황산 아연

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1. 개요

황산 아연은 아연을 함유한 물질을 황산으로 처리하여 생산되는 화합물이다. 공업적으로는 안료, 매염제, 방부제, 아연 도금액으로 사용되며, 농업용 살균제로도 사용되었으나 효력이 상실되었다. 또한 동물 사료, 비료, 치약, 농업용 스프레이에 아연을 공급하는 데 사용되며, 양조 과정에서 아연 보충제로도 쓰인다. 의학적으로는 아연 결핍 치료 및 예방을 위한 식이 보충제로 사용되며, 경구 수분 공급 요법 및 수렴제와 함께 사용되기도 한다. 과도한 섭취는 위장 장애를 일으킬 수 있으며, 황산 아연 용액으로 코를 세척하면 후각 신경 손상을 유발할 수 있다.

황산 아연 - [화학 물질]에 관한 문서

일반 정보

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황산 아연

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황산 아연

IUPAC 명칭	황산 아연
다른 이름	백색 비트리올 고슬라라이트

식별 정보

CAS 등록 번호	7733-02-0 7446-19-7 (일수화물) 13986-24-8 (육수화물) 7446-20-0 (칠수화물)
ChemSpider ID	22833
ChEMBL	1200929
DrugBank	DB09322
KEGG	D06371
InChI	1/H2O4S.Zn/c1-5(2,3)4;/h(H2,1,2,3,4);/q;+2/p-2
InChIKey	NWONKYPBYAMBJT-NUQVWONBAU
ChEBI	35176
PubChem	24424
UN 번호	3077
EINECS	231-793-3
RTECS	ZH5260000
UNII	0J6Z13X3WO PTX099XSF1 (일수화물) N57JI2K7WP (칠수화물)
SMILES	[Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O
표준 InChI	1S/H2O4S.Zn/c1-5(2,3)4;/h(H2,1,2,3,4);/q;+2/p-2
표준 InChIKey	NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L

물성

화학식	ZnSO₄
몰 질량	161.44 g/mol (무수물) 179.47 g/mol (일수화물) 287.53 g/mol (칠수화물)
외형	흰색 분말
냄새	무취
밀도	3.54 g/cm³ (무수물) 2.072 g/cm³ (육수화물)
녹는점	680 °C (무수물, 분해) 100 °C (칠수화물) 70 °C (육수화물, 분해)
끓는점	740 °C (무수물) 280 °C (칠수화물, 분해)
용해도	57.7 g/100 mL, 무수물 (20 °C, pH < 5인 수용액에서)
다른 용매에 대한 용해도	알코올에 녹음
굴절률	1.658 (무수물), 1.4357 (칠수화물)
자기 감수율	−45.0·10⁻⁶ cm³/mol

열화학

표준 생성 엔탈피	−983 kJ·mol⁻¹
엔트로피	120 J·mol⁻¹·K⁻¹

약리학

(내용 없음)	(내용 없음)

위험성

외부 MSDS	ICSC 1698
GHS 신호어	위험
NFPA 704	건강: 3 화재: 0 반응성: 0 기타: (없음)
인화점	불연성
PEL	(내용 없음)

다른 음이온	(내용 없음)
다른 양이온	황산 카드뮴 황산 망가니즈
다른 작용기	(내용 없음)
관련 화합물	황산 구리(II)

2. 제조

황산 아연은 주로 아연 함유 물질(금속, 광물, 산화물)을 황산으로 처리하여 생산한다. 탄산 아연이나 산화 아연을 황산에 녹이는 방법이 일반적이며, 아연을 직접 황산에 녹이는 방법은 불순물 발생 가능성 때문에 잘 사용되지 않는다.

황산 아연 결정은 온도에 따라 다른 형태를 띤다. 0~39℃에서는 7수화물, 39~60℃에서는 6수화물, 60~100℃에서는 사방정계 결정이 생성된다. 불안정한 단사정계 7수화물, 4수화물, 2수화물도 알려져 있다.

2.1. 반응식

금속 아연과 수용성 황산의 반응은 다음과 같다.
:Zn + H2SO4 + 7 H2O → ZnSO4*7H2O + H2^영어

고순도 산화 아연을 황산으로 처리하여 의약품 등급의 황산 아연을 생산하는 반응은 다음과 같다.
:ZnO + H2SO4 + 6 H2O → ZnSO4*7H2O^영어

황산 바륨은 황산 아연 수용액을 바륨 이온 용액으로 처리하면 형성된다.
:ZnSO4 + BaCl2 → BaSO4 + ZnCl2^영어

3. 용도

황산 아연은 공업적으로 안료, 매염제, 목재의 방부제, 아연 도금액으로 이용된다. 1948년 9월 27일에 농업용 살균제로 등록되었지만, 2010년 1월 31일에 효력이 상실되었다 . 희석 용액은 의약품으로 수렴제나 점안약에 사용된다.

3.1. 산업

레이온 생산 시 응고제로 사용되며, 리토폰 안료의 전구체이다. 아연 전기도금용 전해질, 염색 시 매염제, 가죽 및 피혁 보존제로도 사용된다. 공업적으로는 안료, 매염제, 목재 방부제, 아연 도금액으로 이용된다.

3.2. 영양

황산 아연은 동물 사료, 비료, 치약, 농업용 스프레이에 아연을 공급하는 데 사용된다. 여러 아연 화합물과 마찬가지로 황산 아연은 지붕의 이끼 생장을 억제하는 데 사용될 수 있다.

황산 아연은 양조 과정에서 아연 보충제로 사용될 수 있다. 아연은 효모의 건강과 성능에 필수적인 영양소이지만, 양조에 일반적으로 사용되는 곡물에 이미 충분한 아연이 들어있기 때문에 저중력 맥주에는 필수적인 보충제가 아니다. 알코올 함량을 효모의 적정 범위를 넘어 증가시키는 경우와 같이 효모를 한계까지 밀어붙일 때 황산 아연 보충이 더 흔하게 사용된다. 현대적인 스테인리스 스틸, 양조 케틀, 발효 용기가 사용되기 전에는 구리 케틀을 사용하여 아연이 서서히 용출되었다. 현대적인 구리 침지 냉각기는 미량의 아연을 제공하는 것으로 추정된다. 따라서 보충 아연을 첨가할 때는 과도한 아연을 유발하지 않도록 주의해야 한다. "아연 농도가 5ppm을 초과하면 효모 성장이 높아져 아세트알데히드와 퓨젤 알코올 생산이 증가한다. 과도한 아연은 비누 또는 염소 냄새를 유발할 수도 있다."

황산 아연은 대부분의 단맛을 내는 물질에 대한 단맛 인식을 강력하게 억제한다.

3.3. 의학

식이 보충제로 사용하여 아연 결핍을 치료하고 위험이 높은 사람들에게서 이 상태를 예방한다. 과도한 보충의 부작용으로는 복통, 구토, 두통, 피로 등이 있을 수 있다. 경구 수분 공급 요법(ORT) 및 수렴제와 함께 사용된다. 희석 용액은 의약품으로 수렴제나 점안약에 사용된다.

4. 안전성

황산 아연 가루는 눈에 자극적이다. 소량 섭취는 안전한 것으로 간주되며, 황산 아연은 필수 아연 공급원으로서 사료에 첨가되는데, 사료 1kg당 최대 수백 밀리그램의 비율로 사용된다. 과도한 섭취는 급성 위장 장애를 일으키며, 체중 1kg당 2mg~8mg에서 메스꺼움과 구토가 나타난다. 황산 아연 용액으로 코를 세척하면 후각 신경을 손상시키고 인간을 포함한 여러 종에서 후각 상실증을 유발할 수 있다는 사실이 밝혀졌다.