ZINKCHLORID (ZNCL2): STRUKTUR, EGENSKABER, PRODUKTION, ANVENDELSER - KEMI - 2025

Den zinkchlorid er en uorganisk forbindelse, der består af zink eller zink element (Zn) og chlor (Cl). Dens kemiske formel er ZnC ₂. Zink er i +2-oxidationstilstand, og klor har en valens på -1.

Det er et farveløst eller hvidt krystallinsk fast stof. Det er meget opløseligt i vand og absorberer det let fra miljøet, hvilket kan ses i figuren af ​​det fugtige faste stof, der er vist nedenfor.

Noget hydreret fast ZnC ₂ zinkchlorid. Bruger: Walkerma / Public domain. Kilde: Wikimedia Commons.

Zinket i denne forbindelse er biologisk meget vigtigt for mennesker, dyr og planter, da det er involveret i basale funktioner såsom protein og fedtstofsyntese.

Af denne grund, ZnC ₂ anvendes som kosttilskud til dyr og mennesker i tilfælde af zinkmangel, og som et mikronæringsstof for planter.

Det har bakteriostatiske og snerpende egenskaber og er vidt brugt til disse formål i både human- og veterinærmedicin. Det fjerner også skadedyr som svampe udendørs og er en formidler til opnåelse af pesticider.

Blandt dens mange anvendelser bruges det til behandling af cellulose- og uldfibre i forskellige processer, såvel som til at forberede dem til farve eller trykning. Det bremser også forbrændingen af ​​træ.

Struktur

ZnC ₂ er en ionisk forbindelse består af Zn ²⁺ kation og to Cl ^- chloridanioner, der er sammenføjet ved hjælp af elektrostatiske kræfter.

Zinkchlorid. Forfatter: Marilú Stea.

Zink (II) -ion har følgende elektroniske struktur:

1s ², 2s ² 2p ⁶, 3s ² 3p ⁶ 3d ¹⁰, 4s ⁰, hvor det observeres, at det mistede begge elektroner fra 4s- skallen, så konfigurationen er stabil.

Chloridionet har følgende struktur:

1s ², 2s ², 2p ⁶, 3s ² 3p ⁶, hvilket også er meget stabilt, fordi det har komplette orbitaler.

Figuren nedenfor viser, hvordan ionerne er arrangeret i krystallen. De grå kugler repræsenterer zink, og de grønne kugler repræsenterer klor.

Dannet af ioner i ZnC ₂ krystal. CCoil / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Kilde: Wikimedia Commons.

nomenklatur

• Zink (II) -chlorid
• Zinkdichlorid

Ejendomme

Fysisk tilstand

Farveløst eller hvidt krystallinsk fast stof. Sekskantede krystaller.

Molekylær vægt

136,3 g / mol

Smeltepunkt

290 ºC

Kogepunkt

732 ºC

Massefylde

2,907 g / cm ³ ved 25 ° C

Opløselighed

Let opløseligt i vand: 432 g / 100 g H ₂ O ved 25 ° C, 614 g / 100 g H ₂ O ved 100 ° C. Meget opløselig i saltsyre (HCI), alkohol og glycerol. Fuldt blandbar med acetone.

pH

Dens vandige opløsninger er sure. En opløsning af 6 mol ZnC ₂ / L har en pH-værdi på 1,0.

Kemiske egenskaber

Det er en hygroskopisk og deliquescent forbindelse, da den i kontakt med luftfugtigheden absorberer meget vand. I vand hydrolyseres det og har en tendens til at danne et uopløseligt basisk zinkoxychloridsalt.

Det reagerer med zinkoxid (ZnO) i vandproducerende zinkoxychlorider, der udgør et ekstremt hårdt cementlignende materiale.

Det er mildt ætsende over for metaller.

Det er ikke brandfarligt.

Biologisk rolle

Biologisk er zink et af de vigtigste elementer. Det er blevet anerkendt som vigtigt for alle livsformer.

I det menneskelige legeme, ZnC ₂ tilvejebringer Zn, som er afgørende for syntesen af proteiner, kolesterol og fedtstoffer. Zink er især vigtigt for, at immunsystemet fungerer korrekt.

Zink i ZnCl ₂ er vigtigt for celledeling i levende ting. LadyofHats / Public domain. Kilde: Wikimedia Commons.

Mere end 25 zinkholdige proteiner er blevet identificeret, og mange af disse er enzymer, der er nødvendige til celledeling og vækst, og til frigivelse af A-vitamin fra leveren.

Zinkmangel kan føre til væksthæmning, deprimeret mental funktion, anoreksi, dermatitis, nedsat immunitet, diarré og dårlig nattesyn blandt andre forhold.

Indhentning

Kommercielt fremstilles denne forbindelse ved omsætning af vandig saltsyre med skrot, zinkaffald eller med det mineral, der indeholder den. I denne reaktion hydrogengas (H ₂ er) også fremstilles.

Behandling af zink med hydrogenchloridgas ved 700 ° C giver zinkchlorid med høj renhed.

Zn + HCI → ZnC ₂ + H ₂ ↑

Applikationer

I terapeutiske behandlinger

Det er et mildt antibakterielt eller bakteriostatisk middel, så det bruges til douching for at eliminere trichomonas eller hæmofilusinfektioner. Det bruges også til behandling af calluses, som en astringent og i kemokirurgi i hudkræft.

Det bruges som en astringent i nogle kosmetik såsom forfriskende hudlotioner.

Som et ernæringstilskud

På grund af sin betydning i forskellige funktioner i det menneskelige legeme, ZnC ₂ indgives oralt som en del af kosttilskud og også i mennesker, der kræver parenteral ernæring.

ZnC ₂ kosttilskud gives til behandler zinkmangel hos individer, der lider af utilstrækkelig ernæring, har dårlig intestinal absorption, eller en tilstand, der øger tabet af dette element fra kroppen.

ZnCl _2- kosttilskud skal bruges, når zink er mangelfuld. Forfatter: Moakets. Kilde: Pixabay.

Sunde personer erhverver det gennem mad.

Det bør gives mindst 1 time før måltiderne eller 2 timer efter dem, da nogle fødevarer kan forhindre deres optagelse. Hos patienter, der har irritation i maven efter indtagelse af supplementet, bør de tage det med måltider, men på denne måde vil zink være mindre biotilgængelig.

Til veterinæranvendelser

Dens opløsninger er blevet anvendt i dyr som et kaustisk middel til at brænde eller cauterisere fistler, som er forbindelser mellem organer, der hverken er normale eller sunde; I form af en pasta anvendes det til behandling af mavesår og kemoterapi mod kræft.

Vandige opløsninger af ZnC ₂ anvendes til behandling af infektioner i øjnene på dyrene. Forfatter: Mabel Amber. Kilde: Pixabay.

Ved øjeninfektioner fungerer en meget fortyndet opløsning af denne forbindelse som et antiseptisk og astringent.

Det bruges også som spor i dyrefoder eller som et kosttilskud.

I specielle cement

Reaktionen mellem ZnC ₂ og ZnO i vand frembringer nogle zink oxychlorider, der udgør et ekstremt hårdt materiale eller cement. Hovedbestanddelene er 4ZnO • ZnCl ₂ • 5H ₂ O og ZnO • ZnCl ₂ • 2H ₂ O.

Denne type cement modstår angreb fra syrer eller kogende vand. Imidlertid er pentahydratet meget stabilt og uopløseligt, men ikke meget anvendeligt, og dihydratet er mere opløseligt og kan forårsage væskedrænering.

Af disse grunde har disse cement få applikationer.

Som katalysator

Det tjener til at fremskynde nogle organiske kemi-reaktioner. Det fungerer som et kondenserende middel. F.eks. Ved aldolreaktioner, amineringsreaktioner og cyklusadditionsreaktioner. I nogle af disse fungerer det som en radikal initiator.

Det er en Lewis-syre og katalyserer Diels-Alder-reaktioner. Det bruges også som katalysator i Friedel-Crafts-reaktioner, til fremstilling af farvestoffer og farvestoffer og til fremstilling af polyester-polyetherharpikser.

En reaktion, der involverer denne forbindelse, er vist nedenfor:

Reaktionen til opnåelse af en alkylchlorid under anvendelse ZnC ₂. Forfatter: Walkerma. Kilde: Wikimedia Commons.

I landbrugsaktiviteter

Det er blevet brugt som herbicid i afgrøder, som en bladbehandling, til at eliminere skadedyr som svampe og mos og som et mikronæringsstof. Det er en formidler til fremstilling af pesticider.

I tandlægeapplikationer

Det bruges i mundskyl, men den anbefalede kontakttid er meget kort, så den fungerer kun som en snerpende på mundslimhinden. Det fungerer som en desensibiliserende middel, bruges i tandpastaer og er en del af tandcementer.

I tekstil- og papirindustrien

Det er en ingrediens i opløsningsmidlet, der anvendes til fremstilling af rayon eller kunstig silke fra cellulose. Det er et tværbindings- eller bindemiddel til efterbehandling af harpikser på tekstiler. Det tjener også til at behandle dem og fremme deres bevarelse.

Det tillader krølestoffer, adskiller silke- og uldfibre og fungerer som en mordant ved udskrivning og farvning af tekstiler.

Det bruges til fremstilling af pergamentpapir og til fremstilling af crepe-papir.

Ved forberedelse af nanopartikler

Ved omsætning af zinkchlorid med natriumsulfid (Na ₂ S) ved en sonochemical fremgangsmåde og i nærvær af visse organiske forbindelser, opnås zinksulfid (ZnS) nanopartikler. Sonokemiske metoder bruger lydbølger til at udløse kemiske reaktioner.

Denne type nanomaterialer kunne bruges som fotokatalytiske midler til at producere for eksempel opdeling af vand i dets komponenter (brint og ilt) gennem lysets virkning.

I forskellige applikationer

• Deodorant, antiseptisk og desinfektionsmiddel i områder. Mos-, mug- og meldugkontrol i strukturer og tilstødende udvendige områder såsom fortove, gårdhave og hegn. Desinfektionsmiddel til toiletter, urinaler, tæpper og komprimeret træ.
• Anvendes i balsameringblandinger og i opløsninger til konservering af anatomiske prøver.
• Flammehæmmer til træ.
• Primær ingrediens i røgbomber, der bruges til at sprede skarer af mennesker; de bruges af brandmænd i brandbekæmpelsesøvelser eller øvelser og af militære styrker til skjult formål.

Zinkchlorid bruges i røgbomber, der bruges i militære øvelser. Det amerikanske forsvarsministerium Aktuelle fotosCpl. Abraham Lopez / 2. Marine Division / Public domain. Kilde: Wikimedia Commons.

• Komponent af loddemængder. Ved registrering af metaller. Til farvning af stål, en komponent af galvaniserede bade og kobberjernbelægning.
• I magnesiumcement og i cement til metaller.
• At bryde emulsioner i olieraffinering. Agent i fremstilling af asfalt.
• Elektrolyt i tørre batterier.

ZnCl tørt batteri ₂. Bruger: 32bitmaschine; redigeret af bruger Jaybear / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Kilde: Wikimedia Commons.

• Vulkanisering af gummi.
• Dehydratiseringsmiddel.

Risici

Kan forårsage forbrændinger i øjne, hud og slimhinder.

Når den opvarmes til nedbrydning, afgiver den giftige gasser af hydrogenchlorid (HCI) og zinkoxid (ZnO).

Advarsel om dets brug som stof

Selvom der ikke mangler konkrete undersøgelser, vurderes det, at hvis denne forbindelse administreres til gravide, kan det forårsage skade på fosteret. Men de potentielle fordele kan opveje de mulige risici.

Referencer

1. US National Library of Medicine. (2019). Zinkchlorid. Gendannes fra pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Liska, M. et al. (2019). Særlige cement. Zinkoxygloridcement. I Lea's Chemistry of Cement and Concrete (Femte udgave). Gendannes fra sciencedirect.
3. Pohanish, RP (2017). Zinkchlorid. I Sittigs håndbog om giftige og farlige kemikalier og kræftfremkaldende stoffer (syvende udgave). Gendannes fra sciencedirect.com.
4. Gedanken, A. og Perelshtein, I. (2015). Strøm ultralyd til produktion af nanomaterialer. In Power Ultrasonics. Gendannes fra sciencedirect.
5. Archibald, SJ (2003). Overgangsmetallgrupper 9-12. Reaktioner og katalyse. In Comprehensive Coordination Chemistry II. Gendannes fra sciencedirect.com.
6. Cotton, F. Albert og Wilkinson, Geoffrey. (1980). Avanceret uorganisk kemi. Fjerde udgave. John Wiley & sønner.
7. Lide, DR (redaktør) (2003). CRC-håndbog om kemi og fysik. 85 ^th CRC Press.