Гидроксид цинка с хлором
Гидроксид цинка, характеристика, свойства и получение, химические реакции.
Гидроксид цинка – неорганическое вещество, имеет химическую формулу Zn(OH)2.
Краткая характеристика гидроксида цинка:
Гидроксид цинка – неорганическое вещество белого цвета.
Химическая формула гидроксида цинка Zn(OH)2.
Практически нерастворим в воде.
Является аморфным веществом.
В природе встречается в виде редких минералов, например, ашоверита и суитита.
Физические свойства гидроксида цинка:
| Наименование параметра: | Значение: |
| Химическая формула | Zn(OH)2 |
| Синонимы и названия иностранном языке | zinc hydroxide (англ.) |
| Тип вещества | неорганическое |
| Внешний вид | бесцветные тригональные кристаллы |
| Цвет | белый, бесцветный |
| Вкус | —* |
| Запах | — |
| Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) | твердое вещество |
| Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), кг/м 3 | 3053 |
| Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), г/см 3 | 3,053 |
| Температура разложения, °C | 125 |
| Молярная масса, г/моль | 99,38474 |
| Растворимость в воде, г/100 мл | 0,000199 |
Получение гидроксида цинка:
Гидроксид цинка получают в результате следующих химических реакций:
- 1. взаимодействия растворимых солей цинка с щелочью:
При этом гидроксид цинка выпадает в виде осадка.
- 2. взаимодействия цинка, воды и кислорода:
Реакция протекает медленно при комнатной температуре.
Химические свойства гидроксида цинка. Химические реакции гидроксида цинка:
Гидроксид цинка является амфотерным основанием, т. е. обладает как основными, так и кислотными свойствами.
Гидроксид цинка – слабое нерастворимое основание.
Химические свойства гидроксида цинка аналогичны свойствам гидроксидов других амфотерных металлов. Поэтому для него характерны следующие химические реакции:
1. реакция гидроксида цинка и гидроксида натрия:
В результате реакции образуется тетрагидроксоцинкат натрия . В ходе реакции используется концентрированный раствор гидроксида натрия .
2. реакция гидроксида цинка и гидроксида калия :
В результате реакции образуется тетрагидроксоцинкат натрия .
3. реакция гидроксида цинка и ортофосфорной кислоты:
В результате реакции образуются ортофосфат цинка и вода.
4. реакция гидроксида цинка и азотной кислоты:
В результате реакции образуются нитрат цинка и вода .
Аналогично проходят реакции гидроксида цинка и с другими кислотами.
5. реакция гидроксида цинка и йодоводорода:
В результате реакции образуются йодид цинка и вода .
6. реакция гидроксида цинка и оксида углерода:
В результате реакции образуется дигидроксид-карбонат цинка и вода . В ходе реакции гидроксид цинка используется в виде суспензии.
7. реакция термического разложения гидроксида цинка:
В результате реакции образуются оксид цинка и вода .
Применение и использование гидроксида цинка:
Гидроксид цинка используется для синтеза различных соединений цинка , в основном, солей.
гидроксид цинка реагирует кислота 1 2 3 4 5 вода
уравнение реакций соединения реакции масса взаимодействие гидроксида цинка
- ← Сульфат меди и медный купорос, характеристика, свойства и химические реакции
- Сульфат железа и железный купорос, характеристика, свойства и получение, химические реакции →
- Концепция инновационного развития общественного производства – осуществления Второй индустриализации России на период 2017-2022 гг. (105 878)
- Экономика Второй индустриализации России (101 427)
- Программа искусственного интеллекта ЭЛИС (22 572)
- Метан, получение, свойства, химические реакции (15 856)
- Мотор-колесо Дуюнова (15 075)
- Гидротаран – самодействующий энергонезависимый водяной насос (14 425)
- Природный газ, свойства, химический состав, добыча и применение (13 899)
- Крахмал, свойства, получение и применение (13 483)
- Прямоугольный треугольник, свойства, признаки и формулы (13 028)
- Целлюлоза, свойства, получение и применение (11 880)
- Пропилен (пропен), получение, свойства, химические реакции (11 619)
- Этилен (этен), получение, свойства, химические реакции (11 135)
- Бутан, получение, свойства, химические реакции (9 818)
- Оксид алюминия, свойства, получение, химические реакции (9 342)
- Оксид железа (III), свойства, получение, химические реакции (9 121)
Настоящий сайт посвящен авторским научным разработкам в области экономики и научной идее осуществления Второй индустриализации России.
Он включает в себя:
– экономику Второй индустриализации России,
– теорию, методологию и инструментарий инновационного развития – осуществления Второй индустриализации России,
– организационный механизм осуществления Второй индустриализации России,
– справочник прорывных технологий.
Мы не продаем товары, технологии и пр. производителей и изобретателей! Необходимо обращаться к ним напрямую!
Мы проводим переговоры с производителями и изобретателями отечественных прорывных технологий и даем рекомендации по их использованию.
Осуществление Второй индустриализации России базируется на качественно новой научной основе (теории, методологии и инструментарии), разработанной авторами сайта.
Конечным результатом Второй индустриализации России является повышение благосостояния каждого члена общества: рядового человека, предприятия и государства.
Вторая индустриализация России есть совокупность научно-технических и иных инновационных идей, проектов и разработок, имеющих возможность быть широко реализованными в практике хозяйственной деятельности в короткие сроки (3-5 лет), которые обеспечат качественно новое прогрессивное развитие общества в предстоящие 50-75 лет.
Та из стран, которая первой осуществит этот комплексный прорыв – Россия, станет лидером в мировом сообществе и останется недосягаемой для других стран на века.
 | |
| имена | |
|---|---|
| название IUPAC |
- 12167-79-2
Цинк моногидрат гидроксида хлорида является цинк гидроксисоединения с химической формулой Zn 5 (OH) 8 Cl 2 · Н 2 О. Она часто упоминаются как четырехосновный хлорид цинка (TBZC), основной хлорид цинка, цинк, гидроксихлорид или оксихлорид цинка. Это бесцветное кристаллическое твердое вещество не растворяется в воде. Его природные формы, simonkolleite, было показано, что желательно пищевая добавка для животных.
содержание
- 1 Естественное явление
- 2 Структура
- 3 Свойства
- 4 Получение
- 4.1 Из гидролиза ZnCl 2
- 4.2 Из реакции ZnCl 2 с ZnO
- 5 Приложения
- 5.1 В качестве кормовой добавки и добавки питания для животных
- 5.2 В качестве стабилизирующего агента в пищевых и фунгицидных композициях
- 5.3 В качестве добавок к Zn металлопротеазы терапии
- 5.4 В композициях для полости рта
- 5.5 В композициях для нанесения покрытий
- 5.6 В материалах развития цвета
- 6 Ссылки
Естественное явление
Природу минерала форма, simonkolleite, была описана как новый минерал в 1985 для образцов , собранных на Richelsdorf, Германия. Это редкий вторичный минерал , образованное выветривание цинксодержащего шлака , и связанно с нативным цинком, hydrocerussite , диаболеит , цинкит и hydrozincite . Она названа в честь Вернера Саймона и Курт Колле, минеральные коллекционеров Cornberg, возле Michelsdorf , которые представили образцы для исследования. Simonkolleite часто встречается в качестве продукта коррозии из Zn-содержащих металлов.
Состав
Simonkolleite ромбоэдрические, пространственная группа R 3 м. Есть два кристаллографический различные сайты цинка в Simonkolleite, оба из которых полностью занятых цинка. (1) сайт Zn координируется шесть гидроксила (ОН) групп в октаэдрической геометрии [Zn (OH) 6 ]. (2) сайт Zn координируется тремя группами ОН, и один атом Cl в тетраэдрической геометрии [Zn (OH) 3 Cl]. [Zn (OH) 6 ] октаэдры образуют ребро обмена диоктаэдрического листа аналогичного тем , что наблюдается в диоктаэдрических слюдах. На каждом участке вакантный октаэдра, а [Zn (OH) 3 Cl] тетраэдр присоединен к трем анионов листа и точек вдали от листа. Интеркалированные между соседними листами являются интерстициальной вода (H 2 O) группами. Листы удерживаются вместе посредством водородных связей с ОН - группами одного листа на анионы Cl соседних листов, а также интерстициального Н 2 O группы. [Zn (OH) 6 ] октаэдров имеют четыре длинных экваториальных связей (на 2.157 А) и два коротких апикальные связи (на 2.066 Å). Это апикальная укорочение является результатом требований облигаций валентности координирующего ОН группы и связности многогранников в структуре. Экваториальные группы OH [O (1) Н] координируется два Zn (1) катионы и один Zn (2) катионы, в то время как апикальных группы ОН [О (2) Н] координируется три Zn (1) катионы. Как Zn (1) шесть-скоординировано и Zn (2) состоит из четырех скоординировано, требования местных облигаций валентных требует Zn (1) -O (1) связь , чтобы быть значительно длиннее , чем Zn (1) -O ( 2) облигации. [Zn (OH) 3 Cl] тетраэдр имеет три коротких Zn (2) -O (1) связи (на 1.950 Å) и один длинный Zn (2) -Cl связи (2,312 Å) (Рисунок 1).
свойства
Simonkolleite бесцветен, формирует табличный гексагональную кристаллическую до 1 мм в диаметре, и имеет совершенный расщепления параллельно (001).
Исследования термической стабильности показали , что simonkolleite разлагается на ZnO на несколько этапов при нагревании ( экв. 1 -3). Разложение начинается с потерей одного моля решетки воды. Дальнейшее обезвоживание при 165
210 ° С приводит к получению смеси ZnO и промежуточного Zn (OH) Cl. При 210
300 ° C, промежуточный Zn (OH) Cl разлагается на ZnO и ZnCl 2 . При более высокой температуре, летучесть хлорида цинка происходит, в результате чего конечный остаток оксида цинка.
[<> \atop 110\sim 165^<\circ >\!<\ce
165 ∘ С Zn 5 ( ОЙ ) 8 Cl 2 + ЧАС 2 О <\ Displaystyle <\ се <<\ подпирать
[! <> \ На вершине 110 \ сим 165 ^ <\ CIRC>\ <\ се
210 ∘ С 2 Zn ( ОЙ ) Cl + ZnO цинк оксид + ЧАС 2 О <\ Displaystyle <\ се <
[! <> \ На вершине 165 \ сим 210 ^ <\ CIRC>\ <\ се
300 ∘ С ZnCl 2 цинк хлористый + ZnO + ЧАС 2 О <\ Displaystyle <\ се <<2Zn (ОН) Cl>-> [<> \ на вершине 210 \ сим 300 ^ <\ CIRC>\ <\ се
[<> \ на вершине 210 \ сим 300 ^ <\ CIRC>\ <\ се
Обезвоженная смесь (Zn (OH) Cl и ZnO) , легко регидратация и преобразована обратно в simonkoellete при воздействии для охлаждения влажного воздуха ( э. 4 ).
[<> \atop 180^<\circ >\!<\ce
[<> \ на вершине 180 ^ <\ CIRC>\! <\ Се
Simonkolleite практически не растворим в воде и органических растворителях, растворим в минеральных кислот , дающих соответствующие соли цинка ( экв. 5 ), растворимых в аммиака, аминов и ЭДТА растворов при образовании комплекса. Он может быть легко преобразован в гидроксид цинка путем реакции с гидроксидом натрия ( э. 6 ). Его рН в воде 6,9 измеряли методом EPA SW846-9045.
подготовка
Основные хлорид цинка может быть получен путем гидролиза ZnCl 2 раствора в присутствии основания , такого как гидроксид натрия или аммиака ( экв. 7 -8).
Simonkolleite нанодисков с шириной 40 нм были успешно синтезированы с помощью метода гидротермальной с использованием хлорида цинка и аммиака в качестве исходных веществ.
Основные хлориды цинка , могут быть синтезированы в результате реакции в ZnCl 2 раствора с ZnO ( э. 9 ).
Это может быть синтезировано из наноразмерных частиц ZnO в возрасте в водном растворе ZnCl 2 раствора при 6
140 ° С в течение 48 ч. Подъемная температуры старения увеличивает степень кристалличности основного хлорида цинка.
Приложения
Цинк является важным микроэлементом для всех животных. Он встречается во всех органах и тканях организма, с костью, мышцами, печенью, почками, кожей и учетом для большинства цинка тела. Цинк обычно добавляют к рационам для животных в дополнительной форме, как правило, в качестве неорганического корма класса оксида цинка или гидрата сульфата цинка, или один из органических хелатов цинка и комплексов. В нескольких экспериментах, оксид цинка, как было показано, менее биодоступной для домашней птицы и свиней, чем реагента-класса или корма класса сульфат цинка; Однако, сульфатные формы являются высоко растворимой в воде и, таким образом, также гигроскопичный во влажных условиях.
Четырехосновный хлорид цинка (Simonkolleite), цинка гидрокси минерал, является новой формой добавки питания цинка для животных. Когда TBZC производятся с помощью процесса кристаллизации (Микроэлементы TBZC), это исключает загрязняющие ионы, обеспечивая продукт с более высокой чистотой и меньшим количеством частиц пыли, чем происходит с осадками. Результатом является кристаллическое твердое вещество, которое по существу не растворим в воде, не гигроскопичен, не-реакционноспособным в большинстве пищевых продуктов или кормов, и тем не менее высокой биологической доступностью.
Так как TBZC является нейтральным и не растворимый в воде, он обладает отличной вкусовой и очень низкие взаимодействия с другими ингредиентами в пищевой смеси по сравнению с хлоридом цинка, сульфат цинка или хелатных форм металла. Это также позволяет избежать проблем, связанных с слипание.
Было показано, что относительная цинка биодоступность для цыплят в TBZC в два-три раза выше, чем в Waselz-обработанном ZnO.
Исследования Исследования, проведенные в университетах и кормовой промышленности все показали, что TBZC имеет более высокую биодоступность по сравнению с сульфатом цинка, со значениями в пределах от 102 до 111%. Четыре исследования, сравнивающие TBZC в оксид цинка в качестве промотора роста все указывают улучшилось увеличение веса и конверсии корма на более низких уровнях с использованием TBZC. Тестирование в пробирке показало лучшую антимикробную активность с TBZC, чем как сульфат цинка и оксид цинка. Исследование на показателях роста и некоторые физиологические параметры в желудочно-кишечном тракте сосущих поросят показало, что TBZC стимулирует синтез и секрецию поджелудочной железы химотрипсина и может способствовать здоровью кишечника.
Основные хлориды цинка были использованы в качестве стабилизирующего агента в пищевых и фунгицидных композициях для нанесения на листву растущих растений.
Четырехосновный хлорид цинка был использован в качестве добавки Zn для повышения чувствительности к терапевтическим металлопротеаза, включая увеличение и / или максимальное реагирование и предотвращение ботулизма и сопротивление столбнячного токсина из-за функциональную недостаточность цинка.
Основные хлорид цинка был использован в качестве терапевтически активного агента в оральных композициях для ухода за зубами.
Основные хлориды цинка, в сочетании с водорастворимым силикатом щелочного металла, используются для покрытия подложек, как правило, зараженных водорослями, такие как бетон кровельной черепица и других силикатных содержащий строительные материалы, чтобы предотвратить или свести к минимуму водорослей инвазии, что придает темный, неэстетичный внешний вид ,
Цинковой основе осажденный слой, образованный основной хлорид цинка и магния было показано, чтобы показать отличную коррозионную стойкость.
Основные хлориды цинка является одним из трех компонентов для подготовки материалов разработки цвета, используемые для чувствительных к давлению копировальной бумаги и термочувствительной запись документов.
Ни для кого не секрет, что цинк и гидроксид цинка широко применяются современными учеными. А спектр их использования напрямую зависит от физических и химических свойств.
Интересно, что сплав цинка с медью использовался еще древними египтянами, а после и в Римской империи. Но вот цинк в чистом виде выделить не получалось в течении многих лет. Лишь в 1746 году А. Маргграфф впервые получил этот металл в чистом виде. В семнадцатом веке выплавка цинка уже осуществлялась в промышленных масштабах.
Цинк: химические свойства и краткое описание
Цинк представляет собой металл средней твердости. Интересно, что при низких температурах он довольно хрупок. А вот при температуре от 100 до 150 градусов по Цельсию металл становиться пластичным — из него изготовляют листы или даже фольгу с толщиной гораздо меньше миллиметра.
С химической точки зрения цинк представляет собой атом со степенью окисления +2. Это достаточно активный металл, который участвует в реакциях в качестве восстановителя. Интересно, что на воздухе, при температуре до 100 градусов, цинк быстро тускнеет, его поверхность покрывается тонкой пленкой карбонатов. Если же воздух влажный и содержит в себе большое количество углекислого газа, то металл быстро разрушается.
Цинк сгорает голубым пламенем при наличии кислорода или во время нагревания — в таких случаях процесс горения сопровождается образованием белого дыма (это оксид металла).
Цинк вступает в реакции как с простыми элементами, так и кислотами и некоторыми основаниями, образовывая соли и гидроксид цинка соответственно.
На сегодняшний день известно примерно 66 минералов, которые содержат в себе цинк — именно они и являются основным источником промышленного получения металла. В качестве примера можно привести каламиты, цинкиты, виллемит, франк-линит и смитсонит.
Гидроскид цинка: физические и химические свойства
Цинк (II) гидроксид также имеет большое значение, так как используется в разных отраслях химической промышленности. При нормальных условиях это вещество представляет собой бесцветные небольшие кристаллы, которые практически не растворяются в воде. Формула гидроксида следующая:
Стоит отметить и то, что это вещество обладает сравнительно сильными амфотерными свойствами. Гидроксид цинка активнее реагирует с кислотами, вступая в реакцию нейтрализации и образовывая при этом соли и воду. Например:
Zn (OH)2 + H2SO4 = ZnSO4 +2 H2O
Тем не менее, гидроксид цинка реагирует и с щелочами, образовывая комплексные соли и воду. К примеру:
Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2ZnO2 + 2H2O
Стоит отметить, что при нагревании вещество распадается с образованием оксида и воды:
Zn(OH)2 = ZnO + H2O
Что же касается области применения, то гидроксид используется в химической промышленности для получения различных соединений цинка, в частности, его солей.
Цинк и его применение
Ни для кого не секрет, что цинк широко используется в качестве антикоррозийного вещества, которым покрывают сталь и железо. Кроме того, огромное количество добытого металла используется дл производства латуней и бронзы.
Интересно, что в сухих батареях цинк используется в качестве анода, а также выполняет роль контейнера. Кроме того, это металл используется во время отделения благородных металлов (например, золота) от свинца. Некоторые соединения цинка считаются распространенными полупроводниковыми материалами.
Цинк в живом организме
На самом деле трудно переоценить роль цинка в жизнедеятельности любого живого организма, включая и человека. Несмотря на довольно низкое содержание, он входит в состав важных ферментов, участвует в процессе белкового синтеза, клеточного дыхания и т.д. Цинк также отвечает за развитие скелета плода. Доказано, что при недостаточном количестве этого минерала возможна задержка полового развития и появление карликовости.
Цинк является типичным представителем группы металлических элементов и обладает всем спектром их характеристик: металлическим блеском, пластичностью, электро- и теплопроводностью. Однако химические свойства цинка несколько отличаются от основных реакций, присущих большинству металлов. Элемент при определенных условиях может вести себя как неметалл, например, реагировать со щелочами. Такое явление называется амфотерностью. В нашей статье мы изучим физические свойства цинка, а также рассмотрим типичные реакции, характерные для металла и его соединений.
Положение элемента в периодической системе и распространение в природе
Металл располагается в побочной подгруппе второй группы периодической системы. В нее, кроме цинка, входят кадмий и ртуть. Цинк относится к d-элементам и находится в четвертом периоде. В химических реакциях его атомы всегда отдают электроны последнего энергетического уровня, поэтому в таких соединениях элемента, как оксид, средние соли и гидроксид, металл проявляет степень окисления +2. Строением атома объясняются все физико-химические свойства цинка и его соединений. Общее содержание металла в почве составляет примерно 0,01вес. %. Он входит в состав минералов, например, таких как галмей и цинковая обманка. Так как содержание цинка в них невысокое, сначала горные породы подвергаются обогащению, которое проводится в шахтных печах. Большинство цинксодержащих минералов представляют собой сульфиды, карбонаты и сульфаты. Это соли цинка, химические свойства которых лежат в основе процессов их переработки, например, таких как обжиг.
Получение металла
Реакция жесткого окисления карбоната или сульфида цинка приводит к получениюего оксида. Процесс происходит в кипящем слое. Это специальный метод, основанный на тесном контакте мелкоизмельченного минерала и струи горячего воздуха, движущейся с большой скоростью. Далее оксид цинка ZnO восстанавливают коксом и удаляют образовавшиеся пары металла из сферы реакции. Еще один способ получения металла, основанный на химических свойствах цинка и его соединений – это электролиз раствора сульфата цинка. Он представляет собой окислительно-восстановительную реакцию, проходящую под действием электрического тока. Металл высокой чистоты при этом осаждается на электроде.
Физическая характеристика
Голубовато-серебристый, при обычных условиях хрупкий металл. В интервале температур от 100° до 150° цинк становится гибким и его можно прокатывать в листы. При нагревании выше 200° металл становится необычайно хрупким. Под действием кислорода воздуха куски цинка покрываются тонким слоем оксида, а при дальнейшем окислении он превращается в гидроксокарбонат, который играет роль протектора и препятствует дальнейшему взаимодействию металла с кислородом воздуха. Физические и химические свойства цинка взаимосвязаны. Рассмотрим это на примере взаимодействия металла с водой и кислородом.
Жесткое окисление и реакция с водой
При сильном нагревании на воздухе цинковые стружки сгорают голубым пламенем, при этом образуется оксид цинка.
Он проявляет амфотерные свойства. В парах воды, разогретых до температуры красного каления, металл вытесняет водород из молекул Н2О, кроме этого, образуется оксид цинка. Химические свойства вещества доказывают его способность взаимодействовать как с кислотами, так и со щелочами.
Окислительно-восстановительные реакции с участием цинка
Так как элемент в ряду активности металлов стоит перед водородом, он способен вытеснять его из молекул кислот.
Продукты реакции между цинком и кислотами будут зависеть от двух факторов:
- вида кислоты
- ее концентрации
Разбавленная серная кислота, которая не проявляет ярко выраженных окислительных свойств, реагирует с металлом по схеме:
Таким же образом протекают реакции элемента с фосфорной и разбавленной серной кислотами. Химические свойства, реакции цинка с нитратной кислотой имеют свои особенности. Разбавленный раствор азотной кислоты средней концентрации и цинк взаимодействуют между собой с образованием оксида азота (II), воды и средней соли – нитрата цинка. Концентрированная нитратная кислота с металлом реагируют таким образом, что в продуктах можно обнаружить оксид азота (IV), среднюю соль и воду.
Очень разбавленный раствор азотной кислоты и цинк в качестве восстановителя взаимодействуют между собой с образованием нитрата цинка, воды и нескольких возможных продуктов: аммиака, свободного азота или оксида азота (I).
Химические свойства цинка
Уравнения реакций взаимодействия металла с растворами щелочей являются подтверждением его амфотерных свойств. В продуктах обнаруживаются комплексные соли - тетрагидроксоцинкаты и водород.
Сплавляя твердую щелочь и металл, получают соли другого вида – цинкаты. Побочным продуктом такого процесса также будет газообразный водород.
Металл активно взаимодействует с галогенами, например, хлором, бромом или йодом, а также с азотом, серой и углеродом. В результате образуются средние соли – нитриды, сульфиды или карбиды.
В ряду активности металлов цинк располагается до водорода и, следовательно, является активным металлом. Однако он уступает по своим свойствам щелочным и щелочноземельным металлам.
Использование цинка в гальванических элементах
Химические свойства цинка лежат в основе принципа действия различных видов гальванических приборов. Марганцево-цинковый элемент является наиболее распространенным в технике. Он работает благодаря прохождению окислительно-восстановительной реакции между металлом и диоксидом марганца. Из них изготавливаются оба электрода и помещаются внутрь прибора. Действующее вещество - хлорид аммония - имеет вид пасты, или же им пропитываются пористые пластины, вставленные между катодом и анодом. Воздушно-цинковый элемент представлен отрицательным цинковым электродом – катодом. Анод - это угольно- графитовый стержень, заполненный воздухом. В качестве электролита используют растворы хлорида аммония или едкого натрия.
Оксид цинка
Белый пористый порошок, желтеющий при нагревании и возвращающий свой первоначальный цвет при охлаждении – это окись металла. Химические свойства оксида цинка, уравнения реакций его взаимодействия с кислотами и щелочами подтверждают амфотерный характер соединения. Так, вещество не может реагировать с водой, но взаимодействует как с кислотами, так и со щелочами. Продуктами реакций будут средние соли (в случае взаимодействия с кислотами) или комплексные соединения – тетрагидроксоцинкаты.
Оксид цинка применяют в производстве белой краски, которую называют цинковыми белилами. В дерматологии вещество входит в состав мазей, присыпок и паст, оказывающих на кожу противовоспалительное и подсушивающее действие. Большая же часть производимого оксида цинка применяется в качестве наполнителя для резины. Продолжая изучать химические свойства цинка и его соединений, рассмотрим гидроксид Zn(OH)2.
Амфотерный характер гидроксида цинка
Белый осадок, выпадающий под действием щелочи на растворы солей металла – это основание цинка. Соединение быстро растворяется под действием кислот или щелочей. Первый тип реакции заканчивается образованием средних солей, второй – цинкатов. В твердом виде выделены комплексные соли – гидроксоцинкаты. Особенностью гидроксида цинка является его способность растворяться в водном растворе аммиака с образованием гидроксида тетраамминцинка и воды. Основание цинка является слабым электролитом, поэтому как его средние соли, так и цинкаты в водных растворах поддаются гидролизу, то есть их ионы взаимодействуют с водой и образуют молекулы гидроксида цинка. Растворы таких солей металла, как хлорид или нитрат, будут иметь кислую реакцию вследствие накопления избытка ионов водорода.
Характеристика сульфата цинка
Рассмотренные нами ранее химические свойства цинка, в частности, его реакции с разбавленной сульфатной кислотой, подтверждают образование средней соли – сернокислого цинка. Это бесцветные кристаллы, нагревая которые до 600° и выше, можно получить оксосульфаты и трехокись серы. При дальнейшем нагревании сернокислый цинк преобразуется в оксид цинка. Соль растворима в воде и глицерине. Вещество выделяют из раствора при температуре до 39°C в виде кристаллогидрата, формула которого ZnSO4×7H2O. В этом виде его называют цинковым купоросом.
В интервале температур 39°-70° получают шестиводную соль, а выше 70° в составе кристаллогидрата остается только одна молекула воды. Физико-химические свойства сульфата цинка позволяют применять его в качестве отбеливателя при изготовлении бумаги, в виде минерального удобрения в растениеводстве, как подкормку в рационе домашних животных и птицы. В текстильной промышленности соединение используют в производстве вискозной ткани, в окрашивании ситца.
Сернокислый цинк входит также в состав раствора электролита, применяемого в процессе гальванического покрытия слоем цинка железных или стальных изделий диффузным способом или методом горячего оцинкования. Слой цинка в течение длительного времени защищает такие конструкции от коррозии. Учитывая химические свойства цинка, нужно отметить, что в условиях высокой солености воды, значительных колебаний температуры и влажности воздуха оцинкование не дает желаемого эффекта. Поэтому в промышленности нашли широкое применение сплавы металла с медью, магнием и алюминием.
Применение сплавов, содержащих цинк
Для транспортировки многих химических веществ, например, аммиака, по трубопроводам, необходимы особые требования к составу металла, из которого изготовлены трубы. Они изготавливаются на основе сплавов железа с магнием, алюминием и цинком и обладают высокой антикоррозионной устойчивостью к действию агрессивной химической среды. Кроме этого, цинк улучшает механические свойства сплавов и нивелирует вредное влияние таких примесей, как никель и медь. В процессах промышленного электролиза широкое применение получили сплавы меди и цинка. Для транспортировки продуктов нефтепереработки используют танкеры. Они построены из алюминиевых сплавов, содержащих, кроме магния, хрома и марганца, большую долю цинка. Материалы такого состава обладают не только высокими антикоррозионными свойствами и повышенной прочностью, но еще и криогенной стойкостью.
Роль цинка в организме человека
Содержание Zn в клетках составляет 0,0003%, поэтому его относят к микроэлементам. Химические свойства, реакции цинка и его соединений играют важную роль в обмене веществ и поддержании нормального уровня гомеостаза, как на уровне клетки, так и всего организма в целом. Ионы металла входят в состав важных ферментов и других биологически активных веществ. Например, известно, о серьезном влиянии цинка на формирование и функции мужской половой системы. Он входит в состав кофермента гормона тестостерона, отвечающего за фертильность семенной жидкости и формирование вторичных половых признаков. Небелковая часть еще одного важнейшего гормона - инсулина, вырабатываемого бета-клетками островков Лангерганса поджелудочной железы, также содержит микроэлемент. Иммунный статус организма тоже напрямую связан с концентрацией в клетках ионов Zn +2 , которые находятся в гормоне тимуса – тимулине и тимопоэтине. Высокая концентрация цинка регистрируется в структурах ядра – хромосомах, содержащих дезоксирибонуклеиновую кислоту и участвующих в передаче наследственной информации клетки.
В нашей статье мы изучили химические функции цинка и его соединений, а также определили его роль в жизнедеятельности организма человека.
Читайте также: