سولفات

دسته : دارویی و پزشکی,صنعتی,مقالات تاریخ انتشار :
سولفات

سولفات Sulfate، به صورت Sulphate هم نوشته می شود، یکی از بیشمار ترکیبات شیمیایی مربوط به اسید سولفوریک H2SO4 است.

یک گروه از مشتقات اسید سولفوریک از نمک های حاوی یون سولفات ۲-(SO4) و یون های دارای بار مثبت مانند سدیم، منیزیم یا آمونیوم تشکیل شده است.

گروه دوم مشتقات از استرها تشکیل شده اند، که در آن اتم های هیدروژن اسید سولفوریک توسط گروه های ترکیبی حاوی کربن مانند متیل (CH3) یا اتیل (C2H5) جایگزین شده اند.

 

تشکیل نمک های سولفات:

اسید سولفوریک دارای دو اتم هیدروژن متصل به اکسیژن است، در دو مرحله یونیزه می شود و یک اسید دیپروتیک (اسیدی است که می تواند دو پروتون یا اتم هیدروژن را در هر مولکول به یک محلول آبی اهدا کند) قوی است.

در محلول آبی، از دست دادن اولین هیدروژن (به صورت یون هیدروژن+H)، صد درصد ضروری است.

یونیزاسیون دوم به میزان حدود ۲۵ درصد انجام می شود، اما با این وجود HSO4 یک اسید نسبتاً قوی محسوب می شود. از آنجا که H2SO4 یک اسید دیپروتیک است، دو سری نمک را تشکیل می دهد:

  • سولفاتهای هیدروژن HSO4
  • سولفاتها ۲-SO4

 

سایر توضیحات:

سولفاتها فلزات قلیایی خاکی کلسیم (Ca)، استرانسیوم (Sr)، باریم (Ba) و همچنین سرب (Pb) هستند که تقریباً نامحلول بوده و از طرفی این نمک ها به عنوان مواد معدنی طبیعی وجود دارند.

این مواد معدنی مهم شامل سنگ گچ (CaSO4. 2H2O)، سلستین (SrSO4)، باریت (BaSO4) و آنگلزیت (PbSO4) است.

این نمک های نامحلول با واکنش های متاتسیس (جانشینی دوگانه) در آزمایشگاه ها قابل تهیه هستند.

 

متاتسیس چیست؟

متاتسیس واکنشی است که در آن ترکیبات، آنیون و کاتیون خود را تبادل می کنند. به عنوان مثال، اگر محلول نیترات باریم ۲(Ba(NO3، به محلول سولفات سدیم Na2SO4 اضافه شود، ته نشینی سولفات باریم BaSO4 رخ می دهد.

این یک واکنش مهم است زیرا می تواند به عنوان یک تست کیفی و کمی برای یون سولفات و یون باریم مورد استفاده قرار گیرد. (آزمایش های کیفی برای تعیین وجود یا عدم وجود ماده ای کاربرد دارد، در حالی که آزمایش های کمی برای اندازه گیری مقدار ماده تشکیل دهنده استفاده می شود.)

علاوه بر واکنش های متاتسیس، نمک های سولفات به طور کلی می توانند با انحلال فلزات در H2SO4 آبی، خنثی سازی H2SO4 آبی با اکسیدهای فلزی یا هیدروکسیدها، اکسیداسیون سولفیدهای فلزی (یک سولفید حاوی ۲-S) یا سولفیتهای فلزی ۲-SO3، یا تجزیه نمکهای اسیدهای فرار، مانند کربناتها با H2SO4 آبی تهیه شوند.

 

برخی از نمکهای مهم سولفات محلول:

 نمک گلوبر (سولفات سدیم) Na2SO4 . 10H2O

 نمک اپسوم (سولفات منیزیم) MgSO4 . 7H2O

 زاج آبی (سولفات مس) CuSO4 · ۵H2O

 زاج سبز (سولفات آهن) FeSO4 . 7H2O

 زاج سفید (سولفات روی) ZnSO4 . 7H2O

 

سولفات سدیم Na2SO4

سدیم سولفات نمک سدیم سولفوریک اسید است، یک ماده جامد کریستالی  یا پودری سفید است که در ساخت کاغذ کرافت، مقوا، شیشه و مواد شوینده و به عنوان ماده اولیه تولید مواد شیمیایی مختلف به کار می رود. این ماده یا از طریق رسوب کلرید سدیم با اسید سولفوریک به صورت مصنوعی تیمار می شود یا از رسوبات سولفات سدیم های معدنی میرابیلیت و تناردیت (کریستال سفید بی آب) بدست می آید.

محصول کریستالی آبدار Na2SO4 . 10H2O است که معمولاً به نام نمک گلوبر شناخته می شود.

کاربرد:

سدیم تیوسولفات (هیپوسولفیت سدیم) Na2S2O3، معمولاً توسط عکاسان استفاده می شود.

 

سولفات منیزیم MgSO4

یک ماده معدنی طبیعی است که برای کنترل سطوح پایین منیزیم خون استفاده می شود. تزریق سولفات منیزیم برای نفریت حاد کودکان و جلوگیری از بروز حمله ناگهانی در پره اکلامپسی شدید، اکلامپسی یا توکسمی حاملگی نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

کاربرد صنعتی:

از این ماده به عنوان کود شیمیایی در خاکهای دارای کمبود منیزیم دارند نیز استفاده می‌شود.

 

سولفات مس CuSO4

معمولاً به عنوان زاج آبی شناخته می شود، مهمترین نمک مس است. معمولاً به صورت CuSO4 . 5H2O متبلور می شود و رنگ آبی روشن دارد.

این نمک با تیمار اکسیدهای مس با اسید سولفوریک تهیه می شود. گرچه به راحتی در آب حل می شود، اما در الکل نامحلول است.

نمک بی آب دارای خاصیت نمگیری (هیگروسکوبیک) است و به عنوان ماده خشک کننده کاربرد است.

کاربرد:

سولفات مس یک نمک اساسی در پالایش الکترولیتی مس است و همچنین در تهیه رنگدانه ها کاربرد گسترده ای دارد.

 

سولفات آهن FeSO4

فروس سولفات نوعی آهن است. افراد به طور معمول از غذاهایی که می خورند آهن دریافت می کنند. در بدن افراد آهن به هموگلوبین و میوگلوبین تبدیل می شود. هموگلوبین اکسیژن را از طریق خون به بافت ها و اندام ها منتقل می کند. میوگلوبین به سلولهای عضلانی کمک می کند تا اکسیژن را ذخیره کنند.

کاربرد:

سولفات آهن یک ماده معدنی ضروری برای بدن است. سولفات آهن برای درمان کم خونی ناشی از فقر آهن (کمبود گلبولهای قرمز خون ناشی از کمبود شدید آهن در بدن) استفاده می شود.

سولفات آهن خشک یا آبدار ۱۸ درصد برای کودهای کشاورزی و به منظور تأمین آهن خاک بکار می رود. بدون سولفات آهن در خاک زمین های کشاورزی، گیاهان دچار مرگ تدریجی می‌شوند. لازم به ذکر است که سولفات آهن ۲ ظرفیتی بدلیل رطوبت کم پرکاربردترین نوع سولفات آهن در کشاورزی است.

 

سولفات روی ZnSO4

روی یک ماده معدنی طبیعی است و برای رشد و همچنین برای توسعه و سلامت بافت های بدن از اهمیت بالایی برخوردار است.

سولفات روی یک ماده کریستالی بی رنگ است و برای درمان و جلوگیری از کمبود روی استفاده می شود.

این نمک به صورت یک، شش و هفت آبه و یا نمک بدون آب وجود دارد که رایج ترین و پرکاربردترین آن نمک هفت آبه می باشد.

کاربرد:

بیشترین میزان سولفات روی تولید شده در صنعت، به صورت کود شیمیایی استفاده می شود. گیاهانی مانند برنج، گندم، مرکبات و انگور و … حساسیت زیادی به کمبود این عنصر دارند و زردی برگ های جوان و کاهش تولید محصول در این گیاهان نشان دهنده کمبود روی می باشد.

در تولید تولید خوراک دام و طیور، تولید انواع الکترولیت ها، چربی گیر ها و رنگ بر ها  نیز از این ماده استفاده می شود

از سولفات روی با خلوص خیلی زیاد در صنعت داروسازی و پزشکی استفاده می شود.

 

سایر توضیحات:

H2SO4 خالص تحت خودیونش گسترده قرار می گیرد که گاهی اوقات به این حالت اتوپروتولیز (فرآیندیست که طی آن یک مولکول با آزاد سازی یک پروتون در نقش اسید برونستد عمل کرده و مولکول مشابه دیگری با جذب این پروتون نقش باز برونستد را ایفا می‌کند) گفته می شود.

۲H2SO4 → (H3SO4)+ + HSO4

واکنش اتوپروتولیز تنها یکی از واکنشهای تعادلی است که در H2SO4 خالص رخ می دهد تا به آن هدایت الکتریکی بسیار بالایی بدهد.

سه واکنش تعادل اضافی وجود دارد که به دلیل خود کم آبی یونی(ionic self-dehydration) اسید سولفوریک اتفاق می افتد.

۲HSO4 ⇌ H3O+ + HS2O7
H2O + H2SO4 ⇌ H3O+ + HSO4
H2S2O7 + H2SO4 ⇌ H3SO4+ + HS2O7

مقدار اسید سولفوریک مورد استفاده در صنعت از سایر ترکیبات تولیدی فراتر می رود. در ایالات متحده تقریبا ۶۷ درصد از اسید برای تبدیل سنگ فسفات به اسید فسفریک استفاده می شود. سپس اسید فسفریک به کودهای فسفاته تبدیل می شود.

 

سایر کاربردها:

از دیگر کاربردهای عمده آن می توان به پالایش نفت، از بین بردن ناخالصی های بنزین و نفت سفید، اسیدشویی فولاد (تمیز کردن سطح آن) و ساخت سایر مواد شیمیایی مانند اسیدهای نیتریک و هیدروکلریک اشاره کرد.

همچنین در تولید رنگها، پلاستیکها، مواد منفجره و منسوجات استفاده می شود.

 

سولفات در طبیعت:

سولفات معمولاً به عنوان یک یون اصلی در آبهای دریاچه ایجاد می شود. در شرایط بی هوازی که در آن باکتری ها در اکسیداسیون مواد بیولوژیکی پایدار حضور دارند، سولفید هیدروژن تولید می شود.

هنگامی که شرایط کمبود شدید اکسیژن در آبهای عمیق دقیقاً بالای رسوبات وجود داشته باشد و آب به اندازه کافی اسیدی شود تا آهن موجود را رسوب کند، سولفید هیدروژن ایجاد می شود.

بوی خاص و نامطبوع این گاز اغلب با “مرگ” یک دریاچه مشخص می شود. دریاچه بزرگ سودا در نوادا، از نظر این ماده بسیار غنی است.

 

[تعداد: 1    میانگین: 5/5]
 Call Now Buttonتماس