سولفاتها (Sulfates) دستهای گسترده از ترکیبات شیمیایی هستند که در هسته خود دارای آنیون سولفات با فرمول SO42− میباشند. این آنیون از یک اتم گوگرد مرکزی تشکیل شده که با چهار اتم اکسیژن بهصورت تتراهدرال پیوند خوردهاست. بار منفی دوظرفیتی آنیون سولفات معمولاً توسط کاتیونهای فلزی (مانند Na+, Ca2+, Fe2+) یا گروههای آمونیوم (NH4+) خنثی میشود و نمکهای سولفات را بهوجود میآورد.
از دید تاریخی، سولفاتها از دیرباز در قالب زاج (Alum) شناخته شدهاند و در صنایع رنگرزی، دباغی و تصفیه آب بهکار میرفتهاند. امروزه سولفاتها بهطور طبیعی در کانیهایی چون ژیپس (CaSO4⋅2H2O)، انیدریت (CaSO4) و باریت (BaSO4) یافت میشوند و همچنین در آبهای طبیعی، خاک و حتی جو بهعنوان ذرات معلق (آئروسل) حضور دارند.
خواص کلیدی سولفاتها عبارتاند از:
کاربردهای صنعتی و روزمره سولفاتها بسیار گسترده است:
سولفاتها (Sulfates) یکی از گستردهترین و پرکاربردترین گروههای ترکیبات یونی در شیمی معدنی هستند. در ادامه، با کنجکاوی بیشتر به جزئیات ساختاری، رفتار شیمیایی، منابع طبیعی، مصارف صنعتی ویژه و چالشهای زیستمحیطی آنها میپردازیم.
ساختار مولکولی و پیوندها
یون سولفات (SO₄²⁻) دارای هندسه تتراهدرال کامل است. اتم گوگرد مرکزی در حالت اکسایش +۶ قرار دارد و با چهار اتم اکسیژن پیوند برقرار میکند. دو پیوند از نوع پیوند دوگانه (S=O) و دو پیوند دیگر پیوند یونی/کووالانسی منفرد (S–O⁻) هستند. این آرایش باعث میشود یون سولفات از پایداری بالای رزونانسی برخوردار باشد؛ به عبارت دیگر، بار منفی روی چهار اتم اکسیژن به صورت مشترک پخش شده و سیستم را در برابر حملههای نوکلئوفیلی مقاوم میکند.
سولفاتها عمدتاً از اکسیداسیون سولفیدها (مانند پیریت FeS₂) در حضور اکسیژن و آب تشکیل میشوند. این فرآیند در طبیعت بهصورت هوازدگی سنگها رخ میدهد و منجر به تولید اسید سولفوریک و نمکهای سولفات میگردد. بسیاری از کانیهای سولفاته در طبیعت یافت میشوند؛ برای مثال:
CaSO₄·2H₂O) که سنگ گچ از آن استخراج میشود.CaSO₄) شکل بیآب گچ.Na₂SO₄·10H₂O) که در دریاچههای نمکی یافت میشود.BaSO₄) که بهعنوان سنگ وزندهنده در حفاریهای نفت استفاده میشود.


WhatsApp us