Was ist Zinksulfat?
Zinksulfat ist eine anorganische Verbindung, die durch die Reaktion von Schwefelsäure und Zink entsteht.
Die chemische Formel lautet ZnSO4. Wenn wässrige Lösungen kristallisiert werden, können je nach Temperatur 1, 6 oder 7 Hydrate entstehen.
Zinksulfatpulver ist augenreizend und gilt als Gefahrstoff; beim Erhitzen können giftige Dämpfe entstehen. Bei Zinksulfatlösungen sollte das Mischen oder der Kontakt mit alkalischen Stoffen vermieden werden.
Anwendungen von Zinksulfat
Zinksulfat wird häufig als Rohstoff für pharmazeutische, landwirtschaftliche und industrielle Produkte verwendet.
Im pharmazeutischen Bereich werden die adstringierenden und antiseptischen Eigenschaften von Zinksulfat als Rohstoff für Augentropfen zur Behandlung von Bindehautentzündungen und Blepharitis verwendet. In der Industrie wird es zur Koagulation von flüssiger Zellwolle bei der Zellwollherstellung verwendet und kann als Holzschutzmittel und Bleichmittel für Papier eingesetzt werden. In der Landwirtschaft wird es Futtermitteln zugesetzt, um den Mineralgehalt zu erhöhen und in Bordeaux-Lösungen, einem der Fungizide für die Landwirtschaft, gemischt, um chemische Schäden an den Kulturen zu verhindern.
Unter bestimmten Bedingungen kann Zinksulfat auch als Lebensmittelzusatzstoff verwendet werden. Es wird dem Tierfutter als wichtige Zinkquelle zugesetzt und enthält bis zu mehreren hundert mg pro kg Futter. In Spuren gilt es als sicher. Eine übermäßige Aufnahme von 2-8 mg pro kg Körpergewicht kann jedoch zu Magenbeschwerden mit Übelkeit und Erbrechen führen.
Eigenschaften von Zinksulfat
Zinksulfat-Monohydrat ist ein farbloses Pulver mit einem spezifischen Gewicht von 3,28 bei 15 °C. 6-Hydrat ist ein farbloser monokliner Kristall mit einem spezifischen Gewicht von 2,072 bei 15 °C. Es sind auch Dihydrat und Tetrahydrat bekannt.
Das Heptahydrat ist ein farbloser, geruchloser Kristall mit adstringierenden Eigenschaften. Es löst sich an der Luft und bei schneller Erwärmung in kristallinem Wasser bei etwa 50 °C. Bei leichter Erwärmung wird es bei 39 °C zum Hexahydrat, bei 70 °C zum Monohydrat und bei 240-280 °C zum Anhydrat. Das Heptahydrat ist in Wasser löslich und in Ethanol praktisch unlöslich. Wässrige Lösungen sind durch Hydrolyse schwach sauer.
Das Anhydrat von Zinksulfat wird bei 600 °C zu Zn3O(SO4)2 und zersetzt sich bei 930 °C zu Zinkoxid (ZnO).
Struktur von Zinksulfat
Zinksulfat wird gebildet, wenn zinkhaltige Stoffe mit Schwefelsäure behandelt werden. Zinksulfat in pharmazeutischer Qualität kann durch Behandlung von hochreinem Zinkoxid mit Schwefelsäure synthetisiert werden.
In wässriger Lösung bestehen Zinksulfathydrate vollständig aus [Zn(H2O)6]2+ und SO42-. Es handelt sich um eine Koordinationsverbindung, bei der nur Wasser als Ligand und Zink-Ionen vorhanden sind. Wenn diese Lösung mit einer Lösung behandelt wird, die Bariumionen enthält, bildet sich Bariumsulfat.
Weitere Informationen zu Zinksulfat
1. Natürliches Zinksulfat
ZnSO4-7H2O kommt in Form des Minerals Goslarit vor. (Zn, Cu, Fe)SO4-7H2O und andere kommen als Spurenmineralien in Zinkmelanterit vor. Niedrige Hydrate von Zinksulfat wie (Zn, Fe)SO4∙6H2O (Bianchitgestein), (Zn, Mg)SO4∙4H2O (Boyleitgestein) und (Zn, Mn)SO4∙H2O (Gunningitgestein) sind in der Natur nicht häufig.
2. Verwandte Verbindungen des Zinksulfats
Zinksulfatseptahydrat ist orthorhombisch und hat die gleiche Struktur wie Eisensulfatseptahydrat und Magnesiumsulfatseptahydrat.
a = 11,779 Å, b = 12,050 Å und c = 6,822 Å.
Sechs H2O-Moleküle sind mit dem Zink koordiniert und ein H2O-Moleküle mit dem Sauerstoff des Sulfat-Ions.
Die meisten Metall-Aqua-Komplexe sind einkernig. Die allgemeine Formel lautet [M(H2O)6]n+ (n = 2, 3) und bildet eine oktaedrische Struktur. Beispiele sind [Cu(H2O)6]2+, [Ni(H2O)6]2+, [Co(H2O)6]2+ und [Mn(H2O)6]2+. Wassermoleküle wirken als Lewis-Basen und geben Elektronenpaare an Metallionen ab.