- Rakenne
- nimistö
- ominaisuudet
- Fyysinen tila
- Molekyylipaino
- Sulamispiste
- Kiehumispiste
- Tiheys
- Liukoisuus
- pH
- Kemiallisia ominaisuuksia
- Saada
- Sovellukset
- Reaktioiden katalyysi
- Yhdistelmäpolymeereinä
- Oksisaaleissa sementit
- Sinkkioksidipäällysteissä ja nanomateriaaleissa
- Rikkakasvien torjunta-aineissa
- Anodivalmistuksessa
- Muut sovellukset
- Mahdollinen käyttö luukudostekniikassa
- riskit
- Viitteet
Sinkki nitraatti on epäorgaaninen yhdiste, joka koostuu elementtien sinkki (Zn), typen (N) ja happea (O). Sinkin hapetustila on +2, typen on +5 ja hapen -2.
Sen kemiallinen kaava on Zn (NO 3) 2. Se on väritön kiteinen kiinteä aine, jolla on taipumus imeä vettä ympäristöstä. Sitä voidaan saada käsittelemällä sinkkimetallia laimealla typpihapolla. Se on voimakkaasti hapettava yhdiste.
Sinkinitraatti Zn (NO 3) 2. Ondřej Mangl / Julkinen. Lähde: Wikimedia Commons.
Se toimii orgaanisen kemiallisen reaktion kiihdyttimenä ja mahdollistaa yhdistelmäpolymeerien saamisen, joilla on sähköä johtavia ominaisuuksia. Sitä käytetään elektroniikassa hyödyllisten materiaalikerrosten muodostamiseen.
Se on osa joihinkin nestemäisiin lannoitteisiin ja tiettyihin hitaasti vapautuviin rikkakasvien torjunta-aineisiin. Se auttaa monimutkaisten oksidien valmistuksessa parantamalla niiden tiheyttä ja sähkönjohtavuutta.
Sitä on testattu menestyksekkäästi sellaisten rakenteiden saamiseksi, jotka toimivat luukudoksen uudistumisen ja kasvun perustana, parantamalla tätä prosessia ja ovat tehokkaita antibakteerina.
Vaikka se ei ole palava, se voi nopeuttaa aineiden, kuten kivihiilen tai orgaanisten aineiden, palamista. Se ärsyttää ihoa, silmiä ja limakalvoja ja on erittäin myrkyllistä vesieliöille.
Rakenne
Sinkinitraatti on ioninen yhdiste. Se on kahdenarvoinen kationi (Zn 2+) ja kaksi yksiarvoisten anionien (NO 3 -). Nitraatti-anioni on polyatominen ioni, jonka muodostaa typpiatomi hapetustilassaan +5, joka on sitoutunut kovalenttisesti kolmeen happiatomiin valenssin ollessa -2.
Sinkinitraatin ioninen rakenne. Edgar181 / Julkinen. Lähde: Wikimedia Commons.
Seuraava kuva näyttää tämän yhdisteen tilallisen rakenteen. Keskimmäinen harmaa pallo on sinkki, siniset pallot ovat typpeä ja punaiset pallot edustavat happea.
Zn (NO 3) 2: n tilarakenne. Sinkki on keskellä nitraatti-ioneja. Grasso Luigi / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Lähde: Wikimedia Commons.
nimistö
- Sinkinitraatti
- Sinkinitraatti
ominaisuudet
Fyysinen tila
Väritön tai valkoinen kiteinen kiinteä aine.
Molekyylipaino
189,40 g / mol
Sulamispiste
Noin 110 ºC.
Kiehumispiste
Noin 125 ºC.
Tiheys
2065 g / cm 3
Liukoisuus
Vesiliukoinen: 120 g / 100 g H 2 O 25 ° C: ssa Liukenee alkoholiin.
pH
Sen vesiliuokset ovat happamia. 5-prosenttisen liuoksen pH on noin 5.
Kemiallisia ominaisuuksia
Koska nitraatti, tämä yhdiste on voimakas hapetin. Reagoi kiivaasti hiilen, kuparin, metallisulfidien, orgaanisten aineiden, fosforin ja rikin kanssa. Jos se ruiskutetaan kuumalle hiilelle, se räjähtää.
Toisaalta se on hygroskooppinen ja imee vettä ympäristöstä. Kuumennettaessa muodostaa sinkkioksidia, typpidioksidia ja happea:
2 Zn (NO 3) 2 + lämpö → 2 ZnO + 4 NO 2 ↑ + O 2 ↑
Emäksisissä liuoksissa, kuten NaOH, tämän yhdisteen sinkki muodostaa hydroksidinsa ja muut monimutkaiset lajinsa:
Zn (NO 3) 2 + 2 OH - → Zn (OH) 2 + 2 NO 3 -
Zn (OH) 2 + 2 OH - → 2-
Saada
Sitä voidaan saada käsittelemällä sinkkiä tai sinkkioksidia laimealla typpihapolla. Tässä reaktiossa muodostuu vetykaasua.
Zn + 2 HNO 3 → Zn (NO 3) 2 + H 2 ↑
Sovellukset
Reaktioiden katalyysi
Sitä käytetään katalysaattorina muiden kemiallisten yhdisteiden, kuten hartsien ja polymeerien, saamiseksi. Se on happokatalyytti.
Esimerkki hartsista. Bugman englanniksi Wikipediassa / julkinen. Lähde: Wikimedia Commons.
Polymeerin rakennemalli. Ilmari Karonen / Julkinen. Lähde: Wikimedia Commons.
Toinen tapaus reaktion kiihtyvyydestä on Zn (NO 3) 2 / VOC 2 O 4 -katalyyttisysteemi , joka sallii a-hydroksiesterien hapettumisen a-ketoestereiksi 99-prosenttisen konversion avulla jopa ympäröivässä paineessa ja lämpötilassa.
Yhdistelmäpolymeereinä
Polymetyylimetakrylaatti- ja Zn (NO 3) 2 -kalvoilla on kehitetty sähkönjohtavuusominaisuudet, jotka tekevät niistä sopivia ehdokkaita käytettäväksi superkondensaattoreissa ja nopeissa tietokoneissa.
Oksisaaleissa sementit
Sinkinitraatin ja sinkkioksidijauheen vesiliuoksilla saadaan materiaaleja, jotka kuuluvat happo-emäsreaktiossa muodostettujen sementtien luokkaan.
Näillä on kohtuullinen vastustuskyky liukenemiseen laimeissa hapoissa ja emäksissä, ja niiden puristuskestävyys kehittyy verrattavissa muiden sementtien, kuten sinkkioksikloridien, vastustuskykyyn.
Tämä ominaisuus kasvaa, kun ZnO / Zn (NO 3) 2 -suhde kasvaa ja kun Zn (NO 3) 2: n pitoisuus liuoksessa kasvaa. Saadut sementit ovat täysin amorfisia, ts. Niissä ei ole kiteitä.
Sinkinitraatilla on suoritettu testit sementtien saamiseksi. Kirjoittaja: Kobthanapong. Lähde: Pixabay.
Sinkkioksidipäällysteissä ja nanomateriaaleissa
Zn (NO 3) 2: ta käytetään erittäin ohuiden sinkkioksidikerrosten (ZnO) elektrolyyttiseen kerrostamiseen eri alustoille. Tämän oksidin nanorakenteet valmistetaan myös pinnoille.
Sinkkioksidinanohiukkaset. Jotkut ZnO-nanorakenteet voidaan valmistaa Zn (NO 3) 2: lla. Verena Wilhelmi, Ute Fischer, Heike Weighardt, Klaus Schulze-Osthoff, Carmen Nickel, Burkhard Stahlmecke, Thomas AJ Kuhlbusch, Agnes M. Scherbart, Charlotte Esser, Roel PF Schins, Catrin Albrecht / CC BY (https://creativecommons.org/ lisenssit / by / 2.5). Lähde: Wikimedia Commons.
ZnO on kiinnostava materiaali, koska optoelektroniikan alalla on paljon sovelluksia, sillä on myös puolijohdeominaisuuksia ja sitä käytetään antureissa ja muuntimissa.
Rikkakasvien torjunta-aineissa
Sinkinitraattia on käytetty yhdessä joidenkin orgaanisten yhdisteiden kanssa hidastamaan tiettyjen rikkakasvien torjunta-aineiden vapautumista veteen. Näiden tuotteiden hidas vapautuminen antaa niiden olla käytettävissä pidempään ja tarvitaan vähemmän sovelluksia.
Anodivalmistuksessa
Se stimuloi sintrausprosessia ja parantaa tiettyjen oksidien tiheyttä, joita käytetään anodien antamiseksi polttokennoihin. Sintraus on kiinteän materiaalin saaminen kuumentamalla ja puristamalla jauhetta saavuttamatta sen sulamista.
Piirustus siitä, kuinka kahden jyvän sintraus tapahtuu. Zn (NO 3) 2 auttaa tämän prosessin suorittamisessa joillakin monimutkaisilla oksideilla. Cdang / julkinen. Lähde: Wikimedia Commons.
Testatut materiaalit ovat strontiumin, iridiumin, raudan ja titaanin komplekseja oksideja. Sinkin läsnäolo lisää merkittävästi näiden sähkönjohtavuutta.
Muut sovellukset
Sitä käytetään lääkkeiden hankkimiseen. Se toimii peiteaineena levitettäessä musteita ja väriaineita. Toimii lateksikoagulanttina. Se on nestemäisissä lannoitteissa olevan sinkin ja typen lähde.
Mahdollinen käyttö luukudostekniikassa
Tätä yhdistettä on käytetty lisäaineena lujujen tai kehysten valmistuksessa luukuitujen uudistamiseksi, koska se mahdollistaa näiden rakenteiden mekaanisen kestävyyden parantamisen.
Sinkkiä sisältävien rakennustelineiden on todettu olevan myrkyttömiä osteoprogenitorisoluille, se tukee osteoblastien, luuta muodostavien solujen aktiivisuutta ja parantaa niiden tarttumista ja lisääntymistä.
Se suosii apatiitin muodostumista, joka on luita muodostava mineraali ja jolla on myös antibakteerinen vaikutus.
Zn (NO 3) 2 voi olla erittäin hyödyllinen onnettomuuksien saaneiden ihmisten luuaineen jälleenrakennuksessa. Mariano Coretti / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Lähde: Wikimedia Commons.
riskit
Se on materiaali, jolla saattaa olla palo- ja räjähdysvaara.
Se ei ole palavaa, mutta nopeuttaa palavien materiaalien palamista. Jos tulipalossa on suuri määrä tätä yhdistettä tai jos palava aine jakaantuu hienoksi, räjähdys voi tapahtua.
Voimakkaalla kuumuudella muodostuu myrkyllisiä typen oksidien kaasuja. Ja jos altistuminen tapahtuu pitkään, se voi räjähtää.
Se ärsyttää ihoa, voi aiheuttaa vakavia silmävaurioita, ärsyttää hengitysteitä, on myrkyllistä nieltynä ja aiheuttaa vaurioita ruuansulatukselle.
Erittäin myrkyllistä vesieliöille, pitkäaikaisia vaikutuksia.
Viitteet
- Ju, Y. et ai. (2019). Sinkki-nitraatin / vanadyylioksalaatin uusi vaikutus ALFA-hydroksiestereiden selektiiviseen katalyyttiseen hapetukseen ALFA-Keto-estereiksi molekyylihapolla: In situ ATR-IR-tutkimus. Molecules 2019, 24, 1281. Palautettu osoitteesta mdpi.com.
- Mohd S., SN et ai. (2020). Natriumdodekyylisulfaatin ja bispyribaani-anionien kanssa integroituneen kontrolloidusti vapautuvan sinkkivetynitraatin formulaatio: Uusi herbisidi-nanokomposiitti paddy-viljelyyn. Arabian Journal of Chemistry 13, 4513 - 4527 (2020). Toipunut tieteellisestä suorasta.
- Mani, MP et ai. (2019). Rikastettu mekaaninen lujuus ja luiden mineralisointi sähköpunaisissa biomimeettisissä rakennustelineissä, joissa on Ylang Ylang -öljy ja sinkinitraatti luukudosteknologiaan. Polymers 2019, 11, 1323. Palautettu osoitteesta mdpi.com.
- Kim, KI et ai. (2018). Sinkinitraatin vaikutukset sintrausapuaineena Sr 0,92 Y 0,08 TiO 3-DELTA: n ja Sr 0,92 Y 0,08 Ti 0,6 Fe 0,4 O 3-DELTA: n sähkökemiallisiin ominaisuuksiin. Ceramics International, 44 (4): 4262 - 4270 (2018). Palautettu osoitteesta sciencedirect.com.
- Prasad, BE et ai. (2012). Vesipitoisista Zn (NO 3) 2 -hauteista peräisin olevan ZnO-päällysteen sähkösaostus: Zn-pitoisuuden, kerrostumislämpötilan ja ajan vaikutus orientaatioon. J Solid State Electrochem 16, 3715 - 3722 (2012). Palautettu osoitteesta link.springer.com.
- Bahadur, H. ja Srivastava, AK (2007). ZnO: n johdettujen ZnO-ohuiden kalvojen morfologiat käyttämällä erilaisia prekursorimateriaaleja ja niiden nanorakenteita. Nanoscale Res Lett (2007) 2: 469-475. Palautettu osoitteesta link.springer.com.
- Nicholson, JW ja Tibaldi, JP (1992). Sinkkioksidista ja sinkinitraatin vesiliuoksista valmistetun sementin muodostuminen ja ominaisuudet. J Mater Sci 27, 2420 - 2422 (1992). Palautettu osoitteesta link.springer.com.
- Lide, DR (toimittaja) (2003). CRC: n kemian ja fysiikan käsikirja. 85 th CRC Press.
- Maji, P. et ai. (2015). Zn (NO 3) 2- täyteaineen vaikutus PMMA: n dielektriseen läpäisykykyyn ja sähköiseen moduuliin. Bull Mater Sci 38, 417 - 424 (2015). Palautettu osoitteesta link.springer.com.
- Yhdysvaltain lääketieteellinen kirjasto. (2019). Sinkinitraatti. Palautettu pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Byju n. (2020). Sinkinitraatti - Zn (NO3) 2. Palautettu byjus.com-sivustolta.
- Amerikkalaiset elementit. Sinkinitraatti. Palautettu osoitteesta americanelements.com.
- Cotton, F. Albert ja Wilkinson, Geoffrey. (1980). Kehittynyt epäorgaaninen kemia. Neljäs painos. John Wiley & Sons.