- Struktur
- nomenklatur
- Egenskaper
- Fysisk tilstand
- Molekylær vekt
- Smeltepunkt
- Kokepunkt
- tetthet
- løselighet
- pH-
- Kjemiske egenskaper
- Å skaffe
- applikasjoner
- Ved katalyse av reaksjoner
- I sammensatte polymerer
- I oksisales sement
- I sinkoksidbelegg og nanomaterialer
- I ugressmidler
- I anode produksjon
- Andre apper
- Potensiell bruk i benvevsteknikk
- risiko
- referanser
Den sinknitrat er en uorganisk forbindelse bestående av elementene sink (Zn), nitrogen (N) og oksygen (O). Oksidasjonstilstanden for sink er +2, den for nitrogen er +5, og oksygen er -2.
Den kjemiske formelen er Zn (NO 3 ) 2 . Det er et fargeløst krystallinsk fast stoff som har en tendens til å absorbere vann fra omgivelsene. Det kan oppnås ved å behandle sinkmetall med fortynnet salpetersyre. Det er en sterkt oksiderende forbindelse.
Sinknitrat Zn (NO 3 ) 2 . Ondřej Mangl / Public domain. Kilde: Wikimedia Commons.
Det fungerer som en akselerator av organiske kjemireaksjoner og gjør det mulig å oppnå sammensatte polymerer med elektrisk ledende egenskaper. Det brukes til å danne lag med materialer som er nyttige i elektronikk.
Det er en del av noen flytende gjødsel og visse langsom frigjøring ugressmidler. Det hjelper i fremstillingen av komplekse oksider, forbedrer deres tetthet og elektrisk ledningsevne.
Det er vellykket testet for å oppnå strukturer som tjener som grunnlag for regenerering og vekst av beinvev, forbedrer denne prosessen og er effektiv som antibakteriell.
Selv om det ikke er brennbart, kan det fremskynde forbrenningen av stoffer som er, for eksempel kull eller organiske materialer. Det er irriterende for hud, øyne og slimhinner, og det er veldig giftig for vannlevende liv.
Struktur
Sinknitrat er en ionisk forbindelse. Den har en bivalent kation (Zn 2+ ) og to monovalente anioner (NO 3 - ). Nitratanjonen er et polyatomisk ion dannet av et nitrogenatom i dens oksidasjonstilstand +5 kovalent bundet til tre oksygenatomer med en valens på -2.
Ionisk struktur av sinknitrat. Edgar181 / Public domain. Kilde: Wikimedia Commons.
Bildet nedenfor viser den romlige strukturen til denne forbindelsen. Den sentrale grå sfæren er sink, de blå kulene er nitrogen, og de røde kulene representerer oksygen.
Romlig struktur av Zn (NO 3 ) 2 . Sink er i midten av nitrationer. Grasso Luigi / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Kilde: Wikimedia Commons.
nomenklatur
- Sinknitrat
- Sink dinitrat
Egenskaper
Fysisk tilstand
Fargeløst eller hvitt krystallinsk fast stoff.
Molekylær vekt
189,40 g / mol
Smeltepunkt
Cirka 110 ºC.
Kokepunkt
Cirka 125 ºC.
tetthet
2.065 g / cm 3
løselighet
Oppløselig i vann: 120 g / 100 g H 2 O ved 25 ° C. Løselig i alkohol.
pH-
Vandige oppløsninger er sure. En 5% løsning har en pH på omtrent 5.
Kjemiske egenskaper
Å være et nitrat, er denne forbindelsen en sterk oksidant. Reagerer voldsomt med karbon, kobber, metallsulfider, organisk materiale, fosfor og svovel. Hvis det sprøytes på varmt kull, eksploderer det.
På den annen side er det hygroskopisk og absorberer vann fra omgivelsene. Ved oppvarming danner man sinkoksyd, nitrogendioksid og oksygen:
2 Zn (NO 3 ) 2 + varme → 2 ZnO + 4 NO 2 ↑ + O 2 ↑
I alkaliske oppløsninger, så som NaOH, danner sink i denne forbindelsen hydroksyd og andre komplekse arter:
Zn (NO 3 ) 2 + 2 OH - → Zn (OH) 2 + 2 NO 3 -
Zn (OH) 2 + 2 OH - → 2-
Å skaffe
Det kan oppnås ved å behandle sink eller sinkoksyd med fortynnet salpetersyre. Hydrogengass dannes i denne reaksjonen.
Zn + 2 HNO 3 → Zn (NO 3 ) 2 + H 2 ↑
applikasjoner
Ved katalyse av reaksjoner
Den brukes som katalysator for å oppnå andre kjemiske forbindelser som harpikser og polymerer. Det er en syrekatalysator.
Eksempel på harpiks. Bugman på engelsk Wikipedia / Public domain. Kilde: Wikimedia Commons.
Strukturmodell av en polymer. Ilmari Karonen / Public domain. Kilde: Wikimedia Commons.
Et annet tilfelle av akselerasjon av reaksjoner er det katalytiske system av Zn (NO 3 ) 2 / VOC 2 O 4, som tillater oksidasjon av a-hydroksyestere med a-ketoestere med en 99% omdannelse til og med ved omgivende trykk og temperatur.
I sammensatte polymerer
Polymetylmetakrylat og Zn (NO 3 ) 2- filmer med elektrisk ledningsevneegenskaper er utviklet som gjør dem til egnede kandidater for bruk i superkapasitorer og datamaskiner med høy hastighet.
I oksisales sement
Med vandige oppløsninger av sinknitrat og sinkoksydpulver oppnås materialer som tilhører klassen sement generert ved en sur-base-reaksjon.
Disse har en rimelig motstand mot å oppløses i fortynnede syrer og alkalier, og utvikler en motstand mot kompresjon som kan sammenlignes med den for andre sement, så som sinkoksyklorider.
Denne egenskapen øker når ZnO / Zn (NO 3 ) 2 -forholdet øker , og når konsentrasjonen av Zn (NO 3 ) 2 i løsningen øker. Sementene som er oppnådd er helt amorfe, det vil si at de ikke har krystaller.
Med sinknitrat er det utført tester for å få sement. Forfatter: Kobthanapong. Kilde: Pixabay.
I sinkoksidbelegg og nanomaterialer
Zn (NO 3 ) 2 brukes til elektrolytisk avsetning av veldig tynne lag med sinkoksid (ZnO) på forskjellige underlag. Nanostrukturer av dette oksydet er også tilberedt på overflatene.
Sinkoksid-nanopartikler. Noen ZnO nanostrukturer kan tilberedes med Zn (NO 3 ) 2 . 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/ lisenser / av / 2,5). Kilde: Wikimedia Commons.
ZnO er et materiale av stor interesse på grunn av mangfoldet av applikasjoner innen optoelektronikk, det har også halvlederegenskaper og brukes i sensorer og svinger.
I ugressmidler
Sinknitrat har blitt brukt i forbindelse med noen organiske forbindelser for å redusere frigjøringshastigheten for visse ugressmidler til vann. Den sakte utgivelsen av disse produktene gjør at de kan være tilgjengelige for lengre tid og færre applikasjoner er påkrevd.
I anode produksjon
Det stimulerer sintringsprosessen og forbedrer tettheten av visse oksider som brukes til å lage anoder for brenselceller. Sintring oppnår et fast materiale ved å varme opp og komprimere et pulver uten å oppnå fusjon.
Tegning av hvordan sintringen av to korn skjer. Zn (NO 3 ) 2 hjelper i utførelsen av denne prosessen på noen komplekse oksider. Cdang / Public domain. Kilde: Wikimedia Commons.
Materialene som er testet er komplekse oksider av strontium, iridium, jern og titan. Tilstedeværelsen av sink øker den elektriske ledningsevnen betydelig.
Andre apper
Det brukes til å skaffe medisiner. Det fungerer som en mordant ved påføring av blekk og fargestoffer. Serverer som en latex-koagulant. Det er en kilde til sink og nitrogen i flytende gjødsel.
Potensiell bruk i benvevsteknikk
Denne forbindelsen har blitt brukt som et tilsetningsstoff i utdypingen av forsterkninger eller rammer for regenerering av benfibre, ettersom den gjør det mulig å forbedre den mekaniske motstanden til disse strukturer.
Det sinkholdige stillaset har vist seg å være ikke-giftig for osteoprogenitorceller, støtter aktiviteten til osteoblaster, benfremførende celler og forbedrer deres vedheft og spredning.
Det favoriserer dannelse av apatitt som er mineralet som danner bein og har også en antibakteriell effekt.
Zn (NO 3 ) 2 kan være veldig nyttig for gjenoppbygging av beinstoff hos personer som har hatt ulykker. Mariano Coretti / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Kilde: Wikimedia Commons.
risiko
Det er et materiale med potensiell fare for brann og eksplosjon.
Det er ikke brennbart, men akselererer forbrenningen av brennbare materialer. Hvis en stor mengde av denne forbindelsen er involvert i en brann eller hvis det brennbare materialet er fint delt, kan det oppstå en eksplosjon.
Ved utsatt for sterk varme produseres giftige gasser av nitrogenoksider. Og hvis eksponeringen blir utført i lang tid, kan den eksplodere.
Det er irriterende på huden, kan forårsake alvorlig skade på øynene, irritasjon i luftveiene, er giftig ved svelging og forårsake skade på fordøyelseskanalen.
Veldig giftig for vannlevende liv med langvarige effekter.
referanser
- Ju, Y. et al. (2019). Romaneffekt av sinknitrat / vanadyloksalat for selektiv katalytisk oksidasjon av ALFA-hydroksyestere til ALFA-Keto estere med molekylært oksygen: en ATR-IR-studie i situasjonen. Molekyler 2019, 24, 1281. Gjenopprettet fra mdpi.com.
- Mohd S., SN et al. (2020). Formulering av kontrollert frigjøring av sinkhydroksydnitrat interkalkulert med natriumdodecylsulfat og bispyribac-anioner: En ny herbicid nanokompositt for paddyrking. Arabian Journal of Chemistry 13, 4513-4527 (2020). Gjenopprettet fra sciencedirect.
- Mani, MP et al. (2019). Beriket mekanisk styrke og beinmineralisering av elektrospun biomimetisk stillas lastet med Ylang Ylang olje og sinknitrat for benvevsteknikk. Polymerer 2019, 11, 1323. Gjenopprettet fra mdpi.com.
- Kim, KI et al. (2018). Effekter av sinknitrat som sintringshjelpemiddel på de elektrokjemiske egenskapene til Sr 0,92 Y 0,08 TiO 3-DELTA og Sr 0,92 Y 0,08 Ti 0,6 Fe 0,4 O 3-DELTA Ceramics International, 44 (4): 4262-4270 (2018). Gjenopprettet fra sciencedirect.com.
- Prasad, BE et al. (2012). Elektroavsetning av ZnO-belegg fra vandig Zn (NO 3 ) 2 bad: effekt av Zn-konsentrasjon, avsetningstemperatur og tid på orientering. J Solid State Electrochem 16, 3715-3722 (2012). Gjenopprettet fra link.springer.com.
- Bahadur, H. og Srivastava, AK (2007). Morfologier av Sol-Gel-avledede tynne filmer av ZnO ved bruk av forskjellige forløpermaterialer og deres nanostrukturer. Nanoscale Res Lett (2007) 2: 469-475. Gjenopprettet fra link.springer.com.
- Nicholson, JW og Tibaldi, JP (1992). Dannelse og egenskaper av sement fremstilt av sinkoksid og vandige oppløsninger av sinknitrat. J Mater Sci 27, 2420-2422 (1992). Gjenopprettet fra link.springer.com.
- Lide, DR (redaktør) (2003). CRC Håndbok for kjemi og fysikk. 85 th CRC Press.
- Maji, P. et al. (2015). Effekt av Zn (NO 3 ) 2- fyllstoff på dielektrisk permittivitet og elektrisk modul til PMMA. Bull Mater Sci 38, 417-424 (2015). Gjenopprettet fra link.springer.com.
- US National Library of Medicine. (2019). Sinknitrat. Gjenopprettet fra pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Byju tallet. (2020). Sinknitrat - Zn (NO3) 2. Gjenopprettet fra byjus.com.
- Amerikanske elementer. Sinknitrat. Gjenopprettet fra americanelements.com.
- Cotton, F. Albert og Wilkinson, Geoffrey. (1980). Avansert uorganisk kjemi. Fjerde utgave. John Wiley & Sons.