Zinksulfat

Strukturformel
Allgemeines
Name	Zinksulfat
Andere Namen	Zink(II)-sulfat Zinkvitriol
Summenformel	ZnSO4 ZnSO4 · 7 H2O
CAS-Nummer	7733-02-0 (wasserfrei) 7446-19-7 (Monohydrat) 7446-20-0 (Heptahydrat) 13986-24-8 (Hexahydrat)
PubChem	24424
ATC-Code	A12CB01
Kurzbeschreibung	farblose, rhomboedrische Kristalle[1]
Eigenschaften
Molare Masse	161,45 g·mol−1 (wasserfrei) 287,53 g·mol−1 (Heptahydrat)
Aggregatzustand	fest
Dichte	3,54 g·cm−3 (wasserfrei)[2] 3,2 g·cm−3 (Monohydrat)[2] 1,97 g·cm−3 (Heptahydrat)[2]
Schmelzpunkt	100 °C (Heptahydrat)[2]
Siedepunkt	680 °C (Zersetzung)[2]
Löslichkeit	löslich in Wasser[1] (Monohydrat: 350 g·l−1 bei 20 °C)[2] Heptahydrat: 965 g·l−1 bei 20 °C)[2]
Sicherheitshinweise
Bitte beachten Sie die eingeschränkte Gültigkeit der Gefahrstoffkennzeichnung bei Arzneimitteln GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [3] Gefahr H- und P-Sätze H: 302-318-410 EUH: keine EUH-Sätze P: 280-​273-​305+351+338 [2] EU-Gefahrstoffkennzeichnung aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [3] Gesundheits- schädlich Umwelt- gefährlich (Xn) (N) R- und S-Sätze R: 22-41-50/53 S: (2)-22-26-39-46-60-61
LD50	Heptahydrat: 1260 mg·kg−1 (oral Ratte)[2] wasserfrei: 1710 mg·kg−1 (oral Ratte)[2]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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Zinksulfat (ZnSO₄) ist das Zinksalz der Schwefelsäure (Trivialnamen: schwefelsaures Zinkoxid, weißer Vitriol, Kupferrauch, weißer Galitzenstein, Augenstein, als Mineral: Goslarit). Es bildet farblose Kristalle, in wasserfreier Form ist es ein weißes Pulver.

Gewinnung und Darstellung

Zinksulfat wird hergestellt durch Auflösen von Zink oder Zinkoxid in verdünnter Schwefelsäure:

$\mathrm{Zn + H_2SO_4 \longrightarrow ZnSO_4 + H_2}$

$\mathrm{ZnO + H_2SO_4 \longrightarrow ZnSO_4 + H_2O}$

Man kann es auch durch Einwirkung von Zink auf die meisten Schwermetallsulfate gewinnen, wobei das Schwermetall in elementarer Form ausfällt. Beispiele hierfür sind:

$\mathrm{Zn + CuSO_4 \longrightarrow ZnSO_4 + Cu}$.

$\mathrm{Zn + FeSO_4 \longrightarrow ZnSO_4 + Fe}$.

Es entsteht durch oxidative Verwitterung von Zinkblende (Zinksulfid, ZnS)

$\mathrm{ZnS + 2 \ O_2 \longrightarrow ZnSO_4}$.

Das so entstandene Mineral ZnSO₄ · 7 H₂O wird als Goslarit bezeichnet.

Eigenschaften

Zinksulfat zersetzt sich bei Temperaturen oberhalb von 680 °C. Oberhalb von 930 °C verbleibt reines Zinkoxid.

$\mathrm{2 \ ZnSO_4 \longrightarrow 2 \ ZnO + 2 \ SO_2 + O_2}$

Es kristallisiert aus seinen wässrigen Lösungen als Zinkvitriol in farblosen, rhombischen Kristallen mit 7 Molekülen Wasser (ZnSO₄ · 7 H₂O) (Heptahydrat). Es verliert beim Erhitzen seine Wasseranteile und zerfällt zu einem weißen Pulver. Zinksulfat zeigt in wässriger Lösung infolge teilweiser Hydrolyse eine schwach saure Reaktion. Beim Lösen des wasserfreien Salzes in Wasser tritt Erwärmung ein, beim Lösen von ZnSO₄ · 7 H₂O dagegen Abkühlung.

Es verwittert oberflächlich an der Luft durch Verlust von Kristallwasser und schmilzt beim Erwärmen in seinem Kristallwasser. Es verliert schon bei 39 °C ein Molekül Kristallwasser; bei 70 °C liegt nur noch ein Wassermolekül vor, das bei 240 °C) abgespalten wird^[4].

Verwendung

Zinksulfat wird in der Färberei, zur Holzimprägnierung und zur Herstellung von Elektrolysezink verwendet. Auf Grund der bakterientötenden Wirkung von Zn²⁺-Ionen werden sehr verdünnte Lösungen von ZnSO₄ (0,1–0,5 %) als Augenwasser bei Bindehautentzündungen eingesetzt.

Man benutzt Zinksulfat ferner:

• in der Kattundruckerei
• zum Konservieren von Holz und Häuten
• als Flammenschutzmittel
• als Zusatz zu Firnis, um das Öl schnell trocknend zu machen
• bei der Feuerversilberung
• als Wirkstoff gegen Herpes labialis^[5]

Es dient weiterhin als Brechmittel, Beize in der Textilindustrie, Spurennährstoff in Düngemitteln und ist in Fällungsbädern bei der Kunstseidegewinnung enthalten. Zinksulfat wird auch zur Herstellung von Zinksulfid-Pigmenten und anderen Zinkverbindungen, zur Flotation von Erzen, Beschweren von Baumwolle und in galvanischen Verzinkungsbädern verwendet.^[2]

Nachweis

Natronlauge (NaOH) gibt mit Zinksulfat einen gallertartigen Niederschlag von Zinkhydroxid, der nach Befeuchten mit einer verdünnten Cobaltsalzlösung und Glühen das sogenannte Rinmans Grün ergibt.

Bariumchloridlösung bildet einen weißen Niederschlag von Bariumsulfat:

$\mathrm{ZnSO_4 + BaCl_2 \longrightarrow ZnCl_2 + BaSO_4 \downarrow}$

Zinksulfat und Bariumchlorid reagieren zu Zinkchlorid und Bariumsulfat, das ausfällt.

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b} Römpp Online - Version 3.5, 2009, Georg Thieme Verlag, Stuttgart.
2. ↑ ^{a b c d e f g h i j k} Eintrag zu Zinksulfat in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 11. November 2007 (JavaScript erforderlich)
3. ↑ ^{a b} Eintrag zu CAS-Nr. 7733-02-0 im European chemical Substances Information System ESIS (ergänzender Eintrag)
4. ↑ Römpp CD 2006, Georg Thieme Verlag 2006
5. ↑ [1]