Sulfato de cinc
Sulfato de zinc describe una familia de compuestos inorgánicos con la fórmula ZnSO4(H2O)x. Todos son sólidos incoloros. La forma más común incluye agua de cristalización como heptahidrato, con la fórmula ZnSO4·7H2O. Históricamente se le conocía como "vitriolo blanco". El sulfato de zinc y sus hidratos son sólidos incoloros.
Usos
Fabricación
La principal aplicación del heptahidrato es como coagulante en la producción de rayón. También es un precursor del pigmento litopone. También se utiliza como electrolito para galvanoplastia de zinc, como mordiente en teñidos y como conservante para pieles y cueros.
Nutrición
El sulfato de zinc se utiliza para suministrar zinc en alimentos para animales, fertilizantes, pasta de dientes y aerosoles agrícolas. El sulfato de zinc, como muchos compuestos de zinc, se puede utilizar para controlar el crecimiento de musgo en los tejados.
El sulfato de zinc se puede utilizar para complementar el zinc en el proceso de elaboración de cerveza. El zinc es un nutriente necesario para la salud y el rendimiento óptimos de la levadura, aunque no es un suplemento necesario para las cervezas de baja densidad, ya que los granos comúnmente utilizados en la elaboración de cerveza ya proporcionan el zinc adecuado. Es una práctica más común cuando se lleva la levadura al límite aumentando el contenido de alcohol más allá de su zona de confort. Antes del acero inoxidable moderno, las calderas de cerveza, los recipientes de fermentación y después de la madera, el zinc se lixiviaba lentamente mediante el uso de calderas de cobre. Se especula que un moderno enfriador de inmersión de cobre proporciona trazas de zinc; por lo tanto, se debe tener cuidado al agregar zinc suplementario para no causar exceso. Los efectos secundarios incluyen "...aumento de la producción de acetaldehído y alcohol fusel debido al alto crecimiento de levadura cuando las concentraciones de zinc exceden las 5 ppm. El exceso de zinc también puede provocar sabores a jabón o a cabra."
El sulfato de zinc es un potente inhibidor de la percepción del dulzor en la mayoría de las sustancias de sabor dulce.
Medicina
Se utiliza como suplemento dietético para tratar la deficiencia de zinc y prevenir la afección en personas con alto riesgo. Los efectos secundarios del exceso de suplementación pueden incluir dolor abdominal, vómitos, dolor de cabeza y cansancio. también se usa junto con la terapia de rehidratación oral (TRO) y un astringente.
Producción, reacciones, estructura
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El sulfato de zinc se produce tratando prácticamente cualquier material que contenga zinc (metal, minerales, óxidos) con ácido sulfúrico.
Las reacciones específicas incluyen la reacción del metal con ácido sulfúrico acuoso:
- Zn + H2SO4 + 7 H2O → ZnSO4·7H2O + H2
El sulfato de zinc de calidad farmacéutica se produce tratando óxido de zinc de alta pureza con ácido sulfúrico:
- ZnO + H2SO4 + 6 H2O → ZnSO4·7H2O
En solución acuosa, todas las formas de sulfato de zinc se comportan de manera idéntica. Estas soluciones acuosas consisten en el complejo acuoso metálico [Zn(H2O)6]2+ y SO2−
>4 iones. El sulfato de bario se forma cuando estas soluciones se tratan con soluciones de iones de bario:
- ZnSO4 + BaCl2 → BaSO4 + ZnCl2
Con un potencial de reducción de −0,76 V, el zinc (II) se reduce solo con dificultad.
Cuando se calienta a más de 680 °C, el sulfato de zinc se descompone en dióxido de azufre gaseoso y vapores de óxido de zinc, los cuales son peligrosos.
El heptahidrato es isoestructural con el heptahidrato de sulfato ferroso. El sólido está formado por iones [Zn(H2O)6]2+ que interactúan con sulfato y un agua de cristalización mediante enlaces de hidrógeno. El sulfato de zinc anhidro es isomorfo con el sulfato de cobre (II) anhidro. Existe como mineral zincosita. Se conoce un monohidrato. También se reconoce el hexahidrato.
Minerales
Como mineral, el ZnSO4•7H2O se conoce como goslarita. El sulfato de zinc se presenta como varios otros minerales menores, como la melanterita de zinc, (Zn,Cu,Fe)SO4·7H< sub>2O (estructuralmente diferente de la goslarita). Los hidratos inferiores de sulfato de zinc rara vez se encuentran en la naturaleza: (Zn,Fe)SO4·6H2< /sub>O (bianchita), (Zn,Mg)SO4·4H2 O (boyleita) y (Zn,Mn)SO4·H2O (gunningita).
Seguridad
El polvo de sulfato de zinc irrita los ojos. La ingestión de pequeñas cantidades se considera segura y se añade sulfato de zinc a los piensos para animales como fuente de zinc esencial, en proporciones de hasta varios cientos de miligramos por kilogramo de pienso. La ingestión excesiva produce malestar estomacal agudo, con náuseas y vómitos que aparecen con 2 a 8 mg/kg de peso corporal. Se ha descubierto que la irrigación nasal con una solución de sulfato de zinc puede dañar los nervios de los sentidos olfativos e inducir anosmia en varias especies diferentes, incluidos los humanos.