مقدمه
سولفات روی به عنوان یک ترکیب معدنی بسیار مهم، قابلیت استفاده بی شماری در صنعت، پزشکی، کشاورزی، تولیدی و خوراک دام و طیور دارد. ترکیب شیمیایی این ماده ZnSO4 است که با داشتن قدرت حلالیت بالا در آب، ویژگی های شیمیایی و فواید درمانی بالایی را دارا می باشد. اما استفاده از این ماده و نحوه به کارگیری آن، همانند دیگر مواد معدنی و شیمیایی، نیاز به رعایت نکات مهمی است که باید به اطلاع مصرف کنندگان آن برسد. مجموعه زحل شیمی در این صفحه در کنار ارائه اطلاعات کامل درباره سولفات روی، کاربرد و چگونگی استفاده از آن را شرح می دهد.
فهرست مطالب
سولفات روی چیست؟
یکی از نمک های معدنی که بیشتر با عنوان ویتریول سفید شناخته می شود، سولفات روی است که از ترکیب شیمیایی ZnSO4xH2O برخوردار می باشد. این ماده ظاهری سفید رنگ دارد که در حالت جامد، پودری شکل است و در حالت آبدار به صورت کریستال بی رنگ می باشد. قابلیت حل شوندگی بالایی با آب دارد و به همین دلیل ترکیب هیدرات های این ماده صفر تا هفت می باشد. در صورت ترکیب شدن با آب، به دو ماده مونوهیدرات و هپتاهیدرات تبدیل می شود. با جذب هفت مولکول آب (حداکثرترین میزان جذب) با ماده ای با عنوان هپتاهیدرات شناخته می شود که قابلیت مصرفی بالایی دارد.
جرم مولکولی سولفات روی 47/161 گرم بر مول است که با جذب هفت آبه، به 53/287 گرم بر مول تبدیل می شود. بی رنگ بودن این ماده در نوع جامد و مایع، قابل توجه است و هیچگونه بویی را از خود ساطع نمی کند. نقطه ذوب سولفات روی 680 سانتيگراد و درجه جوش آن 740 سانتيگراد در نوع بی آب و خشک می باشد. حداکثر 7/57 گرم از این ماده در میزان 100 میلی گرم آب حل می شود.
انواع مراحل تولید سولفات روی
برای به تولید رساندن سولفات روی، به دو طریق عمل می شود. به عبارتی از روش طبیعی و صنعتی برای تولید این محصول استفاده می گردد اما در صورت استفاده از هر دو روش، اعمال مراحل تصفیه برای جداسازی ناخالصی هایی آن نظیر کادمیوم، آهن، منگنز و… ضروری می باشد. سولفات روی با ترکیب با کادمیوم، رنگ زردی پیدا می کند که طبیعتا کیفیت آن را به میزان زیادی پایین می آورد.
سولفات روی در نوع طبیعی، از معادن سنگی به دست می آید که با انجام مراحل تصفیه فوق العاده پیچیده، خالص سازی آن انجام می گیرد. البته در نوع طبیعی، نیاز به استفاده از روش های خالص سازی متعددی می باشد که اغلب تولیدکنندگان، درجه خلوص آن را بالا نمی برند و این محصول را با ناخالصی هایی نظیر کادمیوم عرضه می کنند که بیشتر برای کشاورزی استفاده می شود.
تولید سولفات روی به روش صنعتی به این صورت است که فلز روی خاص و یا ضایعات آن را برای ترکیب با اسید سولفوریک آماده می کنند که با گذر از مرحله تبلور، به کریستال های سولفات روی تبدیل می شود. در بیشتر مواقع، تولید این ماده ارزشمند و مفید، به روش صنعتی انجام می گیرد که امکان افزایش درجه خلوص آن و به کارگیری در صنایع پزشکی را به وجود می آورد.
انواع کاربرد سولفات روی
این نمک معدنی با توجه به اینکه دارای حلالیت بالا، رنگ سفید و بدون بو می باشد، کاربرد بسیار گسترده ای در پزشکی، کشاورزی و همچنین تولید دارد. اما همانند سایر مواد شیمیایی و معدنی، استفاده از میزان خاصی از آن مجاز است و در صورت زیاده روی در تولید دارو، می تواند واکنش های متابولیکی را برای بدن به وجود آورد. اما هزینه تولید پایین این محصول و همچنین قابلیت حل شوندگی بالای آن، بهترین شرایط را برای استفاده در صنایع مختلف به وجود می آورد.
کاربرد سولفات روی در پزشکی
از اصلی ترین کاربرد سولفات روی در صنعت، استفاده از آن در پزشکی می باشد که در تولید انواع قرص های حاوی روی یا همان زینک به کار می رود. زینک ماده معدنی مهم در بدن، در صورت کاهش یافتن می تواند علائم مختلفی مانند ریزش مو، خستگی و ضعف سیستم ایمنی را به وجود آورد. از این رو استفاده از سولفات روی در تولید انواع قرص و کپسول جهت درمان کمبود روی در بدن، یکی از رایج ترین کاربردهای این محصول به شمار می رود.
منیزیم سولفات
قرص و کپسول سولفات روی
افرادی که دارای ریزش موی شدید می باشند، زود به زود سرما می خورند و دچار خستگی دائم هستند، احتمالا مقدار روی موجود در بدن آن ها کم می باشد که برای جبران آن، استفاده از قرص و کپسول سولفات روی تجویز می شود. اما استفاده سرخود از این داروها، می تواند باعث عوارض شدیدی در بدن شود که مهمترین آن شامل ازدیاد زینک در بدن، عدم جذب مس، ریزش مو، اسهال، استفراغ و سردرد، سرگیجه و … می باشد.
باید دوز معینی از زینک در بدن وجود داشته باشد که در صورت افزایش دوز، عوارض موردنظر به وجود می آید. بنابراین در صورت داشتن علائم ناشی از کاهش روی در بدن، با مراجعه به پزشک و انجام آزمایش خون جهت بررسی میزان سطح روی در بدن، می توان با تجویز پزشک اقدام به مصرف آن نمود.
کاربرد سولفات روی در صنایع تولیدی
صنایع تولیدی از سولفات روی، به عنوان یکی از اصلی ترین متریال های شیمیایی استفاده می کنند که می تواند کارایی بسیار جامعی برای محصولات تولیدی داشته باشد. از هپتاهیدرات که نوع آبدار هفت مولکوله سولفات روی است، در تولید ابریشم مصنوعی به کار گرفته می شود. از سری کاربردهای این محصول در صنعت تولید می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- در تولید رنگ لیتوپون، از این ماده به عنوان پیش ساز رنگ استفاده می شود.
- برای برای آبکاری روی در تولید، از سولفات روی به عنوان “الکترولیت” بهره گرفته می شود.
- در رنگرزی به عنوان یک ماده تثبيت کننده رنگ مورد استفاده قرار می گیرد.
- در تولید مواد صنعتی نگهداری پوست و چرم طبیعی، از این محصول استفاده می گردد.
کاربرد سولفات روی در خوراک دام و طیور
خوراک دام اصلی ترین منبع تامین مواد موردنیاز بدن آن ها می باشد که باید مورد توجه قرار بگیرد. کمبود روی در بدن دام ها می تواند باعث کاهش قدرت سیستم ایمنی آن ها شود و ضعف تخمک گذاری و کاهش میل جنسی را در پی داشته باشد. از اصلی ترین علائم کمبود میزان روی در بدن دام ها، کاهش اشتها و اختلال در رشد آن ها می باشد که می تواند سود اقتصادی حاصل از دامپروری را تحت تاثیر قرار دهد.
استفاده از سولفات روی در خوراک دام ها، می تواند نیاز بدن آن ها به روی را رفع نماید و زمینه رشد و پرورش عالی آن ها را به وجود آورد. سولفات روی به صورت محلول در آب، در اختیار دام ها قرار می گیرد. کاهش سطح روی در بدن طیور نیز می تواند تاثیر مستقیمی در ضعف نطفه و کاهش ضخامت دیواره تخم داشته باشد که حاصل آن جوجه هایی با تراکم استخوانی بسیار ضعیف است. لذا استفاده از سولفات روی در خوراک طیور نیز برای رفع کمبود روی این حیوانات ضروری می باشد.
کاربرد سولفات روی در کشاورزی
این محصول به عنوان یک ریزمغذی مهم، در کشاورزی بیشترین میزان استفاده را دارد و می تواند به عنوان یک احیاکننده در کشت گوجه فرنگی، انگور، مرکبات و… مورد استفاده قرار بگیرد. کمبود میزان مناسب روی در خاک، باعث ایجاد مشکلاتی در تولید قند، پروتئین و سایر املاح گیاه می شود که طبیعتا کیفیت محصولات گیاهی را کاهش می دهد. لذا استفاده از روی سولفات در خاک کشاورزی، باعث تنظیم مراحل ساخت پروتئین، قند، فتوسنتز و… می شود.
علاوه بر اهمیت بالای میزان روی خاک مزارع کشاورزی، وجود آن برای سرزندگی و احیای درختان به خصوص درختان گلدار و میوه دار نیز ضروری می باشد. در صورت کاهش روی در خاک درختان، شکوفه زنی و برگ دهی با تاخیر و مشکل مواجه خواهد شد و در فرایند رشد برگ ها و مویرگ های آن، مشکل جدی به وجود خواهد آمد. سولفات روی در صورتی که در اختیار خاک مزارع کشاورزی و باغ ها قرار بگیرد، می تواند میزان اسیدیته خاک را کنترل کند و به عنوان یک ریز مغذی، نقش مهمی در فتوسنتز، مراحل ساخت پروتئین، قند و… داشته باشد. کنترل اسیدیته خاک زمانی که PH آن نامتعادل است، بسیار مهم می باشد که در صورت عدم توجه منجر به ایجاد محصولات بی کیفیت می شود.
کاربرد سولفات روی در گوجه فرنگی
یکی از رایج ترین مصارف سولفات روی، استفاده در کشت گوجه فرنگی می باشد. چون این محصول با توجه به اینکه شرایط کشت خاصی دارد، می تواند در صورت کمبود سولفات روی، دارای طعم شور قابل توجهی شود. لذا بهره گیری از کود سولفات روی در زمان مناسبی از کشت گوجه فرنگی، بهبود رشد و کیفیت عالی آن را به دنبال خواهد داشت. البته لازم به ذکر است که استفاده بی رویه و بیش از حد مجاز از این کود، باعث خرابی گوجه فرنگی می شود.
بهترین زمان استفاده از این محصول، موقع دانه دهی گوجه فرنگی است که عموما اندازه گیاه به 5/2 سانتی متر می رسد. در این زمان ریختن مقدار مناسبی کود در پای گیاه، می تواند روی موردنیاز آن را تامین کرده و شرایط رشد بهتری را برای آن به وجود آورد. استفاده از سولفات روی در کشت گوجه فرنگی با روش هیدروپونیک، از الزامات می باشد.
کود سولفات روی
با توجه به نقش مهم سولفات روی در کشاورزی، این محصول را به صورت کود برای استفاده در صنعت کشاورزی ارائه می کنند. جذب این ماده توسط گیاهان، از طریق ریشه صورت می گیرد، بنابراین با استفاده از کود سولفات روی به صورت محلول، می توان جذب بهتر و بیشتری از این ماده را برای گیاه به وجود آورد تا فرایند رشد محصولاتی مانند گندم جو، انگور و مرکبات به صورت طبیعی و در بهترین شکل ممکن صورت بگیرد. استفاده از کود سولفات روی در کشاورزی، مزایای زیر را به دنبال دارد:
- تلقیح و باروری میوه
- فعالیت آنزیمی بالا
- رشد مطلوب و سریع محصولات
- افزایش مقاومت گیاه در برابر بیماری ها و تنش های حرارتی و…
- پروتئین سازی کامل
- تشکیل قند
- فتوسنتز کامل
انواع کود سولفات روی
کودهایی که با عنوان سولفات روی برای تنظیم سطح اسیدیته خاک و رشد کامل محصولات گیاهی باغی و زراعی استفاده می شوند، در سه نوع پودری، کریستالی و محلول در آب می باشند که هر یک از آن ها با توجه به شرایط منطقه کشت محصول (باغ، گلخانه یا زمین زراعی ) مورد استفاده قرار می گیرند.
دو نوع از کاربردی ترین کودهای سولفات روی که دارای ترکیبات دیگری به غیر از روی هستند و بیشترین میزان استفاده را در کشاورزی دارند، کود گرانوله و کود کنجاله ساز می باشند.
کود گرانوله سولفات روی
این شکل از کود سولفات روی، باعث کاهش زمان کوددهی برای رفع نیاز خاک به سولفات روی می شود و تاثیر سریع و زودبازدهی را در رشد گیاهان و محصولات باغی دارد. گوگرد موجود در این کود، مواد مغذی مورد نیاز را در اختیار گیاه قرار می دهد که به همین سبب، از آن بیشتر برای کوددهی به درختان میوه مانند سیب، هلو و مرکبات استفاده می شود. رفع سریع مشکلات درختان از جمله زرد شدن رگبرگ ها و ریزش برگ درختان، با استفاده کردن از کود گرانوله سولفات روی امکان پذیر می گردد.
کود سولفات روی کنجاله ساز
یکی دیگر از کاربردی ترین کودهای سولفات روی پودری، کود کنجاله ساز می باشد که بیشتر به صورت محلول در آب مورد استفاده قرار می گیرد. این محصول با داشتن 34 درصد روی، باعث بهتر شدن کیفیت محصولات کشاورزی و همچنین افزایش مقاومت آن ها در برابر تنش های محیطی می شود. این نوع از کود سولفات روی، دارای ناخالصی های سنگین مانند سرب و کادمیوم نمی باشد که این امر می تواند به عنوان مهمترین مزیت آن شناخته شود.
طریقه مصرف سولفات روی
استفاده از کود سولفات روی در کشاورزی و باغداری، به دو روش مستقیم و غیر مستقیم انجام می شود. استفاده از هر یک از این روش ها، با توجه به شرایط و موقعیت خاک و گیاه کشاورزی صورت می گیرد که کشاورز و باغدار به راحتی می توانند با بررسی شرایط موجود، یکی از روش های مصرف کود موردنظر را انتخاب نمایند. روش محلول پاشی، خاک کشی و چال کود، سه روش رایج استفاده از این محصول می باشند.
روش محلول پاشی، یک روش عالی و زودبازده است. لازم به ذکر است که از این روش فقط می توان برای دادن کود به درختان باغ استفاده کرد. اما بهره گیری از آن برای مزارع کشاورزی، به صورت دلخواه انجام می گیرد. در این روش، کود موردنظر در آب حل می شود و در اختیار خاک گیاه قرار می گیرد تا به راحتی توسط ریشه جذب گردد و میزان اسیدیته خاک را نیز تنظیم کند. در روش چال کود، محصول به صورت مستقیم در چاله های ایجاد شده ریخته می شود. میزان دوز مصرفی کود سولفات روی نیز اهمیت بسیار زیادی دارد چون در صورت استفاده بیش از حد مجاز، سلامت گیاه در معرض خطر قرار می گیرد.
- برای اعمال کود به درختان باغ در روش خاکی ، به ازای هر درخت به 100 الی 250 گرم کود نیاز می باشد. اما در صورت استفاده از روش محلول در آب، باید یک الی دو کیلوگرم کود در هر هزار لیتر آب حل شود و سپس به کار رود.
- در زمین های زراعی برای استفاده از کود به روش خاکی، به 50 الی 100 کیلوگرم کود به ازای هر هکتار نیاز است. اما در روش کود محلول در آب، باید برای هر هزار لیتر آب، 2 تا 3 کیلوگرم کود استفاده گردد.
زمان استفاده از سولفات روی
زمان مصرف کود سولفات روی، برای زمین زراعی و باغ متفاوت است. این امر به سبب موقعيت و شرایط خاک و گیاه صورت می گیرد. در باغ ها، بهترین زمان استفاده از کود موردنظر، فصل بهار بعد از گل ریزی می باشد که عموما 15 روز به درازا می کشد تا کمبود روی خاک موردنظر رفع گردد. استفاده از شیوه محلول پاشی برای کود دادن درختان باغ، از الزامات است.
در مزارع کشاورزی، بهترین زمان برای استفاده از کود سولفات روی، یک ماه بعد از کاشت محصول (فصل بهار یا پاییز) است که گیاه در آن زمان، در مرحله رویشی قرار می گیرد. مدت زمان مصرف کود برای گیاهان زراعی حدودا 20 روز است که بعد از سنجش میزان روی خاک زمین کشاورزی و مطلوب بودن میزان آن، کوددهی قطع می گردد.
نتیجه گیری
سولفات روی به عنوان یکی از مهمترین مواد معدنی، تاثیر بسیار زیادی در رشد و نموی گیاهان، انسان ها و دام و طیور دارد. لذا این محصول به صورت دارو و کود، در اختیار موجودات زنده جهان قرار می گیرد تا کمبود روی را در ساختار سلولی آن ها از بین ببرد. سولفات روی، یک نمک معدنی محلول در آب و بی رنگ می باشد که در تولید داروهای حاوی زینک، خوراک دام و طیور، تولیدات صنعتی و رنگرزی و همچنین کودهای کشاورزی حاوی روی، مورد استفاده قرار می گیرد. بهره گیری از آن به صورت پودری، کریستالی و محلول در آب انجام می شود که هر یک از آن ها در نوع ساده، گرانولی و یا کنجاله ساز، در صنایع دارویی، کشاورزی و تولیدی مورد مصرف قرار می گیرند.
منابع :
https://javaneban.ir/buy-zinc-sulfate-fertilizer/
https://en.wikipedia.org/wiki/Zinc_sulfate
https://www.kepsico.com/zinc-sulfate/