SINKKIKARBONAATTI (ZNCO3): RAKENNE, OMINAISUUDET, KÄYTTÖ - KEMIA - 2026

Sinkki karbonaatti on epäorgaaninen yhdiste, joka koostuu elementtien sinkki (Zn), hiilen (C) ja happi (O). Sen kemiallinen kaava on ZnCO ₃. Sinkin hapetustila on +2, hiilen +4 ja hapen -2.

Se on väritön tai valkoinen kiinteä aine, jota esiintyy luonnossa ja joka muodostaa mineraalin smithsoniitin, jossa se voi olla yksinään tai muiden elementtien, kuten koboltin tai kuparin kanssa, jotka antavat sille violetin tai vihreän värin.

Smithsonite, ZnCO _3- mineraali. Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Lähde: Wikimedia Commons.

ZnCO ₃ on lähes veteen liukenemattomia, mutta se liukenee nopeasti laimeita happoja, kuten karbonaatti-ionin happamassa väliaineessa muodot hiilihappo (H ₂ CO ₃), joka sitten tulee CO ₂ kaasua ja vettä.

Sitä käytetään antiseptisena aineena eläinten haavoissa, ja sitä toimitetaan toisinaan ruokavaliossa sinkin puutteen aiheuttamien sairauksien estämiseksi.

Sillä hidastaa tiettyjen kuitujen, muovien ja kumin palamista, kun ne joutuvat kosketukseen tuleen. Sen avulla myrkylliset arseenimineraalit voidaan erottaa muista kivistä turvallisesti.

Sitä on käytetty hammastahnoissa dentiinin palauttamiseksi hampaiden valkaisuun.

Rakenne

ZnCO ₃ koostuu Zn ²⁺ kationi ja CO ₃ ^2- anioni. Karbonaatti-ionin hiilen hapetustila on +4. Tällä ionilla on litteä rakenne, jossa kolme happiatomia ympäröivät hiiliatomia.

Sinkkikarbonaatin kemiallinen rakenne. Tuntematon kirjoittaja / julkinen. Lähde: Wikimedia Commons.

nimistö

• Sinkkikarbonaatti
• Sinkkimonokarbonaatti
• Hiilihappo-sinkkisuola
• smithsoniitti
• Sinkki spar

ominaisuudet

Fyysinen tila

Väritön tai valkoinen kiteinen kiinteä aine. Rombiset kiteet.

Sinkkikarbonaatti. Ondřej Mangl / Julkinen. Lähde: Wikimedia Commons.

Molekyylipaino

125,4 g / mol

Sulamispiste

140 ° C: ssa se hajoaa sulamatta.

Tiheys

4 398 g / cm ³ lämpötilassa 20 ° C.

Liukoisuus

Käytännössä liukene veteen: 0.000091 g / 100 g H ₂ O 20 ° C: ssa Liukenee laimeisiin happoihin, emäksiin ja ammoniumsuolaliuoksiin. Liukenematon ammoniakkiin, alkoholiin ja asetoniin.

Kemiallisia ominaisuuksia

Reagoi happojen kanssa muodostaen hiilidioksidia:

ZnCO ₃ + 2 H ⁺ → Zn ²⁺ + H ₂ O + CO ₂ ↑

Se liukenee emäksissä muodostaen hydroksidin, joka liukenee osittain muodostaen sinaatti-ionin:

ZnCO ₃ + 2 OH ^- → Zn (OH) ₂ + CO ₃ ²

Zn (OH) ₂ + H ₂ O + OH ^- → ^-

Se ei ole palavaa. Kuumennettaessa hajoamiseen se tuottaa sinkkioksidia ja hiilidioksidia, mutta se voi jopa päästää hiilimonoksidia (CO).

ZnCO ₃ + lämpö → ZnO + CO ₂ ↑

Saada

Se saadaan jauhamalla mineraal smithsonite, jota aiemmin kutsuttiin sinkkipiiriksi.

Sitä voidaan myös valmistaa sekoittamalla natriumkarbonaattiliuosta sinkkisuolan, kuten sinkkisulfaatin, kanssa. Natriumsulfaatti pysyy liuenneena ja sinkkikarbonaatti saostuu:

ZnSO ₄ + Na ₂ CO ₃ → ZnCO ₃ ↓ + Na ₂ SO ₄

Sovellukset

Lääketieteellisissä hoidoissa

Tämä yhdiste mahdollistaa joidenkin farmaseuttisten tuotteiden saamisen. Sitä levitetään tulehtuneelle iholle jauheena tai voiteena.

Eläinlääketieteellisissä sovelluksissa

ZnCO ₃ toimii supistava, antiseptinen ja ajankohtainen haavan suojelija eläimillä.

Se auttaa myös estämään sinkin puutteesta johtuvia sairauksia, minkä vuoksi sitä käytetään lisäaineena joidenkin eläinten ruokavaliossa edellyttäen, että annetut määrät ovat terveysvirastojen vahvistamien normien mukaisia.

Sinkkikarbonaattia annetaan joskus pienravinteina sikojen tautien estämiseksi. Tuntematon kirjoittaja / CC0. Lähde: Wikimedia Commons.

Sikojen parakeratoosin puhkeamisen yhteydessä se lisätään heidän ruokavalioonsa. Tämä sairaus on ihon muutos, jossa kiimainen kerros ei ole muodostunut oikein.

Palonestoaineena

Sitä käytetään palonkestävänä täyteaineena korkeille lämpötiloille alttiilla kumeilla ja muoveilla. Suojaa tekstiilikuituja tulesta.

Puuvillatekstiilien tapauksessa se levitetään kankaalle yhdessä jonkin alkalin kanssa. Tämä suoraan hyökkää primääristen hydroksyyliryhmien (CH ₂ OH) selluloosan ja muuntaa ne natrium- selluloosaa (CH ₂ ONa).

Rikkoutuminen selluloosan joukkovelkakirjojen alkali- suosii suurempi tunkeutuvuus ketjujen kompakti selluloosarakenteen, niin että enemmän ZnCO ₃ onnistuu pääsemään amorfinen alue tämän ja sen dispersion helpottuu.

Jotkut puuvillakankaat voi sisältää ZnCO ₃ niiden kuidut, jotta ne palonkestävä. Socken_farbig.jpeg: Scott Bauerderivaatustyö: Socky / Public domain. Lähde: Wikimedia Commons.

Seurauksena tulipalossa syntyvän palavan kaasun määrä vähenee.

Hammashoidoissa

Tietyt hammastahnat, jotka perustuvat sinkkikarbonaatti-nanokiteisiin ja hydroksiapatiittiin, joita levitetään säännöllisesti hampaisiin, vähentävät yliherkkyyttä tehokkaammin kuin fluoridipohjaiset.

ZnCO ₃ ja hydroksiapatiittia nanocrystals on koko, muoto, kemiallinen koostumus ja kiteisyys samanlainen kuin hammasluun, joten dentiini tubulukset voidaan sulkea soveltaminen näiden materiaalien.

ZnCO _3- hydroksiapatiitti- nanohiukkaset on testattu onnistuneesti vähentämään valkaistujen hampaiden herkkyyttä. Kirjoittaja: Photo Mix. Lähde: Pixabay.

Tämän tyyppinen hammastahna osoittautui hyödylliseksi hampaiden valkaisuprosessien jälkeen.

Erottaa vaaralliset mineraalit arseenista

Menetelmät arseenimineraalien erottamiseksi sulfidikiveistä (kuten galeenasta, kalkopyriitistä ja pyriitistä) ZnC03: lla _on testattu. Arseenirikas mineraali on erotettava muista, koska tämä alkuaine on erittäin myrkyllinen ja myrkyllinen pilaava aine eläville olennoille.

Tämän saavuttamiseksi jauhettujen kivien seosta käsitellään sinkkisulfaatin ja natriumkarbonaatin liuoksella, jonka pH on 7,5 - 9,0, ja ksantaattiyhdisteellä.

Arsenopyrite. Tämä mineraali on erotettava muista, koska se sisältää myrkyllistä arseenia. Erottelu voidaan saavuttaa sinkkikarbonaatilla. James St. John / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0). Lähde: Wikimedia Commons.

Tehokkuutta, jolla on kaava johtuvan muodostuu pieniä ZnCO ₃ hiukkasten pinnalle arseenikiisusta, joten se hydrofiilinen (samanlainen kuin vesi), joten se ei voi noudattaa ilmakuplia ja voi kellua, saostetaan ja erotetaan muista mineraaleista.

Muiden sinkkiyhdisteiden saamisessa

Sinkkikarbonaattia on käytetty hydrofobisten sinkkiboraatti-nanorakenteiden, joilla on kaava 3ZnO • 3B ₂ O ₃ • 3,5 H ₂ O. Tätä materiaalia voidaan käyttää palonestoaineena polymeereissä, puussa ja tekstiileissä.

Sinkin talteenotossa jätevesistä

Synteettinen vedet runsaasti sinkkiä ionit poistetaan käytöstä elektrolyyt- voidaan hoitaa leijupolttoteknologian käyttäen natriumkarbonaattia saostamiseksi ZnCO ₃.

Kun Zn ²⁺ saostuu karbonaatin muodossa, sen pitoisuus laskee, saatu kiinteä aine suodatetaan ja vedet voidaan hävittää turvallisesti. Saostetaan ZnCO ₃ on erittäin puhdasta.

Muut sovellukset

Sen avulla voidaan valmistaa muita sinkkiyhdisteitä. Sitä käytetään kosmetiikassa. Se toimii pigmenttinä ja sitä käytetään posliinien, keramiikan ja keramiikan valmistukseen.

riskit

Hengittäminen ZnCO ₃ pöly voi aiheuttaa kurkun kuivumista, yskää, rintakipu, kuume, ja hikoilu. Sen nauttiminen aiheuttaa pahoinvointia ja oksentelua.

Vaikutukset ympäristöön

Suurin riski on sen vaikutukset ympäristöön, joten on vältettävä sen leviämistä ympäristöön. Se on erittäin myrkyllistä vesieliöille, seurauksista, jotka jatkuvat elävissä organismeissa.

Viitteet

1. Yhdysvaltain lääketieteellinen kirjasto. (2019). Sinkkikarbonaatti. Palautettu pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Lide, DR (toimittaja) (2003). CRC: n kemian ja fysiikan käsikirja. 85 ^th CRC Press.
3. Cotton, F. Albert ja Wilkinson, Geoffrey. (1980). Kehittynyt epäorgaaninen kemia. Neljäs painos. John Wiley & Sons.
4. Sharma, V. et ai. (2018). Sinkkikarbonaatti-nanoneulusten synteesi, potentiaalinen palonestoaine puuvillatekstiileille. Selluloosa 25, 6191 - 6205 (2018). Palautettu osoitteesta link.springer.com.
5. Guan, Y. et ai. (2020). Kolloidinen ZnCO3 voimakkaana arsenopyriitin masentajana heikosti alkalisessa sellussa ja vuorovaikutusmekanismissa. Minerals 2020, 10, 315. Palautettu osoitteesta mdpi.com.
6. Ihon, silmien, sidekalvon ja ulkokorvan sairaudet. (2017). Eläinlääketieteessä (yhdestoista painos). Palautettu osoitteesta sciencedirect.com.
7. Hannig, M. ja Hannig, C. (2013). Nanobiomateriaalit ennaltaehkäisevässä hammaslääketieteessä. Nanobiomateriaaleissa kliinisessä hammaslääketieteessä. Luku 8. Palautettu osoitteesta sciencedirect.com.
8. Tugrul, N. et ai. (2015). Hydrofobisten sinkkiboraatin nanorakenteiden synteesi sinkkikarbonaatista ja tuotteen karakterisointi. Res Chem Intermed (2015) 41: 4395-4403. Palautettu osoitteesta link.springer.com.
9. de Luna, MDG, et ai. (2020). Sinkin rakeiden talteenotto synteettisestä elektrolyyttisestä jätevedestä käyttämällä leijukerroshomogeenistä kiteytysprosessia. Int. J. Environ. Sei. Technol. 17, 129 - 142 (2020). Palautettu osoitteesta link.springer.com.