir. Çok düşük konsantrasyonlarda (0.01 mg Cu/L) bile balıklar, algler ve omurgasızlar üzerinde öldürücü etkileri vardır. Kesinlikle yüzey sularına, göletlere, göllere, nehirlere veya kanalizasyona deşarj edilmemelidir. Çevresel yönetmeliklere (Türkiye'de Çevre Kanunu, AB'de REACH/CLP, ABD'de EPA) sıkı sıkıya uyulmalıdır.

11. Güvenlik Önlemleri ve Kişisel Koruyucu Donanım (KKD)

Tehlikeler:

• Yutulması halinde toksiktir. Bakır zehirlenmesi: bulantı, kusma, karın ağrısı, ishal.

• Toz solunması halinde zararlıdır (solunum yolu tahrişi).

• Cilt tahrişine ve ciddi göz hasarına neden olur.

• Sucul ortam için çok toksiktir. Çevreye salınmasından kaçının.

• Yanıcı değildir.

• Güçlü indirgeyici ajanlarla veya metallerle (demir, çinko, alüminyum) temasında reaksiyona girer. Bakır metal çökelir.

KKD (zorunludur – toz veya çözelti formu için):

• Solunum koruması: P2 veya P3 filtreli maske (toz solunmasını önlemek için). Sprey veya çözelti uygulamalarında uygun havalandırma.

• Göz koruması: Kimyasal sıçrama gözlüğü (EN 166) veya tam yüz siperliği.

• Eldivenler: Nitril veya neopren eldivenler (≥0.4 mm kalınlık). Doğal kauçuk (lateks) uygun değildir.

• Koruyucu giysi: Kimyasallara dayanıklı önlük veya tulum (Tyvek, PVC).

• Ayakkabı: Kapalı burunlu, kimyasallara dayanıklı botlar.

Mühendislik kontrolleri:

• Yerel egzoz havalandırması (LEV) ile toz toplama.

• Göz yıkama istasyonları ve güvenlik duşları.

• Dökülme kontrol ekipmanı (nötrleştirici, emici malzemeler – ancak su kullanarak yıkama yapmayın – çevreye salınım riski).

• Toz oluşumunu önleyin (kapalı sistemler, ıslak işleme).

Depolama koşulları:

Uyumsuzluklar (KARIŞTIRMAYIN):

• Demir, çinko, alüminyum, magnezyum gibi metaller → bakır metal çökelir, ısı açığa çıkar.

• Sülfürler (Na₂S, H₂S) → toksik H₂S gazı (yok) veya CuS çökeltisi (toksik değil, ancak ısı açığa çıkar).

• Asetilen → bakır asetilid oluşumu (patlayıcı).

• Güçlü indirgeyici ajanlar (hidrazin, sodyum borhidrür) → şiddetli reaksiyon, bakır metal çökelmesi.

Yangın söndürme:

• Yanıcı değildir. Çevredeki yangın için uygun söndürme maddeleri kullanın: su spreyi, kuru kimyasal toz, CO₂, köpük.

• Yangın durumunda, toksik bakır dumanları (CuO) ve kükürt oksitler (SO₂, SO₃) açığa çıkabilir. SCBA kullanın.

İlk yardım:

• Soluma: Temiz havaya çıkarın. Solunum zorluğu varsa oksijen verin. Derhal tıbbi yardım alın.

• Cilt teması: Kirlenmiş giysileri çıkarın. En az 15 dakika bol su ve sabunla yıkayın. Tahriş devam ederse tıbbi yardım alın.

• Göz teması: En az 15 dakika su ile yıkayın, göz kapaklarını kaldırın. Derhal tıbbi yardım alın.

• Yutma: Ağzı çalkalayın. KUSTURMAYIN. Su veya süt için (200–300 mL). Derhal tıbbi yardım alın. Bilinçsiz bir kişiye asla ağızdan bir şey vermeyin.

• Acil durum bilgileri: Bakır zehirlenmesi belirtileri: mide bulantısı, kusma (mavi/yeşil olabilir), karın ağrısı, ishal, baş ağrısı, baş dönmesi.

Dökülme temizliği:

• Küçük dökülmeler: Tozu dikkatlice süpürün (toz oluşumundan kaçının). Temiz, kuru, etiketli kaba koyun. Bölgeyi su ile yıkayın (ancak yıkama suyunu çevreye salmayın – tehlikeli atık olarak toplayın).

• Büyük dökülmeler: Alanı boşaltın. Uygun KKD kullanın. Dökülmeyi örtün (kuru kum, vermikülit). Tehlikeli atık kaplarında toplayın.

• Asla su kullanarak dökülmeyi kanalizasyona veya su yollarına yıkamayın (çok toksik – çevre felaketi).

• Bertaraf: Tehlikeli atık (bakır içeriği nedeniyle) olarak bertaraf edin. Geri kazanım (bakırın geri kazanılması) tercih edilen yöntemdir. Yakma veya düzenli depolama (sadece lisanslı tesislerde).

12. Mevzuat ve Yasal Durum

13. Taşımacılık Bilgileri (Pentahidrat için)

Not: Susuz bakır sülfat (CAS 7758-98-7) için UN numarası genellikle uygulanmaz, ancak pentahidrat ile aynı şekilde sınıflandırılabilir. Pentahidrat en yaygın ticari formdur.

14. Eş Anlamlılar ve Yaygın İsimler

• Türkçe: Bakır Sülfat, Kuprik Sülfat, Bakır Sülfat Pentahidrat, Göztaşı, Mavi Taş, Bakır mantar ilacı, Fungusit kimyasalı

• İngilizce: Copper Sulfate, Cupric Sulfate, Cupric Sulfate Pentahydrate, Blue Vitriol, Bluestone, Blue Stone, Copper(II) Sulfate

• Almanca: Kupfersulfat, Kupfer(II)-sulfat, Blaustein, Vitriol

• Fransızca: Sulfate de cuivre, Sulfate de cuivre(II), Vitriol bleu

• İspanyolca: Sulfato de cobre, Sulfato cúprico, Vitriolo azul, Piedra azul

• Mineral isimleri: Kalkantit (pentahidrat minerali), Bonattit (trihidrat), Boothit (heptahidrat), Kalkosiyanit

• Ticari isimler: CP (Crystal Powder), Blue Copper, CuSO₄, Coppersan (tarım ürünü), Bordo bulamacı bileşeni

15. Bakır Sülfat Pentahidrat vs. Susuz – Karşılaştırma

16. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S1: Bakır sülfat nedir ve ne için kullanılır?
C1: Bakır sülfat (CuSO₄·5H₂O), en yaygın bakır tuzudur. Parlak mavi kristaller halinde bulunur ve "göztaşı" olarak bilinir. Başlıca kullanımları: tarımda fungisit (mantar ilacı), hayvan yemi katkısı (büyüme uyarıcı), yüzme havuzlarında alg önleyici, madencilikte mineral ayrıştırma, metal kaplama ve laboratuvar reaktifi. Üretiminin yaklaşık %75'i tarımda kullanılır.

S2: Bakır sülfat insanlar için güvenli midir?
C2: Bakır sülfat, yutulması halinde toksiktir (LD₅₀ 300–500 mg/kg). Bakır zehirlenmesi belirtileri: bulantı, kusma (mavi/yeşil olabilir), karın ağrısı, ishal, baş ağrısı. Büyük miktarlarda alındığında karaciğer ve böbrek hasarına, hatta ölüme neden olabilir. Gözle temasında ciddi hasar yapar. Endüstriyel kullanımda uygun KKD şarttır. Ev kullanımı için seyreltilmiş çözeltiler (örneğin havuzlarda düşük konsantrasyonlarda) belirli limitler dahilinde güvenlidir.

S3: Bakır sülfat neden mavi renktedir?
C3: Bakır sülfat pentahidrat (CuSO₄·5H₂O), bakır iyonunun etrafında koordine olmuş dört su molekülü nedeniyle mavi renktedir. Bu su molelekülleri, belirli dalga boylarındaki ışığı (özellikle kırmızı ve sarı) absorbe ederek mavi rengin görülmesine neden olur (d-d geçişleri). Susuz formda (su olmadan) renk beyaz-gri ila soluk yeşildir. Isıtıldığında suyunu kaybeder ve renk maviden beyaza döner – bu, su tayini için kullanılan karakteristik bir özelliktir.

S4: Bakır sülfat hayvanlarda nasıl kullanılır?
C4: Bakır sülfat, hayvancılıkta üç ana amaçla kullanılır: (1) Yem katkısı olarak: Kanatlı hayvanlarda ve domuzlarda büyüme uyarıcı (yem dönüşüm oranını iyileştirir, %5–10 daha hızlı büyüme). (2) Bakır eksikliği tedavisi: Anemi, kemik anormallikleri, sinir sistemi bozuklukları. (3) Ayak banyosu olarak: Sığır, koyun ve keçilerde ayak çürüğü (Fusobacterium necrophorum) tedavisi için %5–10 çözelti.

S5: Bakır sülfat suda çözünür mü?
C5: Evet, bakır sülfat suda çok yüksek çözünürlüğe sahiptir. 20°C'de 100 mL suda yaklaşık 32 gram çözünür. 100°C'de 203 gram/100 mL'ye kadar çıkar (aşırı yüksek çözünürlük). Çözelti mavi renklidir. Etanol ve asetonda çözünmez veya az çözünür.

S6: Bakır sülfat çevre için neden tehlikelidir?
C6: Bakır sülfat, sucul organizmalar için çok toksiktir. Çok düşük konsantrasyonlarda (0.01 mg Cu/L) bile balıklar, algler, su pireleri (Daphnia magna) ve diğer omurgasızlar üzerinde öldürücü etkileri vardır. Biyolojik olarak parçalanmaz, toprakta ve suda kalır, biyobirikim yapabilir. Bu nedenle kesinlikle yüzey sularına, göletlere, nehirlere veya kanalizasyona deşarj edilmemelidir. Kullanımı ve bertarafı sıkı çevre mevzuatına tabidir.

S7: Bakır sülfat yangın söndürücü olarak kullanılabilir mi?
C7: Hayır. Bakır sülfat yanıcı değildir ve yangın söndürücü olarak kullanılmaz. Ancak, bazı özel yangın söndürme tozlarında katkı maddesi olarak bulunabilir. Yangın durumunda, çevredeki yangın için uygun söndürme maddeleri (su spreyi, kuru kimyasal toz, CO₂, köpük) kullanılmalıdır.

S8: Bakır sülfat gıda katkı maddesi (E519) olarak izinli midir?
C8: AB ve Türkiye'de gıda katkı maddesi olarak izinli DEĞİLDİR (E519 listelenmiştir ancak kullanımı izinli değildir veya çok sınırlıdır). Bazı ülkelerde çok düşük konsantrasyonlarda iz element takviyesi (bakır kaynağı) olarak kullanılabilir. Ancak, genel gıda uygulamalarında izinli bir katkı maddesi değildir.

S9: Bakır sülfat neden Bordo bulamacı olarak anılır?
C9: Bordo bulamacı (Bordeaux mixture), bakır sülfat ve sönmüş kirecin (kalsiyum hidroksit) su ile karışımıdır. 1880'lerde Fransa'nın Bordeaux bölgesinde, bağlardaki mildiyö hastalığına karşı geliştirilmiştir. En eski ve en yaygın kullanılan fungisitlerden biridir. Organik tarımda da izinlidir. Formülasyonu: %1 bakır sülfat + %1 sönmüş kireç + su (100 L).

S10: Bakır sülfat nasıl bertaraf edilmelidir?
C10: Bakır sülfat, bakır içeriği ve yüksek sucul toksisitesi nedeniyle tehlikeli atık olarak bertaraf edilmelidir. Asla kanalizasyona, yüzey sularına veya çöp bidonlarına dökülmemelidir. Tercih edilen bertaraf yöntemi: (1) Geri kazanım – bakırın metallirjik işlemlerle geri kazanılması. (2) Lisanslı tehlikeli atık yakma tesisi. (3) Lisanslı düzenli depolama (sadece inert hale getirildikten sonra – örneğin katılaştırma/stabilizasyon). Çevre yönetmeliklerine kesinlikle uyulmalıdır.

17. Özet Tablo – Tek Bakışta Temel Spesifikasyonlar

*Bu TDS, ISO 11014-1 formatına uygun olarak hazırlanmıştır ve tarım uzmanları, hayvancılık profesyonelleri, kimyagerler, su arıtma mühendisleri, madencilik mühendisleri ve satın alma personeli için tasarlanmıştır. Analiz Sertifikaları (CoA), Güvenlik Bilgi Formları (SDS) ve numune doğrulama raporları talep üzerine temin edilebilir.*