CHLOREK CYNKU (ZNCL2): STRUKTURA, WŁAŚCIWOŚCI, PRODUKCJA, ZASTOSOWANIA - CHEMIA - 2026

Chlorku cynku jest związek nieorganiczny złożony z cynku lub octan cynku elementu (Zn) i chlor (Cl). Jego wzór chemiczny to ZnCl ₂ . Cynk jest na +2 stopniu utlenienia, a chlor ma wartościowość -1.

Jest to bezbarwne lub białe krystaliczne ciało stałe. Jest bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie i łatwo wchłania go z otoczenia, co widać na poniższym rysunku zwilżonego ciała stałego.

Nieco uwodniony stały chlorek cynku ZnCl ₂ . Użytkownik: Walkerma / domena publiczna. Źródło: Wikimedia Commons.

Cynk zawarty w tym związku jest bardzo ważny biologicznie dla ludzi, zwierząt i roślin, ponieważ bierze udział w podstawowych funkcjach, takich jak synteza białek i tłuszczów.

Z tego powodu ZnCl ₂ jest stosowany jako suplement diety dla zwierząt i ludzi w przypadku niedoboru cynku oraz jako mikroelement dla roślin.

Ma właściwości bakteriostatyczne i ściągające i jest szeroko stosowany do tych celów zarówno w medycynie, jak i weterynarii. Eliminuje również szkodniki, takie jak grzyby, na zewnątrz i pośredniczy w pozyskiwaniu pestycydów.

Wśród wielu zastosowań znajduje zastosowanie do przeróbki włókien celulozowych i wełnianych w różnych procesach, a także do przygotowania ich do barwienia lub drukowania. Spowalnia również spalanie drewna.

Struktura

ZnCI ₂ jest jonowy związek składa się z Zn ²⁺ kationu i dwa Cl ^- aniony chlorkowe , które połączone są za pomocą sił elektrostatycznych.

Chlorek cynku. Autor: Marilú Stea.

Jon cynku (II) ma następującą strukturę elektronową:

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

w którym obserwuje się, że stracił oba elektrony powłoki 4s , więc konfiguracja jest stabilna.

Jon chlorkowy ma następującą strukturę:

1s ² , 2s ² , 2p ⁶ , 3s ² 3p ⁶ ,

który jest również bardzo stabilny, ponieważ ma pełne orbitale.

Poniższy rysunek przedstawia rozmieszczenie jonów w krysztale. Szare kule reprezentują cynk, a zielone kule chlor.

Struktura utworzona przez jony w krysztale ZnCl ₂ . CCoil / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Źródło: Wikimedia Commons.

Nomenklatura

• Chlorek cynku (II)
• Dichlorek cynku

Nieruchomości

Stan fizyczny

Bezbarwne lub białe krystaliczne ciało stałe. Sześciokątne kryształy.

Waga molekularna

136,3 g / mol

Temperatura topnienia

290 ºC

Temperatura wrzenia

732 ºC

Gęstość

2,907 g / cm ³ w temperaturze 25 ° C

Rozpuszczalność

Bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie: 432 g / 100 g H ₂ O w 25 ° C, 614 g / 100 g H ₂ O w 100 ° C. Bardzo dobrze rozpuszczalny w kwasie solnym (HCl), alkoholu i glicerolu. Całkowicie mieszalny z acetonem.

pH

Jego wodne roztwory są kwaśne. Roztwór 6 moli ZnCl ₂ / L ma pH 1,0.

Właściwości chemiczne

Jest związkiem higroskopijnym i rozpływającym się, gdyż w kontakcie z wilgocią otoczenia pochłania dużo wody. W wodzie hydrolizuje i ma tendencję do tworzenia nierozpuszczalnej zasadowej soli tlenochlorku cynku.

Reaguje z tlenkiem cynku (ZnO) w wodzie tworząc tlenochlorki cynku, które stanowią niezwykle twardy materiał podobny do cementu.

Działa lekko korodująco na metale.

Nie jest łatwopalny.

Rola biologiczna

Biologicznie cynk jest jednym z najważniejszych pierwiastków. Uznano, że jest niezbędny dla wszystkich form życia.

W ludzkim organizmie ZnCl ₂ dostarcza Zn, który jest niezbędny do syntezy białek, cholesterolu i tłuszczów. Szczególnie cynk jest ważny dla prawidłowego funkcjonowania układu odpornościowego.

Cynk w ZnCl ₂ jest ważny dla podziału komórek w organizmach żywych. LadyofHats / domena publiczna. Źródło: Wikimedia Commons.

Zidentyfikowano ponad 25 białek zawierających cynk, a wiele z nich to enzymy niezbędne do podziału i wzrostu komórek oraz do uwalniania witaminy A z wątroby.

Niedobór cynku może prowadzić między innymi do zahamowania wzrostu, osłabienia funkcji umysłowych, anoreksji, zapalenia skóry, obniżonej odporności, biegunki i słabego widzenia w nocy.

Otrzymywanie

W handlu związek ten wytwarza się w wyniku reakcji wodnego roztworu kwasu solnego ze złomem, odpadami cynku lub z zawartym w nim minerałem. W tej reakcji powstaje również wodór (H ₂ ).

Obróbka cynku gazowym chlorowodorem w 700 ° C daje chlorek cynku o wysokiej czystości.

Zn + HCl → ZnCl ₂ + H ₂ ↑

Aplikacje

W zabiegach terapeutycznych

Jest łagodnym środkiem przeciwbakteryjnym lub bakteriostatycznym, dlatego stosuje się go do podmywania w celu wyeliminowania infekcji rzęsistkami lub hemofilami. Jest również stosowany w leczeniu zrogowaciałego naskórka, jako środek ściągający oraz w chemioterapii raka skóry.

Jest stosowany jako środek ściągający w niektórych kosmetykach, takich jak odświeżające balsamy do skóry.

Jako suplement diety

Ze względu na swoje znaczenie w różnych funkcjach organizmu człowieka ZnCl ₂ podaje się doustnie w ramach suplementów diety, a także u osób wymagających żywienia pozajelitowego.

Suplementy ZnCl ₂ są podawane w celu leczenia niedoboru cynku u osób, które cierpią z powodu niedostatecznego odżywiania, mają słabe wchłanianie z jelit lub stan zwiększający utratę tego pierwiastka z organizmu.

Suplementy ZnCl ₂ należy stosować przy niedoborze cynku. Autor: Moakets. Źródło: Pixabay.

Zdrowe osoby nabywają ją poprzez żywność.

Powinien być podawany co najmniej 1 godzinę przed posiłkiem lub 2 godziny po nim, ponieważ niektóre pokarmy mogą uniemożliwić ich wchłanianie. U pacjentów, którzy po spożyciu suplementu mają podrażnienie żołądka, powinni przyjmować go z posiłkami, ale w ten sposób cynk będzie mniej przyswajalny.

W zastosowaniach weterynaryjnych

Jego roztwory były stosowane u zwierząt jako środek żrący do spalania lub kauteryzacji przetok, które są połączeniami między organami, które nie są ani normalne, ani zdrowe; W postaci pasty stosowany jest w leczeniu wrzodów oraz w chemioterapii raka.

Wodne roztwory ZnCl ₂ są stosowane w leczeniu infekcji oczu zwierząt. Autor: Mabel Amber. Źródło: Pixabay.

W infekcjach oczu bardzo rozcieńczony roztwór tego związku działa antyseptycznie i ściągająco.

Jest również stosowany jako śladowe ilości w paszach dla zwierząt lub jako suplement diety.

W specjalnych cementach

W wyniku reakcji między ZnCl ₂ i ZnO w wodzie powstają tlenochlorki cynku, które tworzą niezwykle twardy materiał lub cement. Głównymi składnikami są 4ZnO • ZnCl ₂ • 5H ₂ O i ZnO • ZnCl ₂ • 2H ₂ O.

Ten rodzaj cementu jest odporny na działanie kwasów lub wrzącej wody. Jednak pentahydrat jest bardzo stabilny i nierozpuszczalny, ale nie bardzo podatny na obróbkę, a dihydrat jest lepiej rozpuszczalny i może powodować drenaż płynu.

Z tych powodów te cementy mają niewiele zastosowań.

Jako katalizator

Służy do przyspieszenia niektórych reakcji chemii organicznej. Działa jako środek kondensujący. Na przykład w reakcjach aldolowych, reakcjach aminowania i reakcjach addycji cyklu. W niektórych z nich działa jako radykalny inicjator.

Jest kwasem Lewisa i katalizuje reakcje Dielsa-Aldera. Jest również stosowany jako katalizator w reakcjach Friedela-Craftsa, do produkcji barwników i barwników oraz do produkcji żywic poliestrowo-polieterowych.

Poniżej przedstawiono reakcję z udziałem tego związku:

Reakcji wytwarzania chlorku alkilowej przy ZnCI ₂ . Autor: Walkerma. Źródło: Wikimedia Commons.

W działalności rolniczej

Jest stosowany jako herbicyd w uprawach, jako środek na liście, do zwalczania szkodników, takich jak grzyby i mech, oraz jako mikroelement. Jest pośrednikiem w przygotowaniu pestycydów.

W zastosowaniach dentystycznych

Stosowany jest do płukania jamy ustnej, jednak zalecany czas kontaktu jest bardzo krótki, dlatego działa ściągająco na błonę śluzową jamy ustnej. Służy jako środek odczulający, jest stosowany w pastach do zębów i wchodzi w skład cementów dentystycznych.

W przemyśle tekstylnym i papierniczym

Jest składnikiem rozpuszczalnika używanego do produkcji sztucznego jedwabiu lub sztucznego jedwabiu z celulozy. Jest to środek sieciujący lub spajający do wykańczania żywic na tekstyliach. Służy również do ich leczenia i promowania ich ochrony.

Umożliwia zwijanie tkanin, oddzielanie włókien jedwabiu i wełny, działa jako zaprawa w drukowaniu i barwieniu tekstyliów.

Wykorzystywany jest do produkcji papieru pergaminowego oraz do produkcji bibuły.

W przygotowaniu nanocząstek

W wyniku reakcji chlorku cynku z siarczkiem sodu (Na ₂ S) metodą sonochemiczną oraz w obecności określonych związków organicznych otrzymuje się nanocząstki siarczku cynku (ZnS). Metody sonochemiczne wykorzystują fale dźwiękowe do wyzwalania reakcji chemicznych.

Tego typu nanomateriały można by wykorzystać jako środki fotokatalityczne do np. Rozbijania wody na jej składniki (wodór i tlen) pod wpływem światła.

W różnych zastosowaniach

• Dezodorant, środek antyseptyczny i dezynfekujący do obszarów. Kontrola mchu, pleśni i pleśni w konstrukcjach i przyległych obszarach zewnętrznych, takich jak chodniki, patio i ogrodzenia. Środek dezynfekujący do toalet, pisuarów, dywanów i prasowanego drewna.
• Stosowany w mieszankach do balsamowania oraz w roztworach do konserwacji preparatów anatomicznych.
• Ognioodporny do drewna.
• Podstawowy składnik bomb dymnych używanych do rozpraszania tłumów ludzi; są używane przez strażaków w ćwiczeniach lub ćwiczeniach przeciwpożarowych oraz przez siły zbrojne do celów ukrywania się.

Chlorek cynku jest używany w bombach dymnych używanych podczas ćwiczeń wojskowych. Aktualne zdjęcia Departamentu Obrony USA Abraham Lopez / 2nd Marine Division / Public domain. Źródło: Wikimedia Commons.

• Składnik topników lutowniczych. Podczas nagrywania na metalach. Do barwienia stali, składnik wanien ocynkowanych i platerów miedziano-żelaznych.
• W cementach magnezowych i cemencie do metali.
• Do rozbijania emulsji podczas rafinacji oleju. Agent w produkcji asfaltu.
• Elektrolit w suchych akumulatorach.

Bateria sucha ZnCl ₂ . Użytkownik: 32bitmaschine; pod redakcją User Jaybear / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Źródło: Wikimedia Commons.

• Wulkanizacja gumy.
• Środek odwadniający.

Ryzyka

Może powodować oparzenia oczu, skóry i błon śluzowych.

Po podgrzaniu do rozkładu wydziela toksyczne gazy chlorowodoru (HCl) i tlenku cynku (ZnO).

Ostrzeżenie dotyczące jego stosowania jako leku

Chociaż brakuje rozstrzygających badań, szacuje się, że podawanie tego związku kobietom w ciąży może spowodować uszkodzenie płodu. Ale potencjalne korzyści mogą przewyższać potencjalne ryzyko.

Bibliografia

1. Amerykańska Narodowa Biblioteka Medyczna. (2019). Chlorek cynku. Odzyskany z pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Liska, M. i in. (2019). Cementy specjalne. Cement na bazie tlenochlorku cynku. W: Lea's Chemistry of Cement and Concrete (piąte wydanie). Odzyskany z sciencedirect.
3. Pohanish, RP (2017). Chlorek cynku. W Sittig's Handbook of Toxic and Hazardous Chemicals and Carcinogens (wydanie siódme). Odzyskany z sciencedirect.com.
4. Gedanken, A. and Perelshtein, I. (2015). Ultradźwięki mocy do produkcji nanomateriałów. W Power Ultrasonics. Odzyskany z sciencedirect.
5. Archibald, SJ (2003). Grupy metali przejściowych 9-12. Reakcje i kataliza. W kompleksowej chemii koordynacyjnej II. Odzyskany z sciencedirect.com.
6. Cotton, F. Albert i Wilkinson, Geoffrey. (1980). Zaawansowana chemia nieorganiczna. Czwarta edycja. John Wiley & Sons.
7. Lide, DR (redaktor) (2003). Podręcznik chemii i fizyki CRC. 85 ^th CRC Press.