황산 아연은 화학식 ZnSO4의 화합물입니다. 이는 일반적으로 아연 결핍을 치료하기 위한 식이 보충제와 작물의 비료로 사용됩니다.
| IUPAC 이름 | 황산아연 |
| 분자식 | ZnSO4 |
| CAS 번호 | 7733-02-0 |
| 동의어 | 백색 황산 아연, 황산 아연, 황산 아연(II), 황산 아연(2+), 황산 아연, 황산 아연 칠수화물, 황산 아연 일수화물 |
| 인치 | InChI=1S/2O.H2S.Zn/h2*1H;1H2;/q;;+2/p-2 |
황산 아연 공식
황산 아연의 화학식은 ZnSO4입니다. 아연 이온(Zn2+)과 황산염 이온(SO42-)으로 구성됩니다. 공식은 황산아연이 아연 원자 1개, 황 원자 1개, 산소 원자 4개를 포함한다는 것을 보여줍니다.
몰 질량 of 황산아연
황산아연(ZnSO4)의 몰 질량은 161.44 g/mol입니다. 이는 화합물 1몰에 존재하는 모든 원자의 원자 질량의 합입니다. 황산아연은 아연 원자(Zn) 1개, 황(S) 원자 1개, 산소(O) 원자 4개로 구성됩니다. 몰 질량은 화학 반응에서 반응물과 생성물의 양을 결정하기 위해 화학량론 계산에 사용되는 필수 매개변수입니다.
황산 아연의 끓는점
황산아연은 끓는점에 도달하기 전에 분해되기 때문에 끓는점이 정의되어 있지 않습니다. 이 화합물은 약 680°C에서 열분해되어 산화아연(ZnO), 이산화황(SO2) 및 산소(O2) 가스를 형성합니다. 분해 온도는 불순물의 존재, 압력 및 가열 속도의 영향을 받습니다. 황산아연은 저온에서 안정하며 물, 메탄올, 에탄올에 용해됩니다.
황산아연의 녹는점
황산아연의 녹는점은 화합물의 수화 수준에 따라 달라집니다. 황산아연 칠수화물(ZnSO4.7H2O)의 녹는점은 100°C이고, 황산아연 일수화물(ZnSO4.H2O)의 녹는점은 70°C입니다. 무수황산아연(ZnSO4)은 녹기 전에 분해됩니다. 녹는점은 압력, 순도, 가열 속도 등의 요인에 의해 영향을 받습니다.
황산 아연의 밀도 g/ml
황산 아연의 밀도는 수화 상태에 따라 다릅니다. 황산아연 칠수화물의 밀도는 1.957g/cm3, 황산아연 일수화물의 밀도는 3.08g/cm3, 황산아연 무수물의 밀도는 3.54g/cm3입니다. 밀도는 물질의 단위 부피당 질량의 양을 결정하는 물리적 특성입니다. 황산아연의 밀도는 온도와 압력의 영향도 받습니다.
황산 아연의 분자량
황산 아연의 분자량은 161.44 g/mol입니다. 아연, 황, 산소의 원자량을 더해 각각 65.38g/mol, 32.06g/mol, 63.998g/mol로 계산됩니다. 분자량은 화학 및 생물학 실험에서 황산아연 용액의 농도 결정과 같은 다양한 계산에 사용됩니다.
황산 아연의 구조
황산아연은 아연 양이온(Zn2+)과 황산염 음이온(SO42-)이 교대로 배열된 무수 형태의 결정 구조를 가지고 있습니다. 아연 양이온은 6개의 황산염 음이온에서 6개의 산소 원자에 의해 배위되어 왜곡된 팔면체 기하학을 형성합니다. 수화된 형태에서 황산아연 칠수화물은 단사정계 결정을 형성하는 반면, 황산아연 일수화물은 사방정계 결정을 형성합니다. 수화물에 포함된 물 분자는 수소 결합에 의해 황산아연 네트워크에 약하게 연결되어 있습니다.
| 모습 | 백색 결정질 고체 |
| 비중 | 3.54g/cm³(무수) |
| 색상 | 하얀색 |
| 냄새가 나다 | 냄새 없는 |
| 몰 질량 | 161.44g/몰 |
| 밀도 | 1.957g/cm3(7수화물), 3.08g/cm3(일수화물), 3.54g/cm3(무수물) |
| 융합점 | 70°C(1수화물), 100°C(7수화물) |
| 비점 | 끓기 전에 분해됨 |
| 플래시 도트 | 해당 없음 |
| 물에 대한 용해도 | 매우 용해성 |
| 용해도 | 물, 메탄올, 에탄올에 용해됨 |
| 증기압 | 해당 없음 |
| 증기 밀도 | 해당 없음 |
| pKa | pKa1=1.9, pKa2=3.1, pKa3=9.8 |
| pH | 0.1M 용액의 pH는 4.2입니다. |
황산아연의 안전성과 위험성
황산아연은 지침에 따라 사용할 경우 일반적으로 취급하기에 안전합니다. 그러나 접촉 시 눈, 피부, 호흡기에 자극을 일으킬 수 있습니다. 다량 섭취시 메스꺼움, 구토, 설사를 유발할 수 있습니다. 황산아연 먼지에 장기간 노출되면 호흡기 자극이나 금속연기열이 발생할 수 있습니다. 황산아연을 취급할 때는 장갑, 고글 등 적절한 개인 보호 장비(PPE)를 착용하는 것이 중요합니다. 사고로 노출된 경우에는 해당 부위를 다량의 물로 씻어내고 필요한 경우 의사와 상담하십시오. 황산아연은 단단히 밀폐된 용기에 보관하고 호환되지 않는 물질과 멀리 보관하십시오.
| 위험 기호 | 11 |
| 보안 설명 | 어린이의 손이 닿지 않는 곳에 보관. 보호장갑/보호복/보안경/안면보호구를 착용하십시오. 눈에 들어간 경우: 몇 분간 물로 조심스럽게 씻어내십시오. 가능하다면 콘택트렌즈를 제거하십시오. 계속해서 헹구세요. 삼킨 경우: 입을 헹구십시오. 구토를 유도하지 마십시오. 불편함을 느끼면 의학적 조언/치료를 받으십시오. 현지/지역/국가/국제 규정에 따라 내용물/용기를 폐기하십시오. |
| AN 식별자 | 규제되지 않음 |
| HS 코드 | 2833.29.90 |
| 위험등급 | 9 – 기타 위험물 |
| 포장그룹 | III |
| 독성 | 황산 아연은 일반적으로 독성이 낮은 것으로 간주됩니다. 그러나 다량을 섭취하면 위장 자극을 유발하고 구토, 설사, 탈수를 유발할 수 있습니다. 먼지나 미스트를 흡입하면 호흡기를 자극할 수 있습니다. 황산아연은 접촉시 눈과 피부에 자극을 일으킬 수 있습니다. 높은 수준의 황산아연 먼지에 장기간 노출되면 금속연기열이 발생할 수 있습니다. |
황산 아연 합성 방법
원하는 순도, 입자 크기, 최종 제품의 수화 수준에 따라 황산아연을 합성하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 일반적인 방법은 금속 아연 또는 산화 아연을 황산과 반응시키는 것입니다.
1. 아연 금속 + 황산 → 황산아연 + 수소가스
2. 산화아연 + 황산 → 황산아연 + 물
황산아연의 수율과 순도를 최적화하려면 온도, 교반 및 산 농도가 제어된 조건에서 반응을 수행해야 합니다. 그 후, 원하는 입자 크기와 수화 수준을 달성하기 위해 생성된 황산아연 용액에 결정화, 건조 및 체질과 같은 추가 처리 단계를 적용합니다.
황산 아연을 생산하는 또 다른 방법은 아연 광석 또는 농축물을 황산과 반응시키는 것입니다.
3. 아연광석/정광 + 황산 → 황산아연 + 황산철 + 물
황산아연은 여과, 침전 또는 용매 추출과 같은 기술을 사용하여 황산철 및 기타 불순물로부터 분리할 수 있습니다.
황산아연을 생산하려면 탄산아연이나 수산화아연을 황산과 반응시키거나 아연재를 황산으로 산화시킬 수 있습니다.
방법 선택은 원자재 가용성, 비용 및 제품 사양과 같은 요소에 따라 달라집니다.
황산 아연의 용도
황산 아연은 독특한 특성으로 인해 산업, 농업 및 의료 분야에 광범위하게 적용됩니다. 황산 아연의 일반적인 용도는 다음과 같습니다.
- 비료: 건강한 성장과 발달을 위해 식물에 필수 아연을 제공하는 미량 영양소 비료로 사용됩니다.
- 동물 사료: 아연 결핍을 예방하고 전반적인 건강을 개선하기 위해 영양 보충제로 동물 사료에 첨가됩니다.
- 수처리: 수처리 공장에서 불순물을 제거하고 탁도를 줄이기 위해 사용됩니다.
- 아연 도금(Galvanizing): 부식을 방지하기 위해 철과 강철에 아연 층을 코팅하는 아연 도금 공정에 사용됩니다.
- 의학: 아연 결핍을 치료하기 위한 식이 보충제로 의학적으로 사용되며 습진 및 여드름과 같은 피부 상태를 치료하기 위한 국소 연고에도 사용됩니다.
- 염색 : 염료의 색상 견뢰도와 밝기를 향상시키기 위해 직물 염색 및 인쇄에 사용됩니다.
- 전기 도금: 부식 방지 및 장식 목적으로 금속 표면에 아연 층을 증착하기 위해 전기 도금에 사용됩니다.
- 난연제: 화재 위험을 줄이기 위해 플라스틱, 고무 및 기타 재료의 난연제로 사용됩니다.
- 기타 용도: 안료, 종이, 비누 및 세제 생산에 사용됩니다.
질문:
Q: 황산철 용액에 아연을 첨가하면 무엇을 관찰할 수 있습니까?
답: 황산철 용액에 아연을 첨가하면 치환반응이 일어난다. 반응성이 높은 아연은 황산염 용액에서 반응성이 낮은 철을 대체하여 황산아연과 금속철을 형성합니다. 반응은 적갈색 고체의 형성과 수소 가스의 방출로 관찰될 수 있습니다.
Q: 황산구리 용액에 아연 조각을 첨가하면 어떻게 되나요?
A: 황산구리 용액에 금속 아연 조각을 첨가하면 치환 반응이 일어납니다. 아연은 구리보다 반응성이 더 크므로 황산염 용액에서 구리를 대체하여 황산아연과 금속 구리의 적갈색 고체를 형성합니다. 구리 이온이 용액으로 방출되고 아연 금속 표면에 고체 구리 침전물이 형성됨에 따라 용액이 파란색으로 변할 때 반응을 관찰할 수 있습니다.
Q: 황산아연은 소금인가요?
A: 네, 황산아연은 아연이온(Zn2+)과 황산이온(SO42-)으로 구성된 염입니다. 이는 ZnSO4라는 화학식을 갖는 백색 결정질 화합물이며 일반적으로 비료, 동물 사료 및 의약품과 같은 다양한 응용 분야에 사용됩니다.
Q: 황산아연 분말을 어디에서 구입하나요?
답변: 황산아연 분말은 화학물질 공급업체, 온라인 소매업체 및 농장 용품 매장에서 구입할 수 있습니다. 제품의 품질이 높고 의도된 용도에 적합한지 확인하는 것이 중요합니다.
Q: 황산아연은 용해되나요?
A: 네, 황산아연은 물과 글리세롤에 용해됩니다. 황산아연의 용해도는 온도에 따라 달라지며, 온도가 높을수록 용해도가 높아집니다. 용해도는 용액에 다른 이온이 존재하는 경우에도 영향을 받을 수 있습니다.
Q: 황산아연은 어떤 용도로 사용되나요?
A: 황산 아연은 비료, 동물 사료 보충제, 수처리제, 의약품, 안료, 종이 및 직물 생산 등 다양한 용도로 사용됩니다. 또한 전기도금, 난연제, 아연 결핍을 치료하고 전반적인 건강을 지원하는 식이 보충제로도 사용됩니다.