سولفات روی | ویژگی‌ها، روش تولید و کاربردهای زینک سولفات

سولفات روی| zinc sulfate، ویژگی‌ها، روش تولید و کاربردهای آن

سولفات روی یک ترکیب معدنی با فرمول شیمیایی ZnSO4 است. این ترکیب در فرم دارویی به عنوان یک مکمل غذایی برای درمان کمبود روی و جلوگیری از بیماری در افراد در معرض خطر ناشی از این بیماری‌ها استفاده می‌شود. عوارض جانبی مکمل‌های حاوی زینک سولفات ممکن است شامل درد شکمی، استفراغ، سردرد و خستگی باشد.

رایج‌ترین شکل ساختاری زینک سولفات شامل آب تبلور به فرم هپتاهیدراته با فرمول ZnSO4. 7H2O است. از نظر تاریخی با نام “ویتریول سفید” شناخته می‌شود. روی سولفات و فرم‌های ساختاری هیدراته آن، جامداتی بی رنگ یا سفیدرنگ هستند.

تاریخچه سولفات روی

سولفات روی، یک ترکیب غیر آلی است که از کاتیون روی و آنیون سولفات تشکیل شده است. این ماده جامد، بی رنگ، بی بو و بلورین است. از نظر تاریخی، این ماده به عنوان ویتریول سفید شناخته می‌شود. زینک سولفات به راحتی در آب حل می‌شود، اندکی اسیدی است و در اتانول و گلیسرول، کمی محلول است.

زینک سولفات دارای خواص غیر اکسید کنندگی، غیر قابل اشتعال و غیر قابل احتراق است. این ماده به طور طبیعی، رطوبت گیر است و در چهار حالت هیدراته می‌تواند تشکیل شود. سولفات روی از ترکیب خاکستر روی و اسید سولفوریک آبی به صورت مصنوعی تولید می‌شود.

روی (Zn) یک ماده معدنی ضروری برای تغذیه انسان، حیوان و گیاه است. روی همچنین به طور طبیعی در محیط، مواد غذایی و آب یافت می‌شود. زینک، یک جزء اساسی از آنزیم‌های دخالت کننده در واکنش‌های متابولیکی است.

علاوه بر این، عنصر روی، برای ترمیم DNA و محافظت در برابر استرس اکسیداتیو ضروری است. از قرص سولفات روی به عنوان منبع روی در بیماری‌های کمبود روی استفاده می‌شود. زینک سولفات به عنوان مکمل غذایی برای درمان کمبود روی در انسان توصیه می‌شود. از دیرباز، این تجویز وجود داشته است و مقدار مصرف آن طبق نیاز بدنی هر فرد تنظیم می‌شود.

از زینک سولفات به عنوان کود و اسپری‌های کشاورزی برای جبران کمبود روی در محصولات زراعی و بهبود ارزش غذایی خاک استفاده می‌شود. سولفات روی در خوراک دام برای درمان کمبود روی در بدن حیوانات استفاده می‌شود.

زینک سولفات علاوه بر کاربرد به عنوان یک مکمل غذایی، در صنایع شیمیایی کاربردهای مختلفی دارد که از آن به عنوان ماده رنگرزی، الکترولیت برای آبکاری روی، منعقد کننده در تولید ریون (الیاف مصنوعی)، چسب شفاف و به عنوان معرف شیمی تجزیه استفاده می‌شود.

زینک سولفات همچنین به عنوان ماده نگهدارنده یا محافظ برای چرم، چوب و پوست استفاده می‌شود. برای فرآیند تصفیه آب، فرآیند شناورسازی و جداسازی مواد معدنی، تولید کاغذ سفید و جابجایی الکتریکی، از این ترکیب استفاده می‌شود.

این ماده به عنوان ماده اولیه برای تولید محصولات لاتکس، فرآیند گوگردزدایی مصرف می‌شود. رنگدانه “سولفات روی لیتوپون” یک علف کش است که به طور معمول برای کنترل رشد خزه‌ها کاربرد دارد.

کاربردها و موارد مصرف زینک سولفات به مرور زمان در طول دوره‌های مختلف به عنوان مواد اولیه برای تهیه کودها و مکمل‌های خوراک دام بسیار مورد توجه قرار گرفت. از این ماده برای گیاهان بادام زمینی، پنبه، ذرت و مرکبات برای تیمار کردن خاک استفاده می‌شده است. همچنین به خوراک گاو و مرغ اضافه می‌شود.

به تدریج، هراس از ورود فلزات سنگین به خوراک دام منجر شد که از این ماده کمتر در مکمل‌های دامی استفاده شود. سولفات روی به عنوان کود به اکسید روی (ZnO) ترجیح داده می‌شود، زیرا حلالیت بهتر آن در آب، هزینه کم و مناسب بودن با انواع خاک باعث افزایش تقاضای خرید این ماده در صنعت کشاورزی می‌شود.

علاوه بر این، سایر زمینه‌های کاربردی مانند صنایع شیمیایی و تصفیه آب، تقاضای مداوم برای خرید این ماده دارند و انتظار می‌رود که بازار همچنان ثابت بمانند. زینک سولفات در صورت مصرف در مقادیر زیاد ممکن است سمی باشد.

روش‌های تولید سولفات روی

سولفات روی از واکنش پذیری و تصفیه مواد حاوی روی (= فلزات، مواد معدنی، اکسیدها) با اسید سولفوریک تولید می‌شود.

واکنش‌های خاص شامل واکنش فلز روی با اسید سولفوریک آبی است:

Zn + H2SO4 + 7 H2O → ZnSO4. 7H2O + H2

سولفات روی گرید دارویی از طریق تصفیه اکسید روی با خلوص بالا با اسید سولفوریک تولید می‌شود:

ZnO + H2SO4 +6 H2O → ZnSO4 . 7H2O

در محلول‌های آبی، همه ساختارهای زینک سولفات یکسان عمل می‌کنند. زینک سولفات با حرارت بالاتر از ۶۸۰ درجه سانتیگراد به گاز دی اکسید گوگرد و بخار اکسید روی تجزیه می‌شود که هر دو خطرناک هستند.

سولفات روی پودری

خواص و کاربردهای سولفات روی

مهم‌ترین اطلاعاتی که باید در مورد قرص سولفات روی بدانیم چیست؟ از آنجایی که متداول‌ترین ساختار این ماده، قرص زینک یا کپسول زینک است. برای مصرف این داروها باید دستورالعمل‌های روی برچسب و بسته دارویی را بررسی کنید.

روی، یک ماده معدنی طبیعی است. Zn برای رشد و سلامت بافت‌های بدن مهم است. از زینک سولفات برای درمان و جلوگیری از کمبود روی استفاده می‌شود. زنان باردار، کودکان و نوزادان باید در مصرف زینک سولفات بسیار محتاط باشند. دریافت مقدار بیشتر از روی توسط مادران باردار می‌تواند به جنین آسیب برساند.

مقدار خوراکی توصیه شده زینک سولفات با افزایش سن تغییر می‌کند. دستورالعمل‌های پزشک را باید برای مصرف این داروها دنبال کنید. داروها باید در دمای اتاق، به دور از گرما و رطوبت، نگهداری شوند.

مشخصات فیزیکی و شیمیایی سولفات روی

معرفی ترکیب
IUPAC نامگذاری زینک سولفات/Zinc sulfate
نام‌های دیگر ویتریل سفید/White vitriol گوسلاریت/Goslarite
شاخص‌های شناسایی
۷۷۳۳-۰۲-۰  ۷۴۴۶-۱۹-۷ (مونوهیدراته)  ۱۳۹۸۶-۲۴-۸ (هگزا هیدراته)  ۷۴۴۶-۲۰-۰ (هپتا هیدراته)	CAS Number
۲۳۱-۷۹۳-۳	EC Number
۲۴۴۲۴	PubChem CID
ویژگی‌ها و خواص
ZnSO۴	فرمول شیمیایی
۱۶۱.۴۷ g/mol (فرم بدون آب) ۱۷۹.۴۷ g/mol (فرم مونو هیدراته) ۲۸۷.۵۳ g/mol (فرم هپتا هیدراته)	جرم مولی
جامد سفید رنگ	شکل ظاهری
بدون بو	بو
۳.۵۴ g/cm۳ (فرم بدون آب) ۲.۰۷۲ g/cm۳ (فرم هگزا هیدراته)	دانسیته
۶۸۰ °C (1,256 °F; 953 K) تجزیه می‌شود  در این دما،(فرم بدون آب) ۱۰۰ °C (فرم هپتا هیدراته) ۷۰ °C, در این دما تجزیه می‌شود (فرم هگزا هیدراته)	نقطه ذوب
۷۴۰ °C (1,360 °F; 1,010 K) (فرم بدون آب) ۲۸۰ °C, در این دما تجزیه می‌شود (فرم هپتا هیدراته)	نقطه جوش
۵۷.۷ g/100 mL, فرم بدون آب (۲۰ °C) در محلول آبی با pH < 5	حلالیت در آب
الکل‌ها	حلالیت در سایر حلال‌ها
ویژگی‌های ترموشیمیایی
۱۲۰ J·mol−۱·K−۱	آنتروپی استاندارد مولار (So۲۹۸)
−۹۸۳ kJ·mol−۱	آنتالپی استاندارد تشکیل (ΔfH⦵۲۹۸)
Non-flammable	نقطه اشتعال پذیری
ترکیبات مرتبط
Cadmium sulfate سولفات کادمیوم Manganese sulfate سولفات منگنز	سایر کاتیون‌ها
Copper(II) sulfate سولفات مس	ترکیبات مربوطه

کاربردهای سولفات روی

ساختار هیدراته برای این ماده، به ویژه هپتاهیدراته، ساختارهای اصلی پرکاربرد و تجاری است. کاربرد اصلی زینک سولفات به عنوان منعقد کننده در تولید ابریشم مصنوعی است. این ماده همچنین به عنوان الکترولیت برای آبکاری روی، به عنوان ماده رنگی در رنگرزی و به عنوان ماده نگهدارنده برای پوست و چرم استفاده می‌شود.

از سویی دیگر از زینک سولفات برای تأمین روی در خوراک دام، کودها، خمیردندان‌ها و اسپری‌های کشاورزی استفاده می‌شود. زینک سولفات، مانند بسیاری از ترکیبات دیگر حاوی روی می‌تواند برای کنترل رشد خزه روی سقف‌ها در مناطق مرطوب استفاده شود.

کاربرد در کشاورزی

روی (Zn)، یکی از عناصر ریز مغذی و ضروری و سازنده مهم آنزیم‌ها و پروتئین‌های مختلف- فقط در مقادیر کم – مورد نیاز گیاهان است. با این حال، برای رشد گیاه بسیار اهمیت دارد، زیرا در طیف گسترده‌ای از فرآیندها نقش ایفا می‌کند. محدوده طبیعی روی در بافت گیاهان، ۱۵-۶۰ ppm است.

اگرچه مسمومیت با روی رخ نمی‌دهد اما بر روی رشد و کیفیت محصول در گیاهان می‌تواند تأثیر منفی بگذارد. هر گونه کمبود یا سمیت باید قبل از اینکه خسارت محصول، غیر قابل جبران شود، رفع گردد.

سولفات روی در کشاورزیعملکرد روی، آنزیم‌هایی را فعال می‌کند که مسئول سنتز پروتئین‌های خاص هستند. این ماده در تشکیل کلروفیل و برخی کربوهیدرات‌ها، تبدیل نشاسته به قندها و وجود آن در بافت گیاه، به گیاه کمک می‌کند تا در برابر سرما مقاومت کند. روی، در تشکیل اکسین ها که به تنظیم رشد و ازدیاد ساقه کمک می‌کنند، ضروری است.

گاهی، Zn اضافی موجود در محیط رشد گیاه می‌تواند با جذب فسفر، آهن، منگنز یا مس رقابت کند و باعث کمبود آنها در بافت گیاه شود. روی، هنگامی که pH محیط، کم است، برای جذب گیاه، یک نیاز اساسی محسوب می‌شود. روی همچنین در برخی از منابع آب در مقادیر بالا یافت می‌شود و همچنین در صورت تماس آب با سطوح فلزی گالوانیزه، روی در آن یافت می‌شود.

روی در بیشتر کودهای محلول در آب یافت می‌شود. کود زینک سولفات، نیترات آمونیوم- روی یا روی کلاته را می‌توان استفاده کرد. با این حال بهتر است از یک کود ریز مغذی کامل استفاده شود تا از بر هم خوردن تعادل مواد مغذی که منجر به کمبود ریز مغذی‌های دیگر می‌شود، جلوگیری شود.

ایمنی سولفات روی

پودر سولفات روی تحریک کننده چشم‌ها است. مصرف مقادیر کم از این ترکیب، معمولاً بی خطر است و مسمومیت خاصی را ایجاد نمی‌کند.

زینک سولفات به عنوان منبع ضروری روی، از چند صد میلی گرم در هر کیلوگرم خوراک، به خوراک دام اضافه می‌شود. مصرف بیش از حد آن باعث ناراحتی حاد در معده می‌شود که با حالت تهوع و استفراغ همراه است. این مقدار برای مصرف شامل ۲-۸ میلی گرم در کیلوگرم وزن بدن می‌باشد.

تماس طولانی مدت با پودر جامد زینک سولفات ممکن است باعث تحریک شود. در صورت بلعیدن تصادفی، باعث تحریک دستگاه گوارش می‌شود. اگر غبارات این ترکیب به سیستم تنفسی راه پیدا کند، سیستم تنفسی را تحریک می‌کند.

از نظر شیمیایی، پایدار است. باید از شرایط گرما و حرارت زیاد خودداری کنید. هیچ مواد ناسازگاری برای زینک سولفات معرفی نشده است. محصولات خطرناک ناشی از تجزیه زینک سولفات شامل اکسیدهای گوگرد، بخارات سمی اکسید روی است.

شرایط نگهداری

کیسه‌های مخصوص نگهداری زینک سولفات باید در انبارهای خشک و خنک و دور از هر رطوبت نگهداری شوند. حتماً از تماس با پوست، چشم و لباس اجتناب شود. باید هنگام کار کردن با این ماده در صنعت از خوردن و استنشاق خودداری کنید.

کیسه‌ها و مخازن مخصوص نگهداری سولفات روی باید در ظرف محکم و درب بسته نگهداری شود. انبارهای این مواد باید به دور از هر مواد ناسازگار و در محلی خنک و با تهویه مناسب نگهداری شود.

بسته بندی

بسته بندی‌های حاوی سولفات روی به صورت کریستالی و پودری در وزن‌های ۱۰ کیلوگرم، ۲۵ کیلوگرم و ۵۰ کیلوگرم در بازار وجود دارد. این ترکیب در حالت کریستالی با درصد خلوص ۱۸ تا ۲۰ درصد و یا ۲۴ درصد به فروش می‌رسد. فروش زینک سولفات پودری عموماً درصد خلوص ۳۲% یا ۲۲% انجام می‌گیرد.

وضعیت بازار و خرید و فروش

بازار جهانی این ماده بر اساس نوع، کاربرد و صنعت مصرف کننده تقسیم بندی شده است. بر اساس نوع ساختار هیدراته، زینک سولفات را می‌توان به فرم‌های مختلف تقسیم بندی کرد؛ سولفات روی بی آب؛ سولفات روی منوهیدراته؛ سولفات روی هگزاهیدراته، سولفات روی هپتاهیدراته.

کاربردهای زینک سولفات معین می‌کند که میزان عرضه و تقاضا چقدر است. داروسازی، مکمل‌های غذایی، محصولات شیمیایی، کود، خوراک دام، علف کش، تولید رنگ‌ها و رنگدانه ها، کاتالیزور، نگهدارنده، الکترولیت، تصفیه آب، تولید الیاف مصنوعی، مهم‌ترین موارد مصرف این ماده است.

برای دریافت قیمت سولفات روی می‌توانید به صفحه محصولات شیمیکو مراجعه فرمایید.

انتشار آگهی خرید و فروش سولفات روی

منابع:

https://en.wikipedia.org/wiki/Zinc_sulfate

https://fscimage.fishersci.com/msds/89980.htm

https://www.uofmhealth.org/health-library/d04057a1

https://www.pthorticulture.com/en/training-center/role-of-zinc-in-plant-culture/