سولفات چیست

سولفات Sulfate در علم شیمی به نمکی گفته می شود از واکنش اسید سولفوریک با مواد شیمیایی تولید می گردد. یون سولفات یک آنیون چند اتمی با فرمول عمومی XnSO2−۴ است. اهمیت سولفات ها این است که نمک ها ، مشتقات اسیدی و پراکسیدهای آن به شکل گسترده ای در صنایع و مشاغل مختلف کاربرد دارد.

اتم سازنده سولفات حاوی یک اتم گوگرد در مرکز است که با چهار اتم اکسیژن محاصره شده و یک چهاروجهی را ایجاد می کند. با توجه به اینکه اتم گوگرد دارای اکسیداسیون ۶ است اما فقط چهار اتم اکسیژن آن را احاطه نموده اند ، بنابراین بار الکتریکی -۲ دارد و در نتیجه آنیون است.

تعداد بسیار زیاد و فراوانی از سولفات های یونی را می توان تولید نمود که اکثرا در آب محلول هستند. اما برخی موارد خاص مثل سولفات کلسیم ، سولفات استرانسیون ، سولفات باریم و سولفات سرب در آب نامحلول می باشند. نامحلول ترین نوع این ترکیب ، سولفات رادیوم است که اصلا در آب حل نمی شود. در آزمایشگاه ها به منظور تشخیص Sulfate بودن یک ماده ، مشتقات فلز باریم مثل کلرید باریم را به آن اضافه می کنند که اگر تبدیل به سولفات باریم شد و در محلول رسوب کرد ، به معنی وجود آنیون های سولفات است.

ویژگی های شیمیایی و فنی
فرمول شیمیایی HSO−۴
وزن مخصوص ۹۷٫۰۷۱ g/mol
دمای ذوب ۲۷۰٫۴۷ °C (518.85 °F)
دمای جوش ۶۲۳٫۸۹ °C (1,155.00 °F)
فشار بخار ۰٫۰۰۷۹۱ Pa (5.93E-005 mm Hg)
اسید مزدوج سولفوریک اسید

 

روش های تولید سولفات های فلزی

برای تولید ترکیبات سولفاته می توان اسید سولفوریک را با خود فلزات ، اکسید های فلزی یا هیدروکسید های فلزی واکنش داد. همچنین اکسیداسیون سولفیدها یا سولفیت های فلزی هم دیگر روش تولید آن است. معادله واکنش تولید برخی سولفات های فلزی به شرح زیر است:

Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2

CdCO3 + H2SO4 → CdSO4 + H2O + CO2

Cu(OH)2 + H2SO4 → CuSO4 + 2H2O

در طبیعت و به دور از مواد و تجهیزات شیمیایی ، این ترکیبات توسط نوعی میکروارگانیسم های بی هوازی که معمولا در رسوبات یا دریچه های آتشفشانی دریا ها و اقیانوس ها زیست می کنند و به باکتری های کاهنده سولفات معروفند تولید می شوند. این باکتری ها از کاهش سولفات ها از طریق اکسیداسیون ترکیبات آلی با هیدروژن به عنوان منبع غذائی و تولید نیروی حیاتی خود استفاده می کنند.

 

انواع

برخی از سولفات هایی که معمولا به صورت گسترده در صنایع و مشاغل بکار می روند عبارتند از:

گچ Gypsum : نوعی سولفات طبیعی با فرمول سولفات کلسیم هیدراته است. سالیانه حدود یکصد میلیون تن گچ در صنعت ساختمانی بکار می رود.

سولفات آهن : مکمل آهن بسیار رایج در تولید قرص آهن برای خوراک انسان و تولید کود های آهن برای مصرف گیاهی و حیوانی است. این ماده که زاج سبز هم نام دارد پر مصرف ترین ریزمغذای فلزی می باشد.

سولفات مس : در تولید کود های ریز مغذی و نیز در سلولهای گالوانیک به عنوان الکترولیت کاربرد دارد.

سولفات آلومینیوم : با نام زاج سفید هم معروف است و به صورت بسیار گسترده ای در تصفیه آب و فاضلاب مصرف می شود.

سدیم لورت سولفات SLES یا SLS : رایج ترین ماده در فرمولاسیون شامپوها و شوینده ها است.

 

آیا باید از شامپو بدون سولفات استفاده کنیم؟

محصولات شوینده که از سولفات در ترکیبات آنها استفاده شده است در تمام اطراف ما وجود دارد. این ماده در تولید شامپو ، صابون مایع ، مایع لباسشویی ، مایع ظرفشویی و خمیر دندان بکار می رود. مهم ترین ترکیبی که در تولید این محصولات استفاده می شود ، سدیم لوریل سولفات (SLS) و سدیم لورت سولفات (SLES) است. احتمال دارد این مواد در صورت استفاده طولانی مدت موجب تحزیک چشم ها ، پوست و ریه شود.

هیچ سند و شواهدی مستندی وجود ندارد که نشان از ارتباط مواد سولفات با سرطان ، ناباروری و بیماری های دیگر داشته باشد. احتمال دارد این مواد در طول سال ها استفاده در بدن تجمع کنند اما مقدار آنها بسیار کم است. نهایت خطری که ممکن است در صورت استفاده از محصولات و شامپو حاوی سولفات ایجاد شود ، تحریک چشم ، پوست ، دهان و ریه می باشد. افرادی که دارای پوست حساسی هستند امکان دارد در صورت مصرف شامپوی دارای این ترکیبات ، منافذ پوستشان مسدود شده و سبب ایجاد جوش شود. مقدار سدیم لوریل سولفات یا سدیم لورت سولفات بکار رفته در تولید مواد شوینده بسیار ناچیز است و اگر بلافاصله پس از مصرف ، پوست و چشم را شستشو دهید احتمال بروز حساسیت و تحریک کمتر می شود.

جدول مقدار متوسط مصرف SLS و SLES در مواد شوینده
نوع محصول غلظت متوسط سدیم لوریل سولفات
صابون مایع ۱ درصد
قرص ها و کپسول های محلول نیم تا ۲ درصد
خمیر دندان ۱ تا ۲ درصد
شامپو ۱۰ تا ۲۵ درصد

 

آیا سولفات در شامپو و خمیر دندان برای سلامت ما ضرر دارد و باید از شامپو بدون سولفات استفاده کنیم؟ پاسخ به این سوال به میزان نگرانی هر فرد بستگی دارد. مقدار استفاده از این ترکیبات در تولید محصولات شوینده در برند های مختلف متفاوت است. اگر به دنبال جایگزین برای محصولات حاوی سولفات هستید از صابون ها و شامپوهای جامد و روغنی استفاده کنید.

 

منابع:

https://www.healthline.com/health/beauty-skin-care/sulfates

https://en.wikipedia.org/wiki/Sulfate