Сульфат цинка – это соединение с химической формулой ZnSO4. Его обычно используют в качестве пищевой добавки для лечения дефицита цинка и в качестве удобрения для сельскохозяйственных культур.
| Название ИЮПАК | Сульфат цинка |
| Молекулярная формула | ZnSO4 |
| Количество CAS | 7733-02-0 |
| Синонимы | Белый купорос, Цинковый купорос, Сульфат цинка(II), Сульфат цинка(2+), Моносульфат цинка, Гептагидрат сульфата цинка, Моногидрат сульфата цинка |
| ИнЧИ | InChI=1S/2O.H2S.Zn/h2*1H;1H2;/q;;;+2/p-2 |
Формула сульфата цинка
Химическая формула сульфата цинка: ZnSO4. Он состоит из иона цинка (Zn2+) и сульфат-иона (SO42-). Формула показывает, что сульфат цинка содержит один атом цинка, один атом серы и четыре атома кислорода.
Молярная масса of цинка сульфат
Молярная масса сульфата цинка (ZnSO4) составляет 161,44 г/моль. Это сумма атомных масс всех атомов, присутствующих в одном моле соединения. Сульфат цинка состоит из одного атома цинка (Zn), одного атома серы (S) и четырех атомов кислорода (O). Молярная масса является важным параметром, используемым в стехиометрических расчетах для определения количества реагентов и продуктов химической реакции.
Температура кипения сульфата цинка
Сульфат цинка не имеет определенной температуры кипения, поскольку он разлагается, не достигнув точки кипения. Соединение подвергается термическому разложению примерно при 680°C с образованием газов оксида цинка (ZnO), диоксида серы (SO2) и кислорода (O2). На температуру разложения влияют наличие примесей, давление и скорость нагрева. Сульфат цинка стабилен при низких температурах и растворим в воде, метаноле и этаноле.
Температура плавления сульфата цинка
Температура плавления сульфата цинка зависит от уровня гидратации соединения. Гептагидрат сульфата цинка (ZnSO4.7H2O) имеет температуру плавления 100°C, а моногидрат сульфата цинка (ZnSO4.H2O) плавится при 70°C. Безводный сульфат цинка (ZnSO4) разлагается перед плавлением. На температуру плавления влияют такие факторы, как давление, чистота и скорость нагрева.
Плотность сульфата цинка г/мл
Плотность сульфата цинка варьируется в зависимости от состояния его гидратации. Гептагидрат сульфата цинка имеет плотность 1,957 г/см³, моногидрат сульфата цинка имеет плотность 3,08 г/см³ и безводный сульфат цинка имеет плотность 3,54 г/см³. Плотность – это физическое свойство, определяющее количество массы в единице объема вещества. На плотность сульфата цинка также влияют температура и давление.
Молекулярный вес сульфата цинка
Молекулярная масса сульфата цинка составляет 161,44 г/моль. Он рассчитывается путем сложения атомных масс цинка, серы и кислорода, которые составляют 65,38 г/моль, 32,06 г/моль и 63,998 г/моль соответственно. Молекулярная масса используется в различных расчетах, таких как определение концентрации растворов сульфата цинка в химических и биологических экспериментах.
Структура сульфата цинка
Сульфат цинка имеет кристаллическую структуру в безводной форме, в которой катионы цинка (Zn2+) и сульфат-анионы (SO42-) расположены поочередно. Катион цинка координируется шестью атомами кислорода из шести сульфат-анионов, образуя искаженную октаэдрическую геометрию. В гидратированной форме гептагидрат сульфата цинка образует моноклинные кристаллы, а моногидрат сульфата цинка образует ромбические кристаллы. Молекулы воды, содержащиеся в гидратах, слабо связаны с сеткой сульфата цинка водородными связями.
| Появление | Белое кристаллическое твердое вещество |
| Удельный вес | 3,54 г/см³ (безводный) |
| Цвет | Белый |
| Запах | Без запаха |
| Молярная масса | 161,44 г/моль |
| Плотность | 1,957 г/см³ (гептагидрат), 3,08 г/см³ (моногидрат), 3,54 г/см³ (безводный) |
| Точка плавления | 70°С (моногидрат), 100°С (гептагидрат) |
| Точка кипения | Разлагается перед кипячением |
| Мигающая точка | Непригодный |
| Растворимость в воде | Очень растворим |
| Растворимость | Растворим в воде, метаноле и этаноле. |
| Давление газа | Непригодный |
| Плотность пара | Непригодный |
| пКа | рКа1=1,9, рКа2=3,1, рКа3=9,8 |
| рН | pH 0,1 М раствора составляет 4,2. |
Безопасность и опасность сульфата цинка
Сульфат цинка, как правило, безопасен при использовании в соответствии с указаниями. Однако при контакте он может вызвать раздражение глаз, кожи и дыхательной системы. Проглатывание больших количеств может вызвать тошноту, рвоту и диарею. Длительное воздействие пыли сульфата цинка может вызвать раздражение дыхательных путей или лихорадку от паров металлов. При работе с сульфатом цинка важно носить соответствующие средства индивидуальной защиты (СИЗ), такие как перчатки и очки. В случае случайного воздействия пораженные участки обильно промыть водой и при необходимости обратиться к врачу. Храните сульфат цинка в плотно закрытой таре и вдали от несовместимых веществ.
| Символы опасности | XI |
| Описание безопасности | Храните в недоступном для детей месте. Надевайте защитные перчатки/защитную одежду/защиту глаз/лица. ПРИ ПОПАДАНИИ В ГЛАЗА: осторожно промыть водой в течение нескольких минут. Снимите контактные линзы, если они есть и это легко сделать. Продолжайте полоскание. ПРИ ПРОГЛАТЫВАНИИ: Прополоскать рот. Не вызывает рвоту. Обратитесь за медицинской помощью/советом, если почувствуете недомогание. Утилизируйте содержимое/контейнер в соответствии с местными/региональными/национальными/международными правилами. |
| Идентификаторы сети | Не регулируется |
| код ТН ВЭД | 2833.29.90 |
| Класс опасности | 9 – Разные опасные грузы |
| Группа упаковки | III |
| Токсичность | Сульфат цинка обычно считается малотоксичным. Однако проглатывание больших количеств может вызвать раздражение желудочно-кишечного тракта и привести к рвоте, диарее и обезвоживанию. Вдыхание пыли или тумана может вызвать раздражение дыхательных путей. Сульфат цинка при контакте может вызвать раздражение глаз и кожи. Длительное воздействие высоких концентраций пыли сульфата цинка может привести к лихорадке от паров металлов. |
Методы синтеза сульфата цинка
Существует несколько методов синтеза сульфата цинка в зависимости от желаемой чистоты, размера частиц и уровня гидратации конечного продукта. Распространенный метод включает реакцию металлического цинка или оксида цинка с серной кислотой:
1. Металлический цинк + серная кислота → сульфат цинка + газообразный водород.
2. Оксид цинка + серная кислота → Сульфат цинка + вода.
Чтобы оптимизировать выход и чистоту сульфата цинка, реакцию необходимо проводить в контролируемых условиях температуры, перемешивания и концентрации кислоты. После этого примените к полученному раствору сульфата цинка дальнейшие этапы обработки, такие как кристаллизация, сушка и просеивание, для достижения желаемого размера частиц и уровня гидратации.
Другой способ получения сульфата цинка предполагает реакцию цинковой руды или концентрата с серной кислотой:
3. Цинковая руда/концентрат + серная кислота → сульфат цинка + сульфат железа + вода.
Сульфат цинка можно отделить от сульфата железа и других примесей с помощью таких методов, как фильтрация, осаждение или экстракция растворителем.
Для получения сульфата цинка карбонат или гидроксид цинка можно подвергнуть реакции с серной кислотой или окислить золу цинка серной кислотой.
Выбор метода зависит от таких факторов, как наличие сырья, стоимость и характеристики продукции.
Применение сульфата цинка
Сульфат цинка имеет широкий спектр промышленного, сельскохозяйственного и медицинского применения благодаря своим уникальным свойствам. Вот некоторые распространенные способы применения сульфата цинка:
- Удобрение: используется в качестве микроэлементного удобрения, которое обеспечивает растения необходимым цинком для здорового роста и развития.
- Корм для животных: добавляется в корм для животных в качестве пищевой добавки для предотвращения дефицита цинка и улучшения общего состояния здоровья.
- Очистка воды: используется на водоочистных станциях для удаления примесей и снижения мутности.
- Гальванизация: используется в процессе гальванизации, который включает покрытие железа и стали слоем цинка для предотвращения коррозии.
- Лекарство: используется в медицинских целях в качестве пищевой добавки для лечения дефицита цинка, а также в мазях местного применения для лечения кожных заболеваний, таких как экзема и прыщи.
- Крашение: используется при крашении и печати текстиля для улучшения стойкости цвета и яркости красителей.
- Гальваника: используется в гальванике для нанесения слоя цинка на металлические поверхности для защиты от коррозии и в декоративных целях.
- Огнезащитный состав: используется в качестве антипирена в пластмассах, резине и других материалах для снижения риска возгорания.
- Другое использование: Используется в производстве пигментов, бумаги, мыла и моющих средств.
Вопросы:
Вопрос: Что бы вы наблюдали, если бы цинк добавили в раствор сульфата железа?
Ответ: При добавлении цинка к раствору сернокислого железа происходит реакция замещения. Более реакционноспособный цинк вытесняет менее реакционноспособное железо из раствора сульфата, образуя сульфат цинка и металлическое железо. Реакцию можно наблюдать по образованию красновато-коричневого твердого вещества и выделению газообразного водорода.
Вопрос: Что произойдет, если в раствор медного купороса добавить кусочек цинка?
Ответ: При добавлении кусочка металлического цинка в раствор медного купороса происходит реакция замещения. Цинк более реакционноспособен, чем медь, поэтому он вытесняет медь из раствора сульфата, образуя сульфат цинка и красновато-коричневое твердое вещество металлической меди. Реакцию можно наблюдать, когда раствор становится синим по мере выделения ионов меди в раствор и образования твердого медного осадка на поверхности металлического цинка.
Вопрос: Является ли сульфат цинка солью?
Ответ: Да, сульфат цинка представляет собой соль, состоящую из ионов цинка (Zn2+) и ионов сульфата (SO42-). Это белое кристаллическое соединение формулы ZnSO4, которое обычно используется в различных областях, таких как удобрения, корма для животных и лекарства.
Вопрос: Где купить порошок сульфата цинка?
Ответ: Порошок сульфата цинка можно приобрести у поставщиков химикатов, в интернет-магазинах и магазинах сельскохозяйственных товаров. Важно убедиться, что продукт качественный и пригоден для использования по назначению.
Вопрос: Растворим ли сульфат цинка?
Ответ: Да, сульфат цинка растворим в воде и глицерине. Растворимость сульфата цинка варьируется в зависимости от температуры, причем растворимость выше при более высоких температурах. На растворимость также может влиять присутствие других ионов в растворе.
Вопрос: Для чего используется сульфат цинка?
Ответ: Сульфат цинка имеет различные применения, в том числе в качестве удобрения, кормовой добавки для животных, средства для очистки воды, медицины, а также в производстве пигментов, бумаги и текстиля. Он также используется в гальванике, в антипиренах и в качестве пищевой добавки для лечения дефицита цинка и поддержания общего состояния здоровья.