Цинка сульфат: свойства и применение¶

Цинка сульфат — неорганическое соединение с химической формулой ZnSO₄, соль серной кислоты и цинка. Представляет собой бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде; в зависимости от температуры кристаллизации образует ряд кристаллогидратов, важнейшим из которых является гептагидрат ZnSO₄·7H₂O, известный как цинковый купорос. Вещество широко применяется в промышленности, сельском хозяйстве и медицине.

¶Физические и химические свойства

Безводный сульфат цинка — белый порошок или бесцветные кристаллы плотностью около 3,7 г/см³. При нагревании выше 500 °C разлагается с выделением оксида цинка и триоксида серы. Растворимость в воде высокая и заметно растёт с температурой: при 20 °C растворяется около 54 г на 100 г воды, при 100 °C — свыше 80 г.

Из водных растворов кристаллизуются гидраты с различным числом молекул воды:

Водные растворы имеют слабокислую реакцию вследствие гидролиза. Соль вступает в обменные реакции с щелочами, сульфидами, карбонатами и солями бария, образуя малорастворимые соединения цинка.

¶Получение

Основные способы получения:

• растворение металлического цинка или его оксида в разбавленной серной кислоте;
• выщелачивание обжигового концентрата (цинковой огарки) серной кислотой на металлургических заводах;
• переработка отходов цинксодержащего сырья.

Промышленный продукт очищают перекристаллизацией и получают в виде гептагидрата или безводной соли.

¶Применение

¶Сельское хозяйство

Цинковый купорос — распространённое микроудобрение и средство борьбы с дефицитом цинка у растений. Используется для корневой и внекорневой подкормки зерновых, плодовых и овощных культур, а также как компонент комбикормов в животноводстве.

¶Промышленность

• Электролитическое цинкование — нанесение антикоррозионных покрытий на сталь.
• Производство вискозы — как осадитель в прядильных ваннах.
• Текстильная и кожевенная отрасли — протрава при крашении, консервант кож.
• Химический синтез — источник цинка для получения пигментов (литопон), других солей и реагентов.
• Флотация руд — регулятор процесса обогащения.

¶Медицина и фармацевтика

В медицине сульфат цинка применяется как вяжущее и антисептическое средство в составе глазных капель и растворов. Раствор используется также как рвотное средство (в прошлом) и в качестве источника цинка при его недостаточности. В лабораторной практике служит реагентом в аналитической химии и компонентом растворов для консервации биологических препаратов.

¶Безопасность

Сульфат цинка относится к умеренно опасным веществам. При попадании внутрь больших доз возможны раздражение слизистых, тошнота и рвота. Пыль вызывает раздражение дыхательных путей и глаз, поэтому при работе с порошком используют средства индивидуальной защиты. Соединение не горюче, но при разложении выделяет токсичные оксиды. Сброс концентрированных растворов в водоёмы ограничивается экологическими нормативами из-за токсичности цинка для водных организмов.

¶Значение

Сульфат цинка — одно из ключевых соединений цинка по объёму промышленного выпуска. Благодаря доступности, хорошей растворимости и способности легко отдавать ионы цинка он занимает устойчивое место в металлургии, сельском хозяйстве, химической и фармацевтической промышленности.