SINKKARBONAT (ZNCO3): STRUKTUR, EGENSKAPER, BRUK - KJEMI - 2026

Den sinkkarbonat er en uorganisk forbindelse som består av elementene sink (Zn), karbon (C) og oksygen (O). Den kjemiske formelen er ZnCO ₃ . Sink har en oksidasjonstilstand på +2, karbon +4 og oksygen -2.

Det er et fargeløst eller hvitt fast stoff som finnes i naturen, og danner mineralet smithsonite, der det kan være alene eller med andre elementer som kobolt eller kobber, som gir det henholdsvis en fiolett eller grønn farge.

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

ZnCO ₃ er nesten uoppløselig i vann, men den løses lett opp i fortynnede syrer, siden karbonationet i et surt medium danner kullsyre (H ₂ CO ₃ ), som deretter blir CO ₂ -gass og vann.

Det brukes som et antiseptisk middel i dyre sår og blir noen ganger levert i kostholdet for å forhindre sykdommer forårsaket av sinkmangel.

Det tjener til å forsinke forbrenningen av visse fibre, plast og gummi når de kommer i kontakt med brann. Det gjør det mulig å skille giftige arsenmineraler fra andre bergarter trygt.

Det har blitt brukt i tannkrem for å gjenopprette dentin på tenner som er underbleking.

Struktur

ZnCO ₃ består av et Zn ²⁺ -kation og et CO ₃ ^2- anion . Karbonet i karbonationet har en oksidasjonstilstand på +4. Dette ionet har en flat struktur med de tre oksygenatomer som omgir karbonatomet.

Kjemisk struktur av sinkkarbonat. Ukjent forfatter / Public domain. Kilde: Wikimedia Commons.

nomenklatur

• Sinkkarbonat
• Sinkmonokarbonat
• Karbonsyresinksalt
• smithsonitt
• Sinkspar

Egenskaper

Fysisk tilstand

Fargeløst eller hvitt krystallinsk fast stoff. Rhombiske krystaller.

Sinkkarbonat. Ondřej Mangl / Public domain. Kilde: Wikimedia Commons.

Molekylær vekt

125,4 g / mol

Smeltepunkt

Ved 140 ºC brytes den ned uten å smelte.

tetthet

4,398 g / cm ³ ved 20 ° C.

løselighet

Praktisk talt uoppløselig i vann: 0.000091 g / 100 g H ₂ O ved 20 ° C. Løselig i fortynnede syrer, alkalier og ammoniumsaltløsninger. Uoppløselig i ammoniakk, alkohol og aceton.

Kjemiske egenskaper

Reagerer med syrer som danner karbondioksid:

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

Det løses opp i baser som danner hydroksyd, som delvis oppløses og danner et sinkation:

ZnCO ₃ + 2 OH ^- → Zn (OH) ₂ + CO ₃ ^2-

Zn (OH) ₂ + H ₂ O + OH ^- → ^-

Det er ikke brannfarlig. Når den varmes opp til spaltning produserer den sinkoksid og karbondioksid, men den kan til og med avgi karbonmonoksid (CO).

ZNCO ₃ + varme → ZnO + CO ₂ ↑

Å skaffe

Det oppnås ved å kverne mineralet smithsonite, tidligere kalt sinkspar.

Det kan også fremstilles ved å blande en natriumkarbonatoppløsning med et sinksalt, så som sinksulfat. Natriumsulfatet forblir oppløst og sinkkarbonatet presipiterer:

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

applikasjoner

I medisinske behandlinger

Denne forbindelsen gjør det mulig å oppnå noen farmasøytiske produkter. Det påføres betent hud som et pulver eller krem.

I veterinærapplikasjoner

ZnCO ₃ fungerer som en snerpende, antiseptisk og aktuell sårbeskytter hos dyr.

Det hjelper også til å forhindre sykdommer forårsaket av sinkmangel, og det er derfor den brukes som et supplement i kostholdet til noen dyr, forutsatt at mengdene som administreres er innenfor standardene som er fastsatt av helsebyråer.

Sinkkarbonat blir noen ganger gitt som et mikronæringsstoff for å forhindre sykdom hos griser. Ukjent forfatter / CC0. Kilde: Wikimedia Commons.

Ved utbrudd av parakeratose hos griser blir det lagt til kostholdet deres. Denne sykdommen er en endring av huden der det kåte laget ikke er riktig dannet.

Som en flammehemmende

Det brukes som et brannsikkert fyllstoff for gummi og plast som er utsatt for høye temperaturer. Beskytter tekstilfibre mot brann.

Når det gjelder bomullstekstiler påføres det stoffet sammen med litt alkali. Dette angriper direkte de primære hydroksylgrupper (-CH ₂ OH) av cellulose og konverterer dem til natrium-cellulose (-CH ₂ ONa).

Å bryte av cellulose bindinger av alkali favoriserer større penetrerbarhet av kjedene av kompakte cellulosefiberstrukturen, slik at mer ZNCO ₃ klarer å angi den amorfe sonen av dette og dets dispersjon lettes.

Noen bomullsstoffer kan inneholde ZnCO ₃ i fibrene sine for å gjøre dem brannsikre. Socken_farbig.jpeg: Scott Ba Eraivative work: Socky / Public domain. Kilde: Wikimedia Commons.

Som et resultat reduseres mengden brennbar gass som kan produseres ved brann.

I tannbehandlinger

Visse tannkremer basert på sinkkarbonat nanokrystaller og hydroksyapatitt påført regelmessig på tennene reduserer overfølsomheten mer effektivt enn de som er basert på fluor.

ZNCO ₃ og hydroksyapatitt nanokrystaller har en størrelse, form, kjemisk sammensetning og krystallinitet tilsvarende den i dentin, så dentinkanalene kan lukkes med anvendelsen av disse materialene.

ZnCO _3- hydroksyapatitt- nanopartikler er vellykket testet for å redusere følsomheten hos blekede tenner. Forfatter: Photo Mix. Kilde: Pixabay.

Denne typen tannkrem viste seg å være nyttig etter tannblekingsprosesser.

Å skille farlige mineraler fra arsen

Metoder for å skille arsenmineraler fra sulfidbergarter (som galena, chalcopyrite og pyrite) ved bruk av ZnCO _{3 er} testet . Mineralet rik på arsen må skilles fra de andre fordi dette elementet er et veldig giftig og giftig miljøgifter for levende vesener.

For å oppnå dette behandles blandingen av malt stein med en løsning av sinksulfat og natriumkarbonat ved en pH-verdi på 7,5-9,0 og en xantatforbindelse.

Arsenkis. Dette mineralet må skilles fra andre fordi det inneholder den giftige arsen. Separasjon kan oppnås med sinkkarbonat. James St. John / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0). Kilde: Wikimedia Commons.

Effektiviteten av formelen tilskrives dannelsen av små ZnCO _3- partikler på overflaten av arsenopyritten, noe som gjør den hydrofil (lik vann), slik at den ikke kan feste seg til luftbobler og ikke kan flyte, utfelle og separere av de andre mineralene.

Ved å oppnå andre sinkforbindelser

Sinkkarbonat har blitt brukt for å oppnå hydrofobe sinkborat-nanostrukturer med formelen 3ZnO • 3B ₂ O ₃ • 3.5H ₂ O. Dette materialet kan brukes som et flammehemmende tilsetningsstoff i polymerer, tre og tekstiler.

Ved utvinning av sink fra avløpsvann

Syntetiske vann rikt på sink-ioner som er forkastet av elektroavsetningsprosesser kan behandles ved virvelsjikt-teknologi under anvendelse av natriumkarbonat for å utfelle ZNCO ₃ .

Når Zn2 ^{+ blir} utfelt i form av karbonat, avtar dens konsentrasjon, det oppnådde faste stoffet filtreres og vannet kan kastes på en sikker måte. Den utfelte ZNCO ₃ er av høy renhet.

Andre apper

Det gjør det mulig å fremstille andre sinkforbindelser. Det brukes i kosmetikk. Det fungerer som et pigment og brukes til fremstilling av porselen, keramikk og keramikk.

risiko

Innånding av ZnCO _3- støv kan forårsake tørr hals, hoste, ubehag i brystet, feber og svette. Inntaket forårsaker kvalme og oppkast.

Effekter på miljøet

Hovedrisikoen er dens innvirkning på miljøet, så det bør unngås at det er spredt i det. Det er veldig giftig for vannlevende liv med konsekvenser som vedvarer i levende organismer.

referanser

1. US National Library of Medicine. (2019). Sinkkarbonat. Gjenopprettet fra pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Lide, DR (redaktør) (2003). CRC Håndbok for kjemi og fysikk. 85 ^th CRC Press.
3. Cotton, F. Albert og Wilkinson, Geoffrey. (1980). Avansert uorganisk kjemi. Fjerde utgave. John Wiley & Sons.
4. Sharma, V. et al. (2018). Syntese av sinkkarbonat-nanøletler, en potensiell flammehemmende middel for bomullstekstiler. Cellulose 25, 6191-6205 (2018). Gjenopprettet fra link.springer.com.
5. Guan, Y. et al. (2020). Kolloidal ZnCO3 som en kraftig depresjon av arsenopyritt i svak alkalisk masse og samhandlingsmekanismen. Mineraler 2020, 10, 315. Gjenopprettet fra mdpi.com.
6. Sykdommer i hud, øye, konjunktiva og ytre øre. (2017). In Veterinary Medicine (Ellevte utgave). Gjenopprettet fra sciencedirect.com.
7. Hannig, M. og Hannig, C. (2013). Nanobiomaterialer i forebyggende tannbehandling. I Nanobiomaterials in Clinical Dentistry. Kapittel 8. Gjenopprettet fra sciencedirect.com.
8. Tugrul, N. et al. (2015). Syntese av hydrofobe nanostrukturer sinkborat fra sinkkarbonat, og karakterisering av produktet. Res Chem Intermed (2015) 41: 4395-4403. Gjenopprettet fra link.springer.com.
9. de Luna, MDG, et al. (2020). Gjenvinning av sinkgranulat fra syntetisk elektroplaterende avløpsvann ved anvendelse av homogen krystalliseringsprosess med fluidisert sjikt. Int. J. Environ. Teknologi. 17, 129-142 (2020). Gjenopprettet fra link.springer.com.