CINKA HLORĪDS (ZNCL2): STRUKTŪRA, ĪPAŠĪBAS, RAŽOŠANA, LIETOJUMI - ĶĪMIJA - 2025

Cinka hlorīds ir neorganisks savienojums, kas sastāv no cinka vai cinka elementa (Zn) un hlora (Cl). Tās ķīmiskā formula ir ZnCl ₂ . Cinks ir oksidācijas stāvoklī +2, un hlora valence ir -1.

Tā ir bezkrāsaina vai balta kristāliska cieta viela. Tas labi šķīst ūdenī un viegli absorbē to no apkārtējās vides, kā redzams zemāk redzamajā samitrinātās cietās vielas attēlā.

Nedaudz hidratēts cietais ZnCl ₂ cinka hlorīds . Lietotājs: Walkerma / Public domain. Avots: Wikimedia Commons.

Šajā savienojumā esošais cinks ir bioloģiski ļoti svarīgs cilvēkiem, dzīvniekiem un augiem, jo ​​tas ir iesaistīts pamatfunkcijās, piemēram, olbaltumvielu un tauku sintēzē.

Šī iemesla dēļ ZnCl ₂ izmanto kā uztura bagātinātāju dzīvniekiem un cilvēkiem cinka deficīta gadījumos un kā mikroelementu augiem.

Tam ir bakteriostatiskas un savelkošas īpašības, un šajos nolūkos to plaši izmanto gan cilvēku, gan veterinārajā medicīnā. Tas novērš arī kaitēkļus, piemēram, sēnītes ārā, un ir starpnieks pesticīdu iegūšanai.

Starp daudzajiem pielietojumiem to izmanto celulozes un vilnas šķiedru apstrādei dažādos procesos, kā arī to sagatavošanai krāsošanai vai apdrukai. Tas arī palēnina koksnes sadedzināšanu.

Uzbūve

ZnCl ₂ ir jonu savienojums, kas sastāv no Zn ²⁺ katjona un diviem Cl ^- hlorīda anjoniem , kurus savieno elektrostatiskie spēki.

Cinka hlorīds. Autors: Marilú Stea.

Cinka (II) jonam ir šāda elektroniskā struktūra:

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

kurā tiek novērots, ka tā zaudēja abus 4s apvalka elektronus , tāpēc konfigurācija ir stabila.

Hlorīda jonam ir šāda struktūra:

1s ² , 2s ² , 2p ⁶ , 3s ² 3p ⁶ ,

kas ir arī ļoti stabils, jo tam ir pilnīgas orbitāles.

Zemāk redzamajā attēlā parādīts, kā joni ir izvietoti kristālā. Pelēkās sfēras apzīmē cinku, bet zaļās - hlora.

ZnCl ₂ kristālu jonu veidotā struktūra . CCoil / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Avots: Wikimedia Commons.

Nomenklatūra

• Cinka (II) hlorīds
• Cinka dihlorīds

Īpašības

Fiziskais stāvoklis

Bezkrāsaina vai balta kristāliska cieta viela. Sešstūraini kristāli.

Molekulārais svars

136,3 g / mol

Kušanas punkts

290 ºC

Vārīšanās punkts

732 ºC

Blīvums

2,907 g / cm ³ 25 ° C temperatūrā

Šķīdība

Ļoti labi šķīst ūdenī: 432 g / 100 g H ₂ O pie 25 ° C, 614 g / 100 g H ₂ O pie 100 ° C. Ļoti labi šķīst sālsskābē (HCl), spirtā un glicerīnā. Pilnībā sajaucams ar acetonu.

pH

Tā ūdens šķīdumi ir skābi. 6 mol ZnCl ₂ / L šķīduma pH ir 1,0.

Ķīmiskās īpašības

Tas ir higroskopisks un šķīstošs savienojums, jo, nonākot saskarē ar apkārtējās vides mitrumu, absorbē daudz ūdens. Ūdenī tas hidrolizējas un tam ir tendence veidot nešķīstošu bāzes cinka oksihlorīda sāli.

Tas reaģē ar cinka oksīdu (ZnO) ūdenī, veidojot cinka oksihlorīdus, kas veido īpaši cietu cementam līdzīgu materiālu.

Tas ir viegli kodīgs metāliem.

Tas nav viegli uzliesmojošs.

Bioloģiskā loma

Bioloģiski cinks ir viens no vissvarīgākajiem elementiem. Tas ir atzīts par būtisku visiem dzīves veidiem.

Cilvēka ķermenī ZnCl ₂ nodrošina Zn, kas ir būtisks olbaltumvielu, holesterīna un tauku sintēzē. Īpaši cinks ir svarīgs pareizai imūnsistēmas darbībai.

ZnCl ₂ esošais cinks ir svarīgs šūnu dalīšanai dzīvās lietās. LadyofHats / publiskais īpašums. Avots: Wikimedia Commons.

Ir identificēti vairāk nekā 25 cinku saturoši proteīni, un daudzi no tiem ir fermenti, kas nepieciešami šūnu dalīšanai un augšanai, kā arī A vitamīna atbrīvošanai no aknām.

Cinka deficīts, cita starpā, var izraisīt augšanas aizkavēšanos, nomāktu garīgo funkciju, anoreksiju, dermatītu, samazinātu imunitāti, caureju un sliktu redzi naktī.

Iegūšana

Komerciāli šo savienojumu sagatavo, sālsskābes ūdens reaģējot ar lūžņiem, cinka atkritumiem vai ar minerālu, kas to satur. Šajā reakcijā rodas arī ūdeņraža gāze (H ₂ ).

Apstrādājot cinku ar gāzūdeņradi 700 ° C temperatūrā, iegūst augstas tīrības cinka hlorīdu.

Zn + HCl → ZnCl ₂ + H ₂ ↑

Lietojumprogrammas

Terapeitiskās procedūrās

Tas ir viegls antibakteriāls vai bakteriostatisks līdzeklis, tāpēc to lieto dušā, lai likvidētu trichomonas vai hemofilus infekcijas. To lieto arī uzaicinājumu ārstēšanai kā savelkošu līdzekli un ķīmijas ķirurģijā ādas vēža gadījumā.

To lieto kā savelkošu līdzekli dažās kosmētikā, piemēram, atsvaidzinošos ādas losjonos.

Kā uztura bagātinātājs

Sakarā ar tā nozīmi dažādās cilvēka ķermeņa funkcijās ZnCl ₂ tiek lietots iekšķīgi kā uztura bagātinātāju sastāvdaļa, kā arī cilvēkiem, kuriem nepieciešama parenterāla barošana.

ZnCl ₂ piedevas piešķir cinka deficīta ārstēšanai cilvēkiem, kuri cieš no nepietiekama uztura, kuriem ir slikta uzsūkšanās zarnās vai stāvoklis, kas palielina šī elementa zudumu organismā.

Ja cinka deficīts, jālieto ZnCl ₂ piedevas . Autors: Moakets. Avots: Pixabay.

Veselīgi cilvēki to iegūst ar uzturu.

Tas jādod vismaz 1 stundu pirms ēšanas vai 2 stundas pēc tām, jo ​​daži pārtikas produkti var kavēt to uzsūkšanos. Pacientiem, kuriem pēc papildinājuma uzņemšanas ir kairinājums kuņģī, viņiem tas jālieto ēdienreizēs, taču šādā veidā cinks būs mazāk biopieejams.

Veterināros lietojumos

Tās šķīdumi ir izmantoti dzīvniekiem kā kodīgais līdzeklis, lai sadedzinātu vai cauterizētu fistulas, kas ir savienojumi starp orgāniem, kas nav ne normāli, ne veselīgi; Pasta formā to lieto čūlu ārstēšanai un vēža ķīmijterapijā.

ZnCl ₂ ūdens šķīdumus izmanto infekciju ārstēšanai dzīvnieku acīs. Autors: Mabel Amber. Avots: Pixabay.

Acu infekciju gadījumā ļoti atšķaidīts šī savienojuma šķīdums darbojas kā antiseptisks un savelkošs līdzeklis.

To izmanto arī kā pēdas dzīvnieku barībā vai kā uztura bagātinātāju.

Īpašos cementos

Reakcija starp ZnCl ₂ un ZnO ūdenī rada dažus cinka oksihlorīdus, kas veido īpaši cietu materiālu vai cementu. Galvenās sastāvdaļas ir 4ZnO • ZnCl ₂ • 5H ₂ O un ZnO • ZnCl ₂ • 2H ₂ O.

Šis cementa veids pretojas skābju vai verdoša ūdens uzbrukumiem. Tomēr pentahidrāts ir ļoti stabils un nešķīst, bet nav ļoti iedarbīgs, un dihidrāts ir labāk šķīstošs un var izraisīt šķidruma aizplūšanu.

Šo iemeslu dēļ šiem cementiem ir maz pielietojumu.

Kā katalizators

Tas kalpo, lai paātrinātu dažas organiskās ķīmijas reakcijas. Tas darbojas kā kondensācijas līdzeklis. Piemēram, aldolu reakcijās, aminācijas reakcijās un cikla pievienošanas reakcijās. Dažos no tiem tas darbojas kā radikāls iniciators.

Tā ir Lūisa skābe un katalizē Diels-Alder reakcijas. To izmanto arī kā katalizatoru Friedel-Crafts reakcijās, krāsvielu un krāsvielu ražošanai, kā arī poliestera-poliētera sveķu ražošanā.

Reakcija, kurā iesaistīts šis savienojums, parādīta zemāk:

Reakcija, lai iegūtu alkilgrupu hlorīdu, izmantojot ZnCl ₂ . Autors: Walkerma. Avots: Wikimedia Commons.

Lauksaimnieciskās darbībās

To izmanto kā herbicīdu kultūrās, kā lapu apstrādi, lai iznīcinātu kaitēkļus, piemēram, sēnītes un sūnas, un kā mikroelementu. Tas ir starpnieks pesticīdu sagatavošanai.

Lietojot zobārstniecībā

To lieto mutes skalošanā, tomēr ieteicamais kontakta laiks ir ļoti īss, tāpēc tas darbojas tikai kā savelkošs līdzeklis mutes dobuma gļotādām. Tas kalpo kā desensibilizators, tiek izmantots zobu pastās un ir daļa no zobu cementiem.

Tekstila un papīra rūpniecībā

Tā ir sastāvdaļa šķīdinātājā, ko izmanto viskozes vai mākslīgā zīda ražošanā no celulozes. Tas ir šķērssavienojošs vai savienojošs līdzeklis sveķu apdarei tekstilizstrādājumos. Tas kalpo arī viņu ārstēšanai un veicina viņu saglabāšanos.

Tas ļauj lokot audumus, atdalīt zīda un vilnas šķiedras un darbojas kā kodinātājs drukājot un krāsojot tekstilizstrādājumus.

To izmanto pergamenta papīra ražošanā un kreppapīra ražošanai.

Gatavojot nanodaļiņas

Reaģējot cinka hlorīdu ar nātrija sulfīdu (Na ₂ S) ar sonoķīmisko metodi un noteiktu organisko savienojumu klātbūtnē, iegūst cinka sulfīda (ZnS) nanodaļiņas. Sonoķīmiskās metodes izmanto skaņas viļņus, lai izraisītu ķīmiskās reakcijas.

Šāda veida nanomateriālus varētu izmantot kā fotokatalītiskos līdzekļus, lai, piemēram, gaismas ietekmē ūdens sadalītos tā komponentos (ūdeņradī un skābeklī).

Dažādās lietojumprogrammās

• Dezodorants, antiseptisks un dezinfekcijas līdzeklis zonām. Sūnu, pelējuma un miltrasas kontrole būvēs un blakus esošajās ārējās vietās, piemēram, ietvēs, iekšpagalmos un žogos. Tualetes, pisuāru, paklāju un saspiestas koksnes dezinfekcijas līdzeklis.
• Izmanto balzamēšanas maisījumos un anatomisko paraugu saglabāšanas šķīdumos.
• Koka liesmu slāpējošs līdzeklis.
• Galvenā dūmu bumbas sastāvdaļa, ko izmanto cilvēku pūļu izkliedēšanai; tos ugunsdzēsēji izmanto ugunsdzēsības treniņos vai treniņos un militārie spēki slēpšanai.

Cinka hlorīds tiek izmantots dūmu bumbās, kuras izmanto militāros vingrinājumos. ASV Aizsardzības departamenta pašreizējā PhotosCpl. Abraham Lopez / 2. Jūras nodaļa / Publiskais īpašums. Avots: Wikimedia Commons.

• Lodēšanas plūsmu sastāvdaļa. Ierakstot metālus. Tērauda, ​​cinkotu vannu un vara-dzelzs apšuvuma krāsošanai.
• Magnija cementos un metālu cementā.
• Lai sadalītu emulsijas naftas rafinēšanā. Aģents asfalta ražošanā.
• Elektrolīts sausās baterijās.

ZnCl sausais akumulators ₂ . Lietotājs: 32bitmaschine; rediģējis Lietotājs Jaybear / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Avots: Wikimedia Commons.

• Gumijas vulkanizācija.
• Dehidrējošs līdzeklis.

Riski

Var izraisīt acu, ādas un gļotādu apdegumus.

Sildot līdz sadalīšanai, tas izdala toksiskas ūdeņraža hlorīda (HCl) un cinka oksīda (ZnO) gāzes.

Brīdinājums par tā lietošanu kā narkotiku

Lai arī trūkst pārliecinošu pētījumu, tiek lēsts, ka, ja šo savienojumu ievada grūtniecēm, tas var kaitēt auglim. Bet iespējamie ieguvumi var atsvērt iespējamos riskus.

Atsauces

1. ASV Nacionālā medicīnas bibliotēka. (2019. gads). Cinka hlorīds. Atgūts no pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Liska, M. et al. (2019. gads). Īpašie cementi. Cinka oksihlorīda cements. Lī Cementa un betona ķīmijā (piektais izdevums). Atgūts no zinātniskās tiešās darbības.
3. Pohanišs, RP (2017). Cinka hlorīds. Sittiga rokasgrāmatā par toksiskām un bīstamām ķīmiskām vielām un kancerogēniem (septītais izdevums). Atgūts no vietnes sciencedirect.com.
4. Gedanken, A. un Perelshtein, I. (2015). Jauda ar ultraskaņu nanomateriālu ražošanai. In Power Ultrasonics. Atgūts no zinātniskās tiešās darbības.
5. Archibalds, SJ (2003). Pārejas metālu grupas 9.-12. Reakcijas un katalīze. Visaptverošajā koordinācijas ķīmijā II. Atgūts no vietnes sciencedirect.com.
6. Kokvilna, F. Alberts un Vilkinsons, Džefrijs. (1980). Uzlabotā neorganiskā ķīmija. Ceturtais izdevums. Džons Vilijs un dēli.
7. Lide, DR (redaktors) (2003). CRC ķīmijas un fizikas rokasgrāmata. 85 ^th CRC Press.