ХЛОРИД ЦИНКУ (ZNCL2): СТРУКТУРА, ВЛАСТИВОСТІ, ВИРОБНИЦТВО, ВИКОРИСТАННЯ - ХІМІЯ - 2025

Хлорид цинку являє собою неорганічну сполуку , що складається з цинку або цинкового елемента (Zn) і хлору (Cl). Його хімічна формула - ZnCl ₂ . Цинк знаходиться в стані окислення +2, а хлор має валентність -1.

Це безбарвне або біле кристалічне тверде речовина. Він дуже розчинний у воді і легко поглинає його з навколишнього середовища, що можна побачити на малюнку зволоженого твердого речовини, показаного нижче.

Дещо гідратований твердий хлорид цинку ZnCl ₂ . Користувач: Walkerma / Public domain. Джерело: Wikimedia Commons.

Цинк у цій сполуці є біологічно дуже важливим для людини, тварин і рослин, оскільки бере участь у основних функціях, таких як синтез білка і жиру.

З цієї причини ZnCl ₂ використовується як харчова добавка для тварин і людей у ​​випадках дефіциту цинку, а також як мікроелемент для рослин.

Він має бактеріостатичні та в’яжучі властивості, і широко використовується для цих цілей як у людській, так і у ветеринарній медицині. Він також знищує шкідників, таких як гриби на відкритому повітрі, і є посередником для отримання пестицидів.

Серед багатьох його застосувань використовується для обробки целюлозних та вовняних волокон у різних процесах, а також для підготовки їх до фарбування чи друку. Це також уповільнює горіння деревини.

Будова

ZnCl ₂ - іонна сполука, що складається з катіона Zn ²⁺ та двох аніонів Cl ^- хлориду , які з'єднані електростатичними силами.

Хлорид цинку. Автор: Marilú Stea.

Іон цинку (II) має таку електронну структуру:

1s ² , 2s ² 2p ⁶ , 3s ² 3p ⁶ 3d ¹⁰ , 4s ⁰ ,

в якому спостерігається, що він втратив обидва електрони оболонки 4s , тому конфігурація стабільна.

Хлорид-іон має таку структуру:

1s ² , 2s ² , 2p ⁶ , 3s ² 3p ⁶ ,

яка також дуже стійка, оскільки має повні орбіталі.

На малюнку нижче показано, як іони розташовані в кристалі. Сірі сфери являють собою цинк, а зелені кулі - хлор.

Структура, утворена іонами в кристалі ZnCl ₂ . CCoil / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Джерело: Wikimedia Commons.

Номенклатура

• Хлорид цинку (II)
• Дихлорид цинку

Властивості

Фізичний стан

Безбарвне або біле кристалічне тверде речовина. Гексагональні кристали.

Молекулярна маса

136,3 г / моль

Точка плавлення

290 ºC

Точка кипіння

732 ºC

Щільність

2,907 г / см ³ при 25 ° С

Розчинність

Дуже розчинний у воді: 432 г / 100 г H ₂ O при 25 ° С, 614 г / 100 г H ₂ O при 100 ° С. Дуже розчинний у соляній кислоті (HCl), спирті та гліцерині. Повністю змішується з ацетоном.

рН

Водні його розчини кислі. Розчин з 6 молей ZnCl ₂ / L має pH 1,0.

Хімічні властивості

Це гігроскопічна і чудова сполука, оскільки в контакті з вологістю навколишнього середовища вона поглинає багато води. У воді він гідролізується і має схильність до утворення нерозчинної основної солі оксихлориду цинку.

Він реагує з оксидом цинку (ZnO) у воді, що утворює оксихлориди цинку, які є надзвичайно твердим цементним матеріалом.

Він легко агресивно впливає на метали.

Він не горючий.

Біологічна роль

Біологічно цинк є одним з найважливіших елементів. Це було визнано важливим для всіх форм життя.

В організмі людини ZnCl ₂ забезпечує Zn, який необхідний для синтезу білків, холестерину та жирів. Зокрема, цинк важливий для правильної роботи імунної системи.

Цинк у ZnCl ₂ важливий для поділу клітин у живих істотах. LadyofHats / Загальнодоступне надбання. Джерело: Wikimedia Commons.

Ідентифіковано понад 25 білків, що містять цинк, і багато з них є ферментами, необхідними для поділу та росту клітин, а також для вивільнення вітаміну А з печінки.

Дефіцит цинку може призвести до затримки росту, пригніченої психічної функції, анорексії, дерматиту, зниження імунітету, діареї та поганого нічного зору, серед інших станів.

Отримання

Комерційно ця сполука готується шляхом взаємодії водної соляної кислоти з брухтом, відходами цинку або з мінералом, який її містить. У цій реакції також утворюється газ водню (H ₂ ).

Обробка цинку хлороводородним газом при температурі 700 ° C дає високу чистоту хлориду цинку.

Zn + HCl → ZnCl ₂ + H ₂ ↑

Програми

У терапевтичних методах лікування

Це м'який антибактеріальний або бактеріостатичний засіб, тому його використовують у спринцюванні для усунення трихомонадної інфекції або гемофільної інфекції. Він також використовується для лікування мозолів, як в’яжучий засіб та в хіміохірургії при раку шкіри.

Він використовується як в’яжучий засіб в деяких косметичних засобах, таких як освіжаючі лосьйони для шкіри.

Як харчова добавка

Завдяки його важливості в різних функціях людського організму, ZnCl ₂ вводять перорально як частину харчових добавок, а також людям, які потребують парентерального харчування.

Добавки ZnCl ₂ призначаються для лікування дефіциту цинку у людей, які страждають від недостатнього харчування, поганого всмоктування кишечника або стану, що збільшує втрату цього елемента з організму.

Прийом дефіциту ZnCl ₂ слід застосовувати при дефіциті цинку. Автор: Моакетс. Джерело: Pixabay.

Здорові особини набувають його через їжу.

Його слід давати не менше ніж за 1 годину до їжі або через 2 години після них, оскільки деякі продукти можуть перешкоджати їх засвоєнню. У пацієнтів, які мають роздратування в шлунку після прийому їжі, вони повинні приймати її під час їжі, але таким чином цинк буде менш біодоступним.

У ветеринарних додатках

Його розчини використовувались у тварин як їдкий засіб для спалення або припікання свищів, які є зв’язками між органами, які не є ні нормальними, ні здоровими; У формі пасти використовується для лікування виразок і при хіміотерапії раку.

Водні розчини ZnCl ₂ використовуються для лікування інфекцій в очах тварин. Автор: Mabel Amber Джерело: Pixabay.

При очних інфекціях дуже розбавлений розчин цієї сполуки діє як антисептичний і в’яжучий засіб.

Він також використовується як сліди в кормах для тварин або як харчова добавка.

У спеціальних цементах

В результаті реакції між ZnCl ₂ і ZnO у воді утворюються деякі оксихлориди цинку, які складають надзвичайно твердий матеріал або цемент. Основні складові - 4ZnO • ZnCl ₂ • 5H ₂ O та ZnO • ZnCl ₂ • 2H ₂ O.

Цей тип цементу протистоїть нападу кислот або окропу. Однак пентагідрат дуже стійкий і нерозчинний, але не дуже працездатний, а дигідрат є більш розчинним і може спричинити стікання рідини.

З цих причин ці цементи мають мало застосування.

Як каталізатор

Він служить для прискорення деяких реакцій органічної хімії. Він діє як конденсуючий агент. Наприклад, в реакціях альдолу, реакціях амінування та реакціях додавання циклу. У деяких з них він виступає як радикальний ініціатор.

Це кислота Льюїса і каталізує реакції Дільса-Альдера. Він також використовується як каталізатор у реакціях Фріделя-Ремесла, для виготовлення барвників та барвників, а також у виробництві поліефірно-поліефірних смол.

Реакція, що включає цю сполуку, показана нижче:

Реакція для отримання алкилхлорида з використанням ZnCl ₂ . Автор: Walkerma. Джерело: Wikimedia Commons.

У сільськогосподарській діяльності

Він застосовується як гербіцид у посівах, як позакоренева обробка для усунення шкідників, таких як гриби та мох, і як мікроелемент. Це посередник для підготовки пестицидів.

У стоматологічних додатках

Застосовується для полоскання ротової порожнини, однак рекомендований час контакту дуже короткий, тому він діє лише як в’яжучий засіб на слизовій оболонці ротової порожнини. Він служить десенсибілізатором, застосовується в зубних пастах і входить до складу зубних цементів.

У текстильній та паперовій промисловості

Це інгредієнт розчинника, який використовується при виробництві районного або штучного шовку з целюлози. Це зшиваючий або скріплюючий засіб для обробки смол на текстилі. Він також служить для лікування та сприяння їх збереженню.

Він дозволяє завивати тканини, відокремлюючи шовкові та вовняні волокна, і виступає морилом у друкуванні та фарбуванні текстилю.

Його використовують у виробництві пергаментного паперу та для виготовлення крепового паперу.

При приготуванні наночастинок

Реакцією хлориду цинку з сульфіду натрію (Na ₂ S) за допомогою сонохімічного методу та в присутності певних органічних сполук отримують наночастинки сульфіду цинку (ZnS). Сонохімічні методи використовують звукові хвилі, щоб викликати хімічні реакції.

Цей тип наноматеріалів може використовуватися як фотокаталітичні речовини для отримання, наприклад, поділу води на її компоненти (водень та кисень) завдяки дії світла.

У різних додатках

• Дезодорант, антисептик та дезінфікуючий ділянки. Контроль моху, цвілі та цвілі в спорудах та прилеглих зовнішніх приміщеннях, таких як тротуари, внутрішні двори та огорожі. Дезінфікуючий засіб для туалетів, пісуарів, килимів та стисненої деревини.
• Використовується в бальзамуючих сумішах і в розчинах для збереження анатомічних зразків.
• Вогнестійкість для деревини.
• Первинний інгредієнт димових бомб, що використовуються для розгону натовпу людей; їх застосовують пожежники у пожежних навчаннях або вправах та військовими силами для приховування.

Хлорид цинку використовується в димових бомбах, що застосовуються у військових навчаннях. Міністерство оборони США Поточні фотоCpl. Авраам Лопес / 2-а морська дивізія / Громадське надбання. Джерело: Wikimedia Commons.

• Компонент флюсів пайки. У записі на метали. Для фарбування сталі, компонента оцинкованих ванн і мідного чавуну.
• У магнієвих цементах і в цементі для металів.
• Для руйнування емульсій при переробці нафти. Агент у виробництві асфальту.
• Електроліт в сухих батареях.

ZnCl сухий акумулятор ₂ . Користувач: 32bitmaschine; редагував користувач Jaybear / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Джерело: Wikimedia Commons.

• Вулканізація гуми.
• Зневоднюючий засіб.

Ризики

Може спричинити опіки очей, шкіри та слизових оболонок.

Нагріваючись до розкладання, він виділяє токсичні гази хлористого водню (HCl) та оксиду цинку (ZnO).

Попередження про його використання в якості лікарського засобу

Незважаючи на відсутність переконливих досліджень, за оцінками, якщо ця сполука вводиться вагітним жінкам, вона може завдати шкоди плоду. Але потенційні вигоди можуть перевищувати можливі ризики.

Список літератури

1. Національна медична бібліотека США. (2019). Хлорид цинку. Відновлено з pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Ліска, М. та ін. (2019). Спеціальні цементи. Цинк оксихлоридний цемент. В "Хіма цементу та бетону" Леа (П'яте видання). Відновлюється з наукового напряму.
3. Поганиш, РП (2017). Хлорид цинку. У Посібнику з токсичних та небезпечних хімікатів та канцерогенів Ситтіга (сьоме видання). Відновлено з sciencedirect.com.
4. Геданкен, А. і Перельштейн, І. (2015). Енергетичне ультразвукове дослідження для виробництва наноматеріалів. В Power Ultrasonics. Відновлюється з наукового напряму.
5. Archibald, SJ (2003). Перехідні металеві групи 9-12. Реакції та каталіз. У комплексній координаційній хімії II. Відновлено з sciencedirect.com.
6. Коттон, Ф. Альберт і Вілкінсон, Джеффрі. (1980). Розширена неорганічна хімія. Четверте видання. Джон Вілі та сини.
7. Lide, DR (редактор) (2003). Посібник з хімії та фізики. 85- ^а преса CRC.