Kupfersulfat

Autor: Hans Lohninger

CAS-Nr.	7758-99-8
Formel	CuSO4·5H2O
Molmasse	249.61 g/mol
Schmelzpunkt	Zersetzung ab 340°C
Dichte	2.285 g/cm3
Löslichkeit in Wasser  [0°C]  [100°C]	231 g/L 1140 g/L

Kupfer(II)sulfat, CuSO₄ ist gut wasserlöslich und bildet aus der Lösung blaue trikline Kristalle (Pentahydrat, CuSO₄·5H₂O, "Kupfervitriol") die zu einem hellblauen Pulver vermahlen werden können. Es kommt in der Natur selten und nur in sehr trockenen Gegenden (z.B. Atacama-Wüste) als Chalkanthit vor.

Kupfersulfat löst sich in Methanol (156 g/L), nicht aber in Ethanol. Mit Aminen und Alkalicyaniden bildet es in basischem Milieu dunkelblaue Komplexverbindungen (z.B. das tiefblaue Tetramminkupfersulfat, [Cu(NH₃)₄]SO₄).

Das bei Raumtemperatur stabile Kupfersulfat-Pentahydrat verliert beim Erwärmen sein Kristallwasser. Bei 88°C entsteht das Trihydrat, das bei 114°C in das Monohydrat und schließlich bei 245°C in wasserfreies, farbloses Kupfersulfat übergeht:

CuSO₄·5H₂O CuSO₄·3H₂O CuSO₄·H₂O CuSO₄

Wasserfreies Kupfersulfat zersetzt sich schließlich ab 340°C und bildet ab ca. 600°C letztendlich Kupfer(II)oxid, CuO:

CuSO₄ 3Cu(OH)₂·CuSO₄ CuO

Kupfer(II)sulfat Pentahydrat. Foto: H. Lohninger

Kupfersulfat kann durch Auflösen von Kupfer in heißer verdünnter Schwefelsäure bei Luftzutritt dargestellt werden:

2 Cu + O₂ + 2 H₂SO₄ 2 CuSO₄ + 2H₂O

Diese Reaktion wird auch industriell zur Herstellung von Kupfersulfat eingesetzt (Harike-Prozess). Dabei werden einige Tonnen Garkupfer mit schwefelsaurer Kupfersulfatlösung unter Einblasen von Luft in einem Kreislauf gespült bis die gewünschte Endkonzentration errreicht ist.

Anwendung

Kupfersulfat wird als Fungizid im Weinbau und beim Hopfenanbau gegen falschen Mehltau eingesetzt. Dabei wird eine basische Lösung von Kupfersulfat ("Bordeaux-Brühe") auf die Weinstöcke gespritzt. Bordeaux-Brühe besteht aus einer Suspension von 115 g gebranntem Kalk (Calciumoxid) und 60 Kupfersulfat in einem Liter Wasser.⁽¹⁾

Weiters wird mit dem Aufkommen der Schraubverschlüsse Kupfersulfat vermehrt dem Wein zugesetzt (spätestens ein Monat vor der Abfüllung) um unangenehme Gerüche, die durch Schwefelverbindungen (Schwefelwasserstoff und Mercaptane) bei der Lagerung in der Flasche entstehen, zu unterdrücken. Schraubverschlüsse lassen im Vergleich zu Kork deutlich weniger Sauerstoff durch, was den oxidativen Abbau dieser Geruchsstoffe während der Lagerung verhindert. Die Schwefelverbindungen werden durch Zugabe von Kupfersulfat als geruchslose Kupferkomplexe abgeschieden und abfiltriert.

(1)

Das versprühte Kupfersulfat wird im Lehm des Bodens gebunden, sodass inzwischen manche Böden in Weingärten so stark mit Kupfer angereichert sind, dass das Bodenleben im Wurzelbereich der Weinstöcke schwer beeinträchtigt wird. Weiters gibt es Hinweise, dass das Kupfersulfat sich auch auf die Sensorik von bestimmten Weinsorten auswirkt. Der Einsatz von Kupfersulfat im Weinbau ist deshalb umstritten.