ХЛОРИД ЦИНКА (ZNCL2): СОСТАВ, СВОЙСТВА, ПРОИЗВОДСТВО, ПРИМЕНЕНИЕ - ХИМИЯ - 2026

Хлорид цинка представляет собой неорганическое соединение , состоящее из цинка или цинкового элемента (Zn) и хлора (Cl). Его химическая формула - ZnCl ₂ . Цинк находится в степени окисления +2, а хлор имеет валентность -1.

Это бесцветное или белое кристаллическое твердое вещество. Он хорошо растворяется в воде и легко поглощает ее из окружающей среды, что можно увидеть на изображении увлажненного твердого вещества, показанном ниже.

Слегка гидратированный твердый хлорид цинка ZnCl ₂ . Пользователь: Walkerma / Общественное достояние. Источник: Wikimedia Commons.

Цинк в этом соединении очень важен с биологической точки зрения для людей, животных и растений, так как он участвует в основных функциях, таких как синтез белков и жиров.

По этой причине ZnCl ₂ используется в качестве пищевой добавки для животных и людей в случаях дефицита цинка, а также в качестве микроэлемента для растений.

Он обладает бактериостатическими и вяжущими свойствами и широко используется для этих целей как в медицине, так и в ветеринарии. Он также уничтожает вредителей, таких как грибы, на открытом воздухе и является посредником для получения пестицидов.

Среди его многочисленных применений он используется для обработки целлюлозных и шерстяных волокон в различных процессах, а также для их подготовки к окраске или печати. Он также замедляет горение древесины.

Структура

ZnCl ₂ представляет собой ионное соединение, состоящее из катиона Zn ²⁺ и двух анионов хлорида Cl ^- , которые соединены электростатическими силами.

Хлорид цинка. Автор: Марилу Стеа.

Ион цинка (II) имеет следующую электронную структуру:

1с ² , 2с ² 2п ⁶ , 3с ² 3п ⁶ 3d ¹⁰ , 4с ⁰ ,

в котором наблюдается потеря обоих электронов оболочки 4s , поэтому конфигурация стабильна.

Хлорид-ион имеет следующую структуру:

1с ² , 2с ² , 2п ⁶ , 3с ² 3п ⁶ ,

который также очень стабилен, поскольку имеет полные орбитали.

На рисунке ниже показано, как ионы расположены в кристалле. Серые сферы представляют собой цинк, а зеленые сферы - хлор.

Структура, образованная ионами в кристалле ZnCl ₂ . CCoil / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Источник: Wikimedia Commons.

Номенклатура

• Хлорид цинка (II)
• Дихлорид цинка

свойства

Физическое состояние

Бесцветное или белое кристаллическое твердое вещество. Гексагональные кристаллы.

Молекулярный вес

136,3 г / моль

Температура плавления

290 ºC

Точка кипения

732 ºC

плотность

2,907 г / см ³ при 25 ° C

Растворимость

Хорошо растворим в воде: 432 г / 100 г H ₂ O при 25 ° C, 614 г / 100 г H ₂ O при 100 ° C. Хорошо растворим в соляной кислоте (HCl), спирте и глицерине. Полностью смешивается с ацетоном.

pH

Его водные растворы кислые. Раствор из 6 моль ZnCl ₂ / л имеет pH 1,0.

Химические свойства

Это гигроскопичный и текучий состав, так как при контакте с влажностью окружающей среды он впитывает много воды. В воде он гидролизуется и имеет тенденцию к образованию нерастворимой основной соли оксихлорида цинка.

Он реагирует с оксидом цинка (ZnO) в воде, образуя оксихлориды цинка, которые представляют собой чрезвычайно твердый цементоподобный материал.

Он умеренно вызывает коррозию металлов.

Не горюч.

Биологическая роль

С биологической точки зрения цинк - один из важнейших элементов. Было признано, что он необходим для всех форм жизни.

В организме человека ZnCl ₂ обеспечивает Zn, который необходим для синтеза белков, холестерина и жиров. Цинк особенно важен для правильного функционирования иммунной системы.

Цинк в ZnCl ₂ важен для деления клеток живых существ. LadyofHats / Общественное достояние. Источник: Wikimedia Commons.

Идентифицировано более 25 цинксодержащих белков, многие из которых являются ферментами, необходимыми для деления и роста клеток, а также для высвобождения витамина А из печени.

Дефицит цинка может привести, среди прочего, к задержке роста, угнетению психической функции, анорексии, дерматиту, снижению иммунитета, диарее и плохому ночному зрению.

получение

В промышленных масштабах это соединение получают путем реакции водной соляной кислоты с ломом, цинковыми отходами или минералом, который его содержит. В этой реакции также образуется газообразный водород (H ₂ ).

Обработка цинка газообразным хлористым водородом при 700 ° C дает хлорид цинка высокой чистоты.

Zn + HCl → ZnCl ₂ + H ₂ ↑

Приложения

В терапевтических процедурах

Это мягкое антибактериальное или бактериостатическое средство, поэтому его используют при спринцевании для устранения инфекций, вызванных трихомонадой или гемофилией. Он также используется для лечения мозолей, как вяжущее средство и в химиохирургии при раке кожи.

Он используется как вяжущее средство в некоторых косметических средствах, таких как освежающие лосьоны для кожи.

В качестве пищевой добавки

Из-за его важности для различных функций человеческого организма ZnCl ₂ вводят перорально в составе пищевых добавок, а также людям, которым требуется парентеральное питание.

Добавки ZnCl ₂ назначаются для лечения дефицита цинка у людей, которые страдают от неадекватного питания, плохо всасываются в кишечнике или имеют состояние, которое увеличивает потерю этого элемента из организма.

Добавки ZnCl ₂ следует использовать при дефиците цинка. Автор: Моакец. Источник: Pixabay.

Здоровые люди приобретают его через пищу.

Его следует принимать как минимум за 1 час до еды или через 2 часа после еды, так как некоторые продукты могут препятствовать их всасыванию. Пациентам, у которых после приема добавки появляется раздражение в желудке, они должны принимать ее во время еды, но в этом случае биодоступность цинка будет меньше.

В ветеринарии

Его растворы использовались у животных в качестве едкого агента для ожога или прижигания свищей, которые представляют собой соединения между органами, которые не являются ни нормальными, ни здоровыми; В виде пасты он используется для лечения язв и химиотерапии рака.

Водные растворы ZnCl ₂ используются для лечения инфекций глаз животных. Автор: Мэйбл Эмбер. Источник: Pixabay.

При глазных инфекциях очень разбавленный раствор этого соединения действует как антисептик и вяжущее средство.

Он также используется в качестве следов в кормах для животных или в качестве пищевой добавки.

В специальных цементах

Реакция между ZnCl ₂ и ZnO в воде приводит к образованию некоторых оксихлоридов цинка, которые составляют чрезвычайно твердый материал или цемент. Основными составляющими являются 4ZnO • ZnCl ₂ • 5H ₂ O и ZnO • ZnCl ₂ • 2H ₂ O.

Этот вид цемента устойчив к воздействию кислот или кипящей воды. Однако пентагидрат очень стабилен и нерастворим, но не очень пригоден для обработки, а дигидрат более растворим и может вызывать дренаж жидкости.

По этим причинам у этих цементов мало приложений.

Как катализатор

Он служит для ускорения некоторых реакций органической химии. Он действует как конденсирующий агент. Например, в альдольных реакциях, реакциях аминирования и реакциях циклического присоединения. В некоторых из них он действует как радикальный инициатор.

Это кислота Льюиса, которая катализирует реакции Дильса-Альдера. Он также используется в качестве катализатора в реакциях Фриделя-Крафтса, для изготовления красителей и красителей, а также в производстве полиэфирно-полиэфирных смол.

Реакция с участием этого соединения показана ниже:

Реакция получения алкилхлорида с использованием ZnCl ₂ . Автор: Уокерма. Источник: Wikimedia Commons.

В сельскохозяйственной деятельности

Он использовался в качестве гербицида при выращивании сельскохозяйственных культур, для обработки листьев, для уничтожения таких вредителей, как грибы и мох, а также в качестве питательного микроэлемента. Это посредник для приготовления пестицидов.

В стоматологии

Он используется для полоскания рта, однако рекомендуемое время контакта очень короткое, поэтому он действует только как вяжущее средство на слизистую оболочку полости рта. Он служит десенсибилизатором, используется в зубных пастах и ​​входит в состав зубных цементов.

В текстильной и бумажной промышленности

Он входит в состав растворителя, используемого при производстве искусственного шелка или искусственного шелка из целлюлозы. Это сшивающий или связующий агент для отделки смол на текстиле. Он также служит для их лечения и содействия их сохранению.

Он позволяет скручивать ткани, разделять волокна шелка и шерсти, а также действует как протрава при печати и окрашивании тканей.

Он используется при производстве пергаментной бумаги и крепированной бумаги.

При приготовлении наночастиц

Путем реакции хлорида цинка с сульфидом натрия (Na ₂ S) сонохимическим методом и в присутствии определенных органических соединений получают наночастицы сульфида цинка (ZnS). Сонохимические методы используют звуковые волны для запуска химических реакций.

Этот тип наноматериалов может быть использован в качестве фотокаталитических агентов, например, для разделения воды на ее компоненты (водород и кислород) под действием света.

В различных приложениях

• Дезодорант, антисептик и дезинфицирующее средство. Борьба с мхом, плесенью и плесенью в конструкциях и прилегающих внешних участках, таких как тротуары, патио и заборы. Дезинфицирующее средство для унитазов, писсуаров, ковров и прессованной древесины.
• Используется в смесях для бальзамирования и в растворах для консервации анатомических образцов.
• Антипирен для дерева.
• Основной ингредиент дымовых шашек, используемых для разгона толп людей; они используются пожарными в учениях или учениях по тушению пожаров, а также вооруженными силами в целях сокрытия.

Хлорид цинка используется в дымовых шашках, используемых на военных учениях. Текущие фотографии Министерства обороны США Абрахам Лопес / 2-я дивизия морской пехоты / общественное достояние. Источник: Wikimedia Commons.

• Компонент припойных флюсов. В записи по металлу. Для окраски стали, компонент оцинкованных ванн и медно-железных покрытий.
• В магниевых цементах и ​​в цементе для металлов.
• Для разрушения эмульсий при нефтепереработке. Агент по производству асфальта.
• Электролит в сухих батареях.

Сухая батарея ZnCl ₂ . Пользователь: 32bitmaschine; отредактировал Пользователь Jaybear / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Источник: Wikimedia Commons.

• Вулканизация резины.
• Дегидратирующий агент.

риски

Может вызвать ожоги глаз, кожи и слизистых оболочек.

При нагревании до разложения выделяет токсичные газы хлористого водорода (HCl) и оксида цинка (ZnO).

Предупреждение о его использовании в качестве лекарственного средства

Хотя окончательных исследований нет, считается, что если это соединение вводить беременным женщинам, оно может нанести вред плоду. Но потенциальные преимущества могут перевесить возможные риски.

Ссылки

1. Национальная медицинская библиотека США. (2019). Хлорид цинка. Получено с pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Liska, M. et al. (2019). Специальные цементы. Цемент оксихлорид цинка. В «Химии цемента и бетона» Ли (пятое издание). Восстановлено из научной директивы.
3. Поханиш, РП (2017). Хлорид цинка. В «Справочнике токсичных и опасных химических веществ и канцерогенов» Ситтига (седьмое издание). Восстановлено с sciencedirect.com.
4. Геданкен А., Перельштейн И. (2015). Энергетический ультразвук для производства наноматериалов. В Power Ultrasonics. Восстановлено из научной директивы.
5. Арчибальд, SJ (2003). Группы переходных металлов 9-12. Реакции и катализ. В комплексной координационной химии II. Восстановлено с sciencedirect.com.
6. Коттон, Ф. Альберт и Уилкинсон, Джеффри. (1980). Продвинутая неорганическая химия. Четвертое издание. Джон Вили и сыновья.
7. Лиде, Д.Р. (редактор) (2003). CRC Справочник по химии и физике. 85- ^е издание CRC Press.