CINK KARBONAT (ZNCO3): STRUKTURA, SVOJSTVA, NAMJENE - KEMIJA - 2026

Cink karbonat je anorganski spoj koji se sastoji od elemenata cinka (Zn), ugljik (C) i kisika (O). Njegova kemijska formula je ZnCO ₃. Cink ima oksidacijsko stanje +2, ugljik +4 i kisik -2.

To je bezbojna ili bijela kruta tvar koja se nalazi u prirodi, tvoreći mineral smitsonit u kojem može biti sama ili s drugim elementima poput kobalta ili bakra, koji joj daju ljubičastu ili zelenu boju.

Smithsonite, mineral ZnCO ₃. Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Izvor: Wikimedia Commons.

ZnCO ₃ je gotovo netopiv u vodi, ali se otapa lako u razrijeđenim kiselinama, kao što je karbonat ion u kiseloj sredini oblika karbonske kiseline (H ₂ CO ₃), koji ujedno CO ₂ plina i vode.

Koristi se kao antiseptik kod rana na životinjama, a ponekad se unosi u prehranu radi sprečavanja bolesti uzrokovanih nedostatkom cinka.

Služi za odgađanje izgaranja određenih vlakana, plastike i gume kada dođu u kontakt s vatrom. Omogućuje sigurno odvajanje toksičnih minerala arsena od ostalih stijena.

Koristi se u pastama za zube za obnavljanje dentina na zubima koji prolaze izbjeljivanje.

Struktura

ZnCO ₃ se sastoji od kationa Zn ²⁺ i aniona CO ₃ ^2-. Ugljik u karbonatnom ionu ima oksidacijsko stanje +4. Ovaj ion ima ravnu strukturu s tri atoma kisika koji okružuju atom ugljika.

Kemijska struktura cinkovog karbonata. Nepoznati autor / Javna domena. Izvor: Wikimedia Commons.

Nomenklatura

• Cink karbonat
• Cink monokarbonat
• Cink sol ugljične kiseline
• Smithsonite
• Cink spar

Svojstva

Psihičko stanje

Bezbojna ili bijela kristalna krutina. Rombični kristali.

Cink karbonat. Ondřej Mangl / Public domain. Izvor: Wikimedia Commons.

Molekularna težina

125,4 g / mol

Talište

Pri 140 ° C razgrađuje se bez taljenja.

Gustoća

4.398 g / cm ³ na 20 ° C.

Topljivost

Praktički netopljiv u vodi: 0.000091 g / 100 g H ₂ O na 20 ° C Topiv je u razrijeđenim otopinama kiselina, alkalija i amonijevih soli. Netopljivo u amonijaku, alkoholu i acetonu.

Kemijska svojstva

Reagira s kiselinama koje tvore ugljični dioksid:

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

Otapa se u bazama koje tvore hidroksid, a djelomično se otapa formirajući zinkatni ion:

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

Zn (OH) ₂ + H ₂ O + OH ^- → ^-

Nije zapaljivo. Kada se zagrijava do razgradnje, stvara cink oksid i ugljični dioksid, ali može čak i ugljični monoksid (CO).

ZnCO ₃ + toplina → ZnO + CO ₂ ↑

dobivanje

Dobiva se mljevenjem mineralnog smitsonita, ranije zvanog cink spar.

Može se pripremiti i miješanjem otopine natrijevog karbonata s cinkovom soli, poput cinkov sulfata. Natrijev sulfat ostaje otopljen, a cinkov karbonat taloži:

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

Prijave

U medicinskim tretmanima

Ovaj spoj omogućuje dobivanje nekih farmaceutskih proizvoda. Nanosi se na upalu kože kao puder ili losion.

U veterinarskim primjenama

ZnCO ₃ služi kao adstrigentno, antiseptički i topički zaštitnik rana kod životinja.

Također pomaže u sprječavanju bolesti uzrokovanih nedostatkom cinka, zbog čega se koristi kao dodatak prehrani nekih životinja, pod uvjetom da su primijenjene količine unutar standarda utvrđenih od zdravstvenih agencija.

Cink karbonat se ponekad daje kao mikronutrijent za sprečavanje bolesti kod svinja. Nepoznati autor / CC0. Izvor: Wikimedia Commons.

Pri izbijanju parakeratoze kod svinja dodaje se u njihovu prehranu. Ova bolest je promjena kože u kojoj rožni sloj nije pravilno formiran.

Kao sredstvo za usporavanje plamena

Koristi se kao vatrootporno punilo za gume i plastiku koja je izložena visokim temperaturama. Štiti tekstilna vlakna od požara.

U slučaju pamučnog tekstila, nanosi se na tkaninu zajedno s nekim alkalijama. To direktno napada primarne hidroksilne skupine (CH ₂ OH) celuloze i pretvara ih u natrijev celuloze (CH ₂ ONa).

Razbijanje celuloznih veza alkalom pogoduje većoj propusnosti lanaca kompaktne celulozne strukture, tako da više ZnCO ₃ uspijeva ući u amorfnu zonu ovoga i olakšati njegovu disperziju.

Neke pamučne tkanine mogu sadržavati ZnCO ₃ u svojim vlaknima kako bi bile otporne na vatru. Socken_farbig.jpeg: Scott Bauerderivativni rad: Socky / Public domain. Izvor: Wikimedia Commons.

Kao rezultat, smanjuje se količina zapaljivog plina koji bi se mogao stvoriti vatrom.

U zubnim tretmanima

Određene paste za zube na bazi nanokristala cinkovog karbonata i hidroksiapatita koji se redovito primjenjuju na zubima smanjuju preosjetljivost učinkovitije od onih na osnovi fluorida.

Nanokristali ZnCO ₃ i hidroksiapatiti imaju veličinu, oblik, kemijski sastav i kristalnost sličnu onima dentina, tako da se dentinalni tubuli mogu zatvoriti primjenom ovih materijala.

ZnCO ₃ -hidroksiapatitni nanočestice uspješno su testirane za smanjenje osjetljivosti izbjeljenih zuba. Autor: Photo Mix. Izvor: Pixabay.

Ova vrsta paste za zube pokazala se korisnom nakon procesa izbjeljivanja zubi.

Za odvajanje opasnih minerala od arsena

Ispitane _su metode odvajanja arsenskih minerala od sulfidnih stijena (kao što su galena, halkopirit i pirit) primjenom ZnCO ₃. Mineral bogat arsenom mora se odvojiti od ostalih, jer je ovaj element vrlo toksičan i otrovni zagađivač za živa bića.

Da bi se to postiglo, smjesa mljevenih stijena obradi se otopinom cinkovog sulfata i natrijevog karbonata pri pH 7,5-9,0 i ksantatskim spojem.

Arsenopirit. Ovaj se mineral mora odvojiti od ostalih jer sadrži otrovni arsen. Odvajanje se može postići cinkovim karbonatom. James St. John / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0). Izvor: Wikimedia Commons.

Učinkovitost formule pripisuje se stvaranju malih čestica ZnCO ₃ na površini arsenopirita, što ga čini hidrofilnim (slično vodi), tako da se ne može lijepiti mjehurićima zraka i ne može plutati, taložiti i razdvojiti ostalih minerala.

U dobivanju drugih cinkovih spojeva

Cink karbonat se koristi za dobivanje hidrofobnih cinkovog borata formule nanostruktura 3ZnO • 3B ₂ O ₃ • 3,5h ₂ O. Ovaj materijal može koristiti kao sredstvo za usporavanje plamena aditiva u polimere, drva i tekstil.

Pri povratu cinka iz otpadnih otpadnih voda

Sintetski vode bogate cinka odbačenih od galvanotehniku se može liječiti pomoću tehnologije fluidizacije natrijevog karbonata da se istaloži ZnCO ₃.

Kad se Zn ²⁺ istaloži u obliku karbonata, njegova koncentracija opada, dobivena kruta tvar se filtrira i vode se mogu sigurno zbrinuti. Istaloženi ZnCO ₃ je visoke čistoće.

Ostale aplikacije

Omogućuje pripremu ostalih cinkovih spojeva. Koristi se u kozmetici. Služi kao pigment i koristi se u proizvodnji porculana, keramike i keramike.

rizici

Udisanje ZnCO ₃ prašine može uzrokovati suho grlo, kašalj, nelagodu u prsima, vrućicu i znojenje. Njegovo gutanje uzrokuje mučninu i povraćanje.

Učinci na okoliš

Glavni rizik je njegov utjecaj na okoliš, pa treba izbjegavati njegovo širenje u njemu. Vrlo je otrovno za vodeni život s posljedicama koje postoje u živim organizmima.

Reference

1. Američka nacionalna medicinska knjižnica. (2019). Cink karbonat. Oporavak od pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Lide, DR (urednik) (2003). CRC Priručnik za kemiju i fiziku. 85 ^-og CRC Press.
3. Cotton, F. Albert i Wilkinson, Geoffrey. (1980). Napredna anorganska kemija. Četvrto izdanje. John Wiley & Sinovi.
4. Sharma, V. i sur. (2018.). Sinteza nanoelemenata cinkovog karbonata, potencijalno usporavajućeg plamena za pamučni tekstil. Celuloza 25, 6191-6205 (2018). Oporavak s linka.springer.com.
5. Guan, Y. i sur. (2020). Koloidni ZnCO3 kao snažni depresor arsenopirita u slabo alkalnoj celulozi i mehanizmu interakcije. Minerali 2020, 10, 315. Preuzeto s mdpi.com.
6. Bolesti kože, očiju, konjunktiva i vanjskog uha. (2017). U veterinarskoj medicini (jedanaesto izdanje). Oporavljeno od sciencedirect.com.
7. Hannig, M. i Hannig, C. (2013). Nanobiomaterijali u preventivnoj stomatologiji. U Nanobiomaterijalima kliničke stomatologije. Poglavlje 8. Obnovljeno od sciencedirect.com.
8. Tugrul, N. i sur. (2015). Sinteza hidrofobnih nanostruktura cinkov borat iz cinkovog karbonata i karakterizacija proizvoda. Res Chem Intermed (2015) 41: 4395-4403. Oporavak s linka.springer.com.
9. de Luna, MDG i sur. (2020). Obnavljanje granula cinka iz sintetičkih otpadnih voda s galvanskim galvanskim postupkom primjenom homogenog procesa kristalizacije u fluidnom sloju. Int. J. Environment. Znanstveni Technol. 17, 129-142 (2020). Oporavak s linka.springer.com.