Qu’est-ce que le sulfate de zinc ?
Le sulfate de zinc est un composé inorganique formé par la réaction de l’acide sulfurique et du zinc.
Sa formule chimique est représentée par ZnSO4. Lorsque des solutions aqueuses sont cristallisées, 1, 6 ou 7 hydrates peuvent être produits en fonction de la température.
Utilisations du sulfate de zinc
Le sulfate de zinc est largement utilisé comme l’une des matières premières pour les produits pharmaceutiques, agricoles et industriels.
Dans le domaine pharmaceutique, les propriétés astringentes et antiseptiques du sulfate de zinc sont utilisées comme matière première pour les gouttes oculaires destinées au traitement de la conjonctivite et de la blépharite. Dans le domaine industriel, il sert à coaguler la rayonne liquide dans le processus de production de la rayonne et peut servir d’agent de préservation du bois et de blanchiment du papier. Dans le domaine agricole, il est ajouté aux aliments pour animaux afin d’en renforcer la teneur en minéraux. Il est également mélangé aux solutions de Bordeaux, l’un des fongicides agricoles, afin de prévenir les dommages chimiques aux cultures.
Dans certaines conditions, le sulfate de zinc peut également être utilisé comme additif alimentaire. Il est ajouté aux aliments pour animaux en tant que source essentielle de zinc, contenant jusqu’à plusieurs centaines de mg par kg d’aliments. Il est considéré comme sûr à l’état de traces. Toutefois, une consommation excessive de 2 à 8 mg par kg de poids corporel peut provoquer des troubles gastriques accompagnés de nausées et de vomissements.
Propriétés du sulfate de zinc
Le sulfate de zinc monohydraté est une poudre incolore d’une densité de 3,28 à 15°C. Le 6-hydraté est un cristal monoclinique incolore d’une densité de 2,072 à 15°C. Le dihydraté et le tétrahydraté sont également connus.
L’heptahydrate est un cristal incolore et inodore aux propriétés astringentes. Il se dissout dans l’air et dans l’eau cristalline à environ 50°C lorsqu’il est chauffé rapidement. En le chauffant légèrement, il devient hexahydraté à 39°C, monohydraté à 70°C et anhydraté à 240-280°C. L’heptahydraté est soluble dans l’eau et pratiquement insoluble dans l’éthanol. Les solutions aqueuses sont faiblement acides par hydrolyse.
Le sulfate de zinc anhydre devient Zn3O(SO4)2 à 600°C et se décompose en oxyde de zinc (ZnO) à 930°C.
Structure du sulfate de zinc
Le sulfate de zinc se forme lorsque des substances contenant du zinc sont traitées avec de l’acide sulfurique. Celui de qualité pharmaceutique peut être synthétisé en traitant de l’oxyde de zinc de haute pureté avec de l’acide sulfurique.
En solution aqueuse, les hydrates de sulfate de zinc sont entièrement composés de [Zn(H2O)6]2+ et de SO42-. Il s’agit d’un composé de coordination ne comportant que de l’eau comme ligand et des ions de zinc. Lorsque cette solution est traitée avec une solution contenant des ions baryum, il se forme du sulfate de baryum.
Autres informations sur le sulfate de zinc
1. Sulfate de zinc naturel
ZnSO4-7H2O se trouve dans la goslarite. (Zn, Cu, Fe)SO4-7H2O et d’autres minéraux sont présents à l’état de traces dans la mélantérite zincifère. Les hydrates faibles de sulfate de Zinc tels que (Zn, Fe)SO4∙6H2O (pierre de Bianchi), (Zn, Mg)SO4∙4H2O (pierre de Boyle) et (Zn, Mn)SO4∙H2O (pierre de Gunning) ne sont pas courants dans la nature.
2. Composés apparentés du sulfate de zinc
Le sulfate de zinc septahydraté est orthorhombique. Il possède la même structure que le sulfate ferreux septahydraté et le sulfate de magnésium septahydraté. a = 11,779 Å, b = 12,050 Å et c = 6,822 Å. Six molécules de H2O sont coordonnées au zinc et une molécule de H2O à l’oxygène de l’ion sulfate.
La plupart des complexes aqua métalliques sont mononucléaires. La formule générale est [M(H2O)6]n+ (n = 2, 3), formant une structure octaédrique. Les exemples incluent [Cu(H2O)6]2+, [Ni(H2O)6]2+, [Co(H2O)6]2+ et [Mn(H2O)6]2+. Les molécules d’eau agissent comme des bases de Lewis, en donnant des paires d’électrons aux ions métalliques.