- Szerkezet
- Elnevezéstan
- Tulajdonságok
- Fizikai állapot
- Molekuláris tömeg
- Olvadáspont
- Forráspont
- Sűrűség
- Oldhatóság
- pH
- Kémiai tulajdonságok
- beszerzése
- Alkalmazások
- A reakciók katalizálásában
- Kompozit polimerekben
- Az oxisales cementben
- Cink-oxid bevonatokban és nanoanyagokban
- Gyomirtókban
- Anódgyártásban
- Egyéb alkalmazások
- Potenciális felhasználás a csontszövet-készítésben
- kockázatok
- Irodalom
A cink-nitrát egy szervetlen vegyület, amely cinkből (Zn), nitrogénből (N) és oxigénből (O) áll. A cink oxidációs állapota +2, a nitrogéné +5, és az oxigén -2.
Kémiai képlete Zn (NO 3) 2. Ez egy színtelen kristályos szilárd anyag, amely hajlamos abszorbeálni a vizet a környezetből. A cinkfém híg salétromsavval történő kezelésével nyerhető. Erősen oxidáló vegyület.
Cink-nitrát Zn (NO 3) 2. Ondřej Mangl / Nyilvános. Forrás: Wikimedia Commons.
A szerves kémiai reakciók gyorsítójává válik, és lehetővé teszi elektromosan vezető tulajdonságokkal rendelkező összetett polimerek előállítását. Az elektronikában hasznos anyagrétegek kialakítására használják.
Néhány folyékony műtrágya és bizonyos lassan felszabaduló herbicidek része. Segít a komplex oxidok előállításában, javítva ezek sűrűségét és elektromos vezetőképességét.
Sikeresen tesztelték olyan struktúrák előállításában, amelyek a csontszövet regenerációjának és növekedésének alapjául szolgálnak, javítják ezt a folyamatot és hatékonyan képesek antibakteriálisan.
Noha nem éghető, felgyorsíthatja az olyan anyagok égését, mint például a szén vagy a szerves anyagok. Bőrizgató hatású a bőrre, a szemre és a nyálkahártyákra, és nagyon mérgező a vízi élővilágra.
Szerkezet
A cink-nitrát egy ionos vegyület. Bivalens kationjával (Zn 2+) és két monovalens anionjával (NO 3 -) rendelkezik. A nitrát-anion egy többszörös anatómiai ion, amelyet oxidációs állapotában +5 nitrogénatom képez, és kovalensen kötődik három oxigénatomhoz, -2 vegyértékű vegyértéknél.
A cink-nitrát ionszerkezete. Edgar181 / Nyilvános. Forrás: Wikimedia Commons.
Az alábbi kép a vegyület térbeli szerkezetét mutatja. A központi szürke gömb cink, a kék gömbök nitrogén, a piros gömb pedig az oxigént képviseli.
Térbeli szerkezete Zn (NO 3) 2. A cink a nitrát-ionok közepén van. Grasso Luigi / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Forrás: Wikimedia Commons.
Elnevezéstan
- Cink-nitrát
- Cink-nitrát
Tulajdonságok
Fizikai állapot
Színtelen vagy fehér kristályos szilárd anyag.
Molekuláris tömeg
189,40 g / mol
Olvadáspont
Körülbelül 110 ºC.
Forráspont
Körülbelül 125 ºC.
Sűrűség
2,065 g / cm 3
Oldhatóság
Vízben oldódó: 120 g / 100 g H 2 O 25 ° C-on Alkoholban oldódik.
pH
Vizes oldatai savasak. Az 5% -os oldat pH-ja megközelítőleg 5.
Kémiai tulajdonságok
Mivel nitrát, ez a vegyület erős oxidálószer. Hevesen reagál szén, réz, fém-szulfidok, szerves anyagok, foszfor és kén hatására. Forró szénre permetezve felrobban.
Másrészt higroszkópos és felszívja a vizet a környezetből. Hevítéskor cink-oxidot, nitrogén-dioxidot és oxigént képez:
2 Zn (NO 3) 2 + hő → 2 ZnO + 4 NO 2 ↑ + O 2 ↑
Lúgos oldatokban, például a NaOH-ban, a vegyületben lévő cink képezi hidroxidját és más komplex vegyületeket:
Zn (NO 3) 2 + 2 OH - → Zn (OH) 2 + 2 NO 3 -
Zn (OH) 2 + 2 OH - → 2-
beszerzése
Megszerezhető cink vagy cink-oxid híg salétromsavval történő kezelésével. Ebben a reakcióban hidrogéngáz képződik.
Zn + 2 HNO 3 → Zn (NO 3) 2 + H 2 ↑
Alkalmazások
A reakciók katalizálásában
Katalizátorként használják más kémiai vegyületek, például gyanták és polimerek előállítására. Savas katalizátor.
Példa a gyantára. Bugman az angol Wikipedia-ban / nyilvános. Forrás: Wikimedia Commons.
Polimer szerkezeti modellje. Ilmari Karonen / Nyilvános. Forrás: Wikimedia Commons.
A reakciók felgyorsulásának egy másik példája a Zn (NO 3) 2 / VOC 2 O 4 katalitikus rendszere , amely lehetővé teszi az α-hidroxiszterinek oxidációját α-ketoészterekké 99% -os átalakítással, környezeti nyomáson és hőmérsékleten is.
Kompozit polimerekben
A polimetil-metakrilát és a Zn (NO 3) 2 fóliákat olyan elektromos vezetőképességű tulajdonságokkal fejlesztették ki, amelyek alkalmassá teszik őket szuperkondenzátorokban és nagysebességű számítógépekben való felhasználásra.
Az oxisales cementben
A cink-nitrát és a cink-oxid por vizes oldataival olyan anyagokat kapnak, amelyek a sav-bázis reakcióval képződött cementek osztályába tartoznak.
Ezek ésszerű ellenállást mutatnak a híg savakban és lúgokban való oldódás szempontjából, és a más cementekkel, például a cink-oxi-kloridokkal összehasonlítható nyomásállóságot fejtenek ki.
Ez a tulajdonság akkor növekszik, ha a ZnO / Zn (NO 3) 2 arány növekszik, és amikor a Zn (NO 3) 2 koncentrációja növekszik az oldatban. A kapott cement teljesen amorf, vagyis nincs kristálya.
A cink-nitráttal vizsgálatokat végeztek cement előállítására. Szerző: Kobthanapong. Forrás: Pixabay.
Cink-oxid bevonatokban és nanoanyagokban
A Zn (NO 3) 2- t nagyon vékony rétegek cink-oxid (ZnO) elektrolitikus leválasztására használják különféle szubsztrátumokon. Ennek az oxidnak a nanoszerkezeteit a felületeken is készítik.
Cink-oxid nanorészecskék. Néhány ZnO nanoszerkezet előállítható Zn (NO 3) 2- dal. 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/ engedélyek / by / 2.5). Forrás: Wikimedia Commons.
A ZnO az optoelektronika területén alkalmazott számos alkalmazás miatt nagy érdeklődésre számot tartó anyag, félvezető tulajdonságokkal is rendelkezik, és érzékelőkben és transzduktorokban használják.
Gyomirtókban
A cink-nitrátot egyes szerves vegyületekkel együtt alkalmazták bizonyos herbicidek vízbe jutásának sebességének lassítására. Ezeknek a termékeknek a lassú kibocsátása lehetővé teszi, hogy hosszabb ideig elérhetők legyenek, és kevesebb alkalmazásra van szükség.
Anódgyártásban
Serkenti a szinterelési folyamatot és javítja bizonyos oxidok sűrűségét, amelyeket az üzemanyagcellák anódjaihoz használnak. Szinterezés során szilárd anyagot nyernek a por melegítésével és összenyomásával, anélkül, hogy elérné a fúzióját.
Rajz annak bemutatására, hogyan történik a két szem szinterezése. A Zn (NO 3) 2 elősegíti ennek a folyamatnak a végrehajtását néhány komplex oxidon. Cdang / Nyilvános. Forrás: Wikimedia Commons.
A vizsgált anyagok stroncium, irídium, vas és titán komplex oxidjai. A cink jelenléte jelentősen növeli ezek elektromos vezetőképességét.
Egyéb alkalmazások
Gyógyszerek előállításához használják. Pezsgőként szolgál a tinták és színezékek alkalmazásakor. Latex koagulánsként szolgál. Ez a folyékony műtrágyák cink- és nitrogénforrása.
Potenciális felhasználás a csontszövet-készítésben
Ezt a vegyületet adalékanyagként használták a csontszálak regenerálására szolgáló megerősítések vagy keretek kidolgozásához, mivel ez lehetővé teszi ezeknek a szerkezeteknek a mechanikai ellenállását.
A cinktartó állványt nem toxikus az oszteoprogenitor sejtekre, támogatja az osteoblasztok, a csontképző sejtek aktivitását, és javítja azok adhézióját és proliferációját.
Elősegíti az apatit képződését, amely az ásvány, amely csontokat képez, és antibakteriális hatással is rendelkezik.
A Zn (NO 3) 2 nagyon hasznos lehet a csontok újjáépítésében balesetekben szenvedőknél. Mariano Coretti / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Forrás: Wikimedia Commons.
kockázatok
Ez egy anyag, amely potenciálisan tűz- és robbanásveszélyes.
Nem éghető, de felgyorsítja az éghető anyagok égését. Ha nagy mennyiségű vegyület vesz részt tűzben, vagy ha az éghető anyag finom eloszlású, akkor robbanás léphet fel.
Erős hő hatására mérgező nitrogén-oxid gázok képződnek. És ha az expozíciót hosszú ideig végzik, akkor felrobbanhat.
Bőrizgató hatású, súlyos szemkárosodást okozhat, a légutak irritációját okozhatja, lenyelve mérgező és az emésztőrendszer károsodását okozhatja.
Nagyon mérgező a vízi élővilágra, hosszan tartó károsodást okoz.
Irodalom
- Ju, Y. és mtsai. (2019). A cink-nitrát / vanadyl-oxalát új hatása az ALFA-hidroxi-észterek szelektív katalitikus oxidációjára molekuláris oxigénnel rendelkező ALFA-Keto-észterekké: An In situ ATR-IR vizsgálat. Molecules 2019, 24, 1281. Helyreállítva: mdpi.com.
- Mohd S., SN et al. (2020). Nátrium-dodecil-szulfáttal és biszpiriba-anionokkal interkalált cink-hidroxid-nitrát szabályozott leadású készítmény: Új herbicid nanokompozit hántolatlan tenyésztésre. Arabian Journal of Chemistry 13, 4513-4527 (2020). Felépült a tudományos közvetlen irányból.
- Mani, MP és mtsai. (2019). Gazdagított mechanikus szilárdság és csontos mineralizáció az elektromos punci biomimetikus állványokban Ylang Ylang olajjal és cink-nitráttal a csontszövet-készítéshez. Polymers 2019, 11, 1323. Helyreállítva: mdpi.com.
- Kim, KI et al. (2018). A cink-nitrát szinterelés segédanyagának hatása az Sr 0,92 Y 0,08 TiO 3-DELTA és Sr 0,92 Y 0,08 Ti 0,6 Fe 0,4 O 3-DELTA elektrokémiai tulajdonságaira Ceramics International, 44 (4): 4262-4270 (2018). Helyreállítva a sciencedirect.com webhelyről.
- Prasad, BE és mtsai. (2012). A ZnO bevonat elektro- lerakódása vizes Zn (NO 3) 2 fürdőből: a Zn-koncentráció, a lerakódási hőmérséklet és az idő hatása a tájolásra. J Solid State Electrochem. 16, 3715-3722 (2012). Helyreállítva a link.springer.com webhelyről.
- Bahadur, H. és Srivastava, AK (2007). A ZnO szol-gélből származtatott vékony filmjeinek morfológiái különböző prekurzor anyagok felhasználásával és nanoszerkezeteik. Nanoscale Res Lett (2007) 2: 469-475. Helyreállítva a link.springer.com webhelyről.
- Nicholson, JW és Tibaldi, JP (1992). A cink-oxidból és a cink-nitrát vizes oldatából készített cement képződése és tulajdonságai. J Mater Sci 27, 2420-2422 (1992). Helyreállítva a link.springer.com webhelyről.
- Lide, DR (szerkesztő) (2003). CRC kémia és fizika kézikönyve. 85 -én CRC Press.
- Maji, P. és munkatársai. (2015). A Zn (NO 3) 2 töltőanyag hatása a PMMA dielektromos stabilitására és elektromos modulusára. Bull Mater Sci. 38, 417-424 (2015). Helyreállítva a link.springer.com webhelyről.
- Az Egyesült Államok Nemzeti Orvostudományi Könyvtára. (2019). Cink-nitrát. Helyreállítva a pubchem.ncbi.nlm.nih.gov webhelyről.
- Byju években. (2020). Cink-nitrát - Zn (NO3) 2. Helyreállítva a byjus.com webhelyről.
- Amerikai elemek. Cink-nitrát. Helyreállítva az americanelements.com webhelyről.
- Cotton, F. Albert és Wilkinson, Geoffrey. (1980). Fejlett szervetlen kémia. Negyedik kiadás. John Wiley & Sons.