Schweizerovo činidlo

Roztok Schweizerova činidla

Znázornění chemické struktury [Cu(NH₃)₄], základu pro výrobu Schweizerova činidla

Schweizerovo činidlo je název roztoku hydroxidu tetraamminměďnatého [Cu(NH₃)₄](OH)₂. Je to tmavěmodrá rozpustná krystalická látka, která se využívá při výrobě umělého hedvábí.

Jelikož se jedná o vodný roztok tohoto hydroxidu, vzorec někdy bývá uváděn jako [Cu(NH₃)₄(H₂O)₂](OH)₂, tedy hydroxid tetraammindiaquaměďnatý.

Schweizerovo činidlo - vstřikování (regenerování) rozpuštěné bavlny do roztoku kyseliny sírové a příprava viskózy

Historie

V polovině 19. století se švýcarský chemik Matthias Eduard Schweizer zabýval rozpouštěním celulózy a objevil tuto sloučeninu, která dále nese jeho jméno. Vlákna získaná regenerací celulózy se též nazývají jako měďnaté hedvábí, a ta byla používána k výrobě uhlíkových vláken do prvních žárovek.

Fyzikálně-chemické vlastnosti

Krystalický hydroxid tetraammin-měďnatý nelze připravit z vodného roztoku, neboť se při stání na vzduchu roztok samovolně rozkládá, uvolňuje se amoniak a sráží se hydroxid měďnatý.

Laboratorní příprava

Do nasyceného vodného roztoku modré skalice se přidá roztok hydroxidu sodného, vznikne modrá sraženina hydroxidu měďnatého. Tato sraženinu se promyje vodou a přefiltruje skrz běžný filtrační papír. Následně se přidá koncentrovaný roztok amoniaku.^[1]

Začít lze také aplikací roztoku amoniaku s trochou chloridu amonného na měď za přístupu vzduchu. Pro získání pevného hydroxidu tetraamminměďnatého je nutno vysoušet tento roztok v proudu amoniaku.

Rovnice přípravy hydroxidu měďnatého ze síranu měďnatého a hydroxidu amonného vypadá takto:

CuSO₄ + 2 NH₄OH → Cu(OH)₂ + (NH₄)₂SO₄

Rovnice vzniku hydroxidu tetraammindiaquaměďnatého z hydroxidu měďnatého a hydroxidu amonného:

4 NH₄OH + Cu(OH)₂ → [Cu(NH₃)₄(H₂O)₂](OH)₂ + 2 H₂O

Schweizerovo činidlo lze též připravit přímo ze zásaditého uhličitanu měďnatého:

Cu₂CO₃(OH)₂ + 8 NH₄OH → 2 [Cu(NH₃)₄(H₂O)₂](OH)₂ + 3 H₂O + CO₂

Použití a reakce

Roztok rozpouští celulózu, čehož se využívá při výrobě hedvábí.

Pokud se činidlo s rozpuštěnou celulózou dostane do kyselého prostředí, např. reaguje se slabým roztokem kyseliny sírové, dojde k rozkladu činidla a uvolnění celulózy podle rovnice:

[Cu(NH₃)₄(H₂O)₂](OH)₂ + 2 H₂SO₄ → Cu(OH)₂ + 2 (NH₄)₂SO₄ + 2 H₂O

S kyselinou sírovou dále reaguje vzniklý hydroxid měďnatý:

Cu(OH)₂ + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O

a vzniká tak modrá skalice (pentahydrát síranu měďnatého), která dává roztoku světle modrý nádech.

Regenerovaná celulóza se postupně odbarvuje s rozkladem komplexního hydroxidu.

Literatura

• Dr. Heinrich Remy, Anorganická chemie 1. díl, 1. vydání 1961

Reference