Zinksulfat

Strukturformel
Allgemeines
Name	Zinksulfat
Andere Namen	Zink(II)-sulfat Zinkvitriol Bianchit Boyleit Goslarit Gunningit Zinkmelanterit Zinkosit ZINC SULFATE (INCI)
Summenformel	ZnSO4 ZnSO4·xH2O
Kurzbeschreibung	farblose, rhomboedrische Kristalle
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 7733-02-0 (wasserfrei) 7446-19-7 (Monohydrat) 7446-20-0 (Heptahydrat) 13986-24-8 (Hexahydrat) ECHA-InfoCard 100.028.904 PubChem 24424 ChemSpider 22833 DrugBank DB09322
Arzneistoffangaben
ATC-Code	A12CB01
Eigenschaften
Molare Masse	161,45 g·mol−1 (wasserfrei) 287,53 g·mol−1 (Heptahydrat)
Aggregatzustand	fest
Dichte	3,54 g·cm−3 (wasserfrei) 3,2 g·cm−3 (Monohydrat) 1,97 g·cm−3 (Heptahydrat)
Schmelzpunkt	100 °C (Heptahydrat)
Siedepunkt	680 °C (Zersetzung)
Löslichkeit	leicht in Wasser (Monohydrat: 350 g·l−1 bei 20 °C; Heptahydrat: 965 g·l−1 bei 20 °C)
Sicherheitshinweise
Bitte die Befreiung von der Kennzeichnungspflicht für Arzneimittel, Medizinprodukte, Kosmetika, Lebensmittel und Futtermittel beachten GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP), ggf. erweitert Gefahr H- und P-Sätze H: 302​‐​318​‐​410 P: 273​‐​280​‐​305+351+338​‐​313
Toxikologische Daten	1260 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral, Heptahydrat) 1710 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral, wasserfrei)
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Zinksulfat (ZnSO₄) ist das Zinksalz der Schwefelsäure (Trivialnamen: schwefelsaures Zinkoxid, Zinkvitriol, Weißer Vitriol, Vitriolum album, (Weißer) Kupferrauch, (Weißer) Galitzenstein, Augenstein). Es bildet farblose Kristalle, in wasserfreier Form ist es ein weißes Pulver.

Vorkommen

Zinksulfat tritt relativ selten in Form von einigen Kristallhydrat-Mineralien (Zn[SO₄]·xH₂O), namentlich den Heptahydraten Goslarit und Zinkmelanterit, dem Hexahydrat Bianchit, dem Tetrahydrat Boyleit und dem Monohydrat Gunningit sowie sehr selten als wasserfreies Mineral Zinkosit auf.

Gewinnung und Darstellung

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

$\mathrm {Zn+H_{2}SO_{4}\longrightarrow ZnSO_{4}+H_{2}}$

$\mathrm {ZnO+H_{2}SO_{4}\longrightarrow ZnSO_{4}+H_{2}O}$

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 ZnSO₄·7H₂O wird als Goslarit bezeichnet.

Die Grillo-Werk AG betreibt in ihrem Werk Duisburg-Hamborn die größte Zinksulfat Produktion Europas.

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 („Weißer Galitzenstein“) in farblosen, rhombischen Kristallen mit 7 Molekülen Wasser (ZnSO₄ · 7 H₂O) (Heptahydrat). Es verliert beim Erhitzen seine Wasseranteile und zerfällt zu einem weißen Pulver („Kupferrauch“). 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.

Verwendung

Zinksulfat wird in der Färberei, zur Holzimprägnierung und zur Herstellung von Elektrolysezink verwendet. Auf Grund der bakterientötenden Wirkung von Zn²⁺-Ionen werden stark 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 Flammschutzmittel
• als Zusatz zu Firnis, um das Öl schnell trocknend zu machen
• bei der Feuerversilberung
• als Wirkstoff gegen Herpes labialis
• als bakteriziden Wirkstoff in Zahnpasta
• als Flotationshilfsmittel in der Minenindustrie

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.

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.