Zno rengi. Modern malzemelerin dünyası - Çinko Oksit ZnO

Çinko oksit yüzyıllardır tıpta kullanılmaktadır. Eski Hint tıp metni “Charaka Samhita”da bundan bahsedilmektedir. Ayrıca çinko oksidin tıbbi amaçlarla kullanımı Yunan hekim Dioscorides tarafından anlatılmaktadır. Bugün bu madde hem farmakolojide hem de endüstride çeşitli kullanım alanları bulmaktadır.

Çinko oksit yer kabuğunda çinkoit olarak bilinen bir mineral formunda bulunan inorganik bir bileşiktir. Ancak bu bileşiğe olan ticari talebin çoğunu karşılamak için yapay olarak da sentezlenmektedir. Çinko oksit ZnO'nun kimyasal formülü. Suda ve alkolde çözünmeyen, ancak hidroklorik asit (HCl) dahil çoğu asitte çözünen beyaz, toz halinde bir maddedir.

Çinko oksit üretmek için çinkoyu havada yakmak simyacılar arasında yaygın bir uygulamaydı. Bu şekilde elde edilen madde çok gevşek görünüyor ve beyaz yün tutamlarına benziyor, bu yüzden ona "filozof yünü" deniyor.

Mineral çinko, manganez ve diğer yabancı maddelerin varlığı nedeniyle hafif sarımsı veya pembemsi bir renge sahip olabilir. Çinko oksidin alüminyum ve magnezyum tozuyla güçlü bir şekilde reaksiyona girdiği bilinmektedir. Bu inorganik bileşiğin bir başka ilginç özelliği de ultraviyole radyasyonu emebilmesidir. Ayrıca çinko oksit, yüksek ısı iletkenliği ve antibakteriyel etkiye sahip olma özelliği gibi özellikleriyle de bilinmektedir.

Çinko oksitin tıpta uygulanması

  • Çinko oksit antibakteriyel özelliklere sahiptir ve bu nedenle birçok cilt hastalığının tedavisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Cilt tahrişini azaltmak ve küçük yanık ve kesikleri tedavi etmek için harici olarak kullanılır. Bu madde kuru ve keratinize ciltlere karşı da çare olarak kullanılabilir.

Yenidoğan bakımında çinko oksit kullanılıyor

Çinko oksit, bebek bezi döküntülerinin tedavisinde ve önlenmesinde en yaygın kullanılan üründür.
Esasen cilt ile bebek bezi arasında koruyucu bir bariyer oluşturur,
böylece herhangi bir kızarıklığın ortaya çıkmasını önler.

  • Tıbbi özelliğinden dolayı bebek pudralarına, kepek önleyici şampuanlara, antiseptik kremlere ve ameliyat bantlarına eklenir. Bu bileşik demir oksitle birlikte güneş yanığı sıvısı (kalamin losyonu) oluşturmak için kullanılır.
  • Diş hekimliğinde protez ve diş restorasyonu için kullanılan öjenollü çinko oksit elde etmek için çinko oksit öjenol ile karıştırılır.
  • Ciltteki kaşıntı ve tahrişi giderme özelliği, çinko oksidi hemoroitlerden kaynaklanan tahrişi ve rahatsızlığı gidermek için kullanılan birçok rektal fitilde önemli bir bileşen haline getirir.
  • Bu madde aynı zamanda vücutta çok çeşitli reaksiyonlar için gerekli olan çinko mineralinin kaynağı olarak da hizmet eder. Bu nedenle gıdalara veya vitamin takviyelerine eklenir. Bir besin takviyesi olarak çinko oksit, vitamin ve minerallerle zenginleştirilmiş kahvaltı gevreklerinde de bulunabilir. Fungistatik özelliklerinin varlığı nedeniyle et, balık ve sebzelere yönelik ambalaj malzemesi üretiminde kullanılmaktadır.

Çinko oksitin kozmetolojide uygulanması

  • Çinko oksit, güneşten gelen ultraviyole radyasyonu emebilir ve böylece cildi güneş yanığından ve UV ışınlarının neden olduğu diğer hasarlardan koruyabilir.

  • Çinko oksit mineral kozmetiklerin en önemli bileşenlerinden biridir. Cilt tarafından emilmediği için kimsede tahrişe neden olmaz. Ayrıca kullanımı sivilceye yol açmaz ve alerjiye neden olmaz.
  • Diğer şeylerin yanı sıra, deodorant ve sabun üretiminde çinko oksit kullanılır. Hoş olmayan vücut kokusunu gidermeye yardımcı olur ve bakterilerin büyümesini engeller. Çinko oksit ayrıca cildi rahatlatır ve tahriş edici maddelerden korur.

Ancak çinko oksit veya çinko oksit içeren ürünleri haricen kullanırken dikkatli olunmalıdır. Ciddi yanık veya yaraların tedavisinde kullanılmamalıdır. Çinko oksidin gözlerinize ve ağzınıza girmesini önlemek önemlidir. Çinko oksit dumanına maruz kalmak akciğerleri tahriş edebilir ve gribe benzer semptomları olan dökümhane ateşine neden olabilir. Bu nedenle çinko oksit buharının solunması tehlikelidir, ancak çinko oksitin kendisi toksik değildir.

Konu 28

Grup IIB elementleri: çinko, kadmiyum, cıva

Genel özellikleri.

Bu alt grubun elemanları birbirlerinin tam elektronik analoglarıdır, her biri kendi periyodunda d ailesinin son elemanıdır, tam bir d-elektron konfigürasyonuna sahiptirler, değerlik elektronları (n-1)d 10 ns 2. Dış elektron kabuğunda 2 elektron ve önceki kabukta 18 elektron bulunur. Çinko ve analogları d-elementlerinden farklıdır ve daha uzun periyotlu p-elementlerine daha çok benzer.

Çinko, kadmiyum ve cıva atomlarının yanı sıra bakır atomlarında da (n-1)d alt düzeyi tamamen dolu ve tamamen kararlıdır. Elektronları ondan çıkarmak çok büyük bir enerji harcaması gerektirir. Bu nedenle söz konusu elementlerin bileşiklerinde maksimum +2 oksidasyon durumu sergilenir. Yalnızca cıva, oksidasyon durumu +1 olan bileşikler oluşturur.

Elementlerin karakteristik bir özelliği kompleks oluşturma eğilimleridir (sayı = 4; 6).

Ana alt grupların elementlerinin aksine, çinko alt grubunun elementlerinin oksitlenmesi daha zordur, daha az reaktivite gösterir ve daha zayıf metalik özellikler gösterir.

Alt grupta yukarıdan aşağıya doğru: atom yarıçapı artar, erime ve kaynama noktaları düşer, elektronegatiflik ve elektrot potansiyeli artar. Minimum iyonizasyon enerjisi kadmiyum için gözlemlenir (8,99 eV), çünkü Cıvanın özellikleri lantanit sıkıştırmasından etkilenir, bunun sonucunda iyonizasyon enerjisi 10,43 eV'ye (çinko için 9,39 eV) yükselir.

Bolluklar ve ana mineraller.

ZnS – çinko blende,

HgS – zinober,

ZnCO 3 – galmey,

CdS – yeşilokit.

Doğal çinko bileşikleri, pirit FeS 2, galena PbS, kalkopirit CuFeS 2 ve daha az ölçüde ZnS içeren polimetalik sülfit cevherlerinin bir parçasıdır. Cıva nadir bir elementtir ve kendi doğal durumunda oluşur.

Metal çinko, hazırlanışı, özellikleri ve uygulaması.

Havaya maruz kaldığında oksit bir filmle kaplanan gümüşi beyaz yumuşak bir metal. Polimorfik modifikasyonları yoktur, diyamanyetiktir. Zn atomunun harici elektronik konfigürasyonu 3d 10 4s 2'dir. Bileşiklerdeki oksidasyon durumu +2'dir. 0,76 V'luk normal redoks potansiyeli Çinko'yu aktif bir metal ve enerjik bir indirgeyici madde olarak karakterize eder.



Çinkoyu izole etmek için zenginleştirmeden sonra elde edilen ZnS konsantresi kavrulur ve elde edilen oksit kömürle indirgenir:

2ZnS + 3O2 = 2ZnO + 2SO2

ZnO + C = Zn + CO

Diğer bir yöntem ise ZnS içeren cevheri kavurmak ve daha sonra seyreltik sülfürik asit ile işleme tabi tutmaktır:

ZnO + H2S04 = ZnS04 + H2O

Elde edilen çinko sülfat çözeltisi elektrolize tabi tutulur.

Kimyasal aktivite açısından çinko alt grubu toprak alkali metallerden daha düşüktür. Alt grupta, atom kütlesinin artmasıyla birlikte, standart elektrot potansiyellerinin değerleriyle kanıtlandığı gibi metallerin kimyasal aktivitesi azalır (yukarıya bakın). Çinko kimyasal olarak aktif bir metaldir, asitlerde ve ısıtıldığında alkalilerde kolayca çözünür:

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2Zn + H2S04 (çözelti) = ZnS04 + H2

Bu reaksiyonlar yavaş gerçekleşir çünkü... ortaya çıkan atomik hidrojen çinkonun yüzeyini kaplar.

Zn + 2H 2 SO 4 (kons.) = ZnSO 4 + SO 2 + H 2 O

4Zn + 10HNO3 = 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

Zn + 2NaOH + 2H20 = Na2 + H2

Metalik çinko, daha az aktif metallerin yerini alır ve H2CrO4, HMnO4, demir (III) ve kalay (IV) tuzlarını azaltır:

5Zn + 2KMnO4 + 8H2S04 (p - p) = 2MnS04 + 5ZnS04 + K2S04 + 8H2O

Zn + CuS04 = ZnS04 + Cu

Çinkonun kullanım alanları çeşitlidir. Çinko, endüstriyel öneme sahip alüminyum, bakır ve magnezyum ile alaşım yapmak için kullanılır. Ana metali korozyondan koruyan demir ve çelik ürünleri kaplamak için çinkonun önemli bir kısmı kullanılır.

Çinko oksit ve hidroksit.

Çinko oksit- ısıtıldığında sarıya dönen, ancak soğutulduğunda tekrar beyaza dönen gevşek beyaz bir toz, bir yarı iletken. Çinko oksit amfoteriktir - asitlerle reaksiyona girerek tuzlar oluşturur; alkali çözeltilerle etkileşime girdiğinde karmaşık tritetra ve heksahidroksizinkatlar (Na2, Ba2) oluşturur:

ZnO + 2HCl = ZnCl2 + H2

ZnO + 2NaOH + 2H20 Na2 + H2

Çinko oksit sulu bir amonyak çözeltisinde çözünerek karmaşık amonyak oluşturur:

ZnO + 4NH3 + H20 - (OH)2

Alkaliler ve metal oksitlerle birleştirildiğinde çinko oksit çinkoatlar oluşturur:

ZnO + 2NaOH Na2ZnO2 + H20

ZnO + CoO CoZnO 2

Bor ve silikon oksitlerle birleştirildiğinde çinko oksit, camsı boratlar ve silikatlar oluşturur:

ZnO + B 2 O 3 Zn(BO 2) 2

ZnO + SiO 2 ZnSiO 3

1000°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda karbon, karbon monoksit ve hidrojen ile metalik çinkoya indirgenir:

ZnO + C = Zn + CO

ZnO + CO = Zn + CO2

ZnO + H2 = Zn + H2O

Su ile reaksiyona girmez. Metal olmayan oksitlerle etkileşime girdiğinde katyon olduğu tuzlar oluşturur:

2ZnO + SiO2 = Zn2SiO4

ZnO + B 2 Ö 3 = Zn(BO 2) 2

Çinko metalinin yakılmasıyla elde edilir:

2Zn + Ö2 = 2ZnO

tuzların termal ayrışması sırasında:

ZnCO3 = ZnO + CO2

Çinko oksit, beyaz yağlı boya (çinko beyazı) üretiminde, tıpta ve kozmetikte (çeşitli merhemlerin üretiminde) kullanılır; Çinko oksidin önemli bir kısmı kauçuk dolgu maddesi olarak kullanılır.

Çinko hidroksit– renksiz kristal veya amorf bir madde. 125°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda ayrışır:

Zn(OH)2 = ZnO + H20

Çinko hidroksit amfoterik özellikler sergiler ve asitlerde ve alkalilerde kolaylıkla çözünür:

Zn(OH)2 + H2S04 (kons.) = ZnS04 + 2H20

Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2

ayrıca tetraaminiyum çinko hidroksit oluşturmak için sulu bir amonyak çözeltisinde kolayca çözünür:

Zn(OH)2 + 4NH3 = (OH)2

Çinko tuzları alkalilerle reaksiyona girdiğinde beyaz bir çökelti şeklinde elde edilir:

ZnCl2 + 2NaOH = Zn(OH)2 + 2NaCl

Üretimin çeşitli alanlarında, tıpta ve günlük yaşamda talep gören inorganik bir madde. Formül ZnO. Doğal olarak çinkoit minerali olarak oluşur.

Özellikler

Suda çözünmeyen beyaz ince kristal toz. t +1800 °C'de süblimleşir, 2000 °C'de erir. Yarı iletken özelliklere, düşük ısı iletkenliğine sahiptir ve ultraviyole radyasyonu emer. İnce filmler piezoelektrik özelliklere sahiptir. Isıtıldığında sarıya döner, soğuduktan sonra tekrar beyaza döner. Yanmaz. Cilde temas ettiğinde tahrişe neden olmaz, aksine antiinflamatuar ve dezenfekte edici etkiye sahiptir.

Çinko oksit, hem asitlerle hem de alkalilerle reaksiyona giren amfoterik bir oksittir. Asitlerle reaksiyon, tuzların ve alkalilerle - hidroksisinatların kompleks bileşiklerinin üretilmesine yol açar. Hidrojen, karbon, amonyak çözeltisi, karbon monoksit, metan, kalsiyum karbür, ferrosilikon ile etkileşime girer. Metal oksitler ve hidroksitlerle füzyon sonucunda çinkoatlar elde edilir ve reaktifin bor oksit veya silikon oksit ile kaynaştırılması durumunda çinko borat ve silikat oluşur.

İhtiyati önlemler

Çinko oksit, düşük tehlikeli ve düşük toksik bir madde, yanıcı olmayan ve patlayıcı olmayan, tehlike sınıfı IV olarak kabul edilir. Ancak toz, süspansiyon ve çinko oksit aerosolü solunum yollarının tahriş olmasına ve "dökümhane ateşine" neden olur. Yutma gastrointestinal hastalıklara yol açar. Büyük miktarlarda toplu reaktifler ve pirinç ateşlemeyle uğraşan endüstrilerde işçilerin solunum cihazı, koruyucu gözlük, eldiven ve güvenlik ayakkabıları kullanması gerekir.

Reaktif kapalı kaplarda (plastik ve kağıt torbalar veya paketler; çelik, karton, kontrplak fıçılar ve kaplar) saklanmalıdır, çünkü karbondioksite ve havadaki neme erişim çinko karbonatın yeniden kristalleşmesine yol açabilir. Uzun süreli uygunsuz depolama nedeniyle çinko oksit yine de çinko karbonata dönüşmüşse, kalsine edilerek orijinal özelliklerine geri döndürülebilir. Çinko oksit, güneş ışığına erişimi olmayan kapalı, kuru depolarda depolanır. İzin verilen saklama sıcaklığı aralığı -40 ile +40 °C arasındadır.

Çinko Oksit Uygulamaları

Kauçuk, polimerler, kağıt için dolgu ve boya; vulkanizasyon maddesi bazı kauçuk türleri için; metanol üretimi için katalizör; boya ve vernik endüstrisi için pigment (çinko beyazı).
- Cam üretiminde ve sıvı cam bazlı boyalarda kullanılır; pas dönüştürücü bileşikler; hastanelerdeki duvar ve tavanlar için fotokatalitik dezenfeksiyon kaplamaları; suni deri, kauçuk alt tabanlı.
- Kozmetoloji ve farmasötiklerde kremler, merhemler, tozlar ve tozlar için dolgu maddesi. Güneş kremleri ve diş macunlarının içeriği.
- Hayvan yemi için mineral katkı maddesi.
- Cam ve seramik endüstrisindeki hammaddeler.
- Elektronik endüstrisinde varistörler (iletkenliği voltaja bağlı olan yarı iletken elemanlar), fosforlar, mavi LED'ler, toz lazerler ve sensörler için ince filmler çinko oksitten yapılır.
- Metalurjide - elektrik kablolarının üretimi için.
- Tıpta antiseptik, kurutucu, büzücü ve emici bir madde olarak kullanılır. Egzama, yatak yaraları, bebek ısısı, herpes simpleks, yaralar, kesikler, yanıklar, ülserlerin tedavisi için birçok harici dermatolojik ürüne eklenir.
- Diş hekimliğinde aşındırıcı maddeler yapılıp diş çimentosuna eklenir. Ameliyatta çinko oksit bazlı kauçuk ürünler kullanılır.

Online mağazamızda yüksek kaliteli çinko oksiti uygun fiyata satın alabilirsiniz. Teslimat ve teslim alma mevcuttur. Bizden satın almak rahat ve karlı!

  • Tanım - Zn (Çinko);
  • Dönem - IV;
  • Grup - 12 (IIb);
  • Atom kütlesi - 65,39;
  • Atom numarası - 30;
  • Atom yarıçapı = 138 pm;
  • Kovalent yarıçap = 125 pm;
  • Elektron dağılımı - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2;
  • erime sıcaklığı = 419,88°C;
  • kaynama noktası = 907°C;
  • Elektronegatiflik (Pauling'e göre/Alred ve Rochow'a göre) = 1,65/1,66;
  • Oksidasyon durumu: +2,0;
  • Yoğunluk (sayı) = 7,13 g/cm3;
  • Molar hacim = 9,2 cm3 /mol.

İnsanlar çinkoyu çağımızdan önce bile bakır - pirinçle alaşımı şeklinde kullanıyorlardı. Saf çinko ilk kez 18. yüzyılda İngiliz William Champion tarafından izole edildi.

Yerkabuğu kütlece %8,3·10-3 oranında çinko içerir. Endüstriyel öneme sahip çinko sülfitlerin çökelmesinin meydana geldiği kaplıcalarda çok miktarda çinko bulunur. Çinko, önemli bir biyojenik mikro element olarak hayvanların ve bitkilerin yaşamında aktif bir rol oynar.


Pirinç. Çinko atomunun yapısı.

Çinko atomunun elektronik konfigürasyonu 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2'dir (bkz. Atomların elektronik yapısı). Çinko atomunun sondan bir önceki elektron katmanı tamamen doludur ve dış katmanda diğer elementlerle etkileşime giren iki s-elektron vardır, bu nedenle çinko bileşiklerinde oksidasyon durumu +2 görünür. (bkz. Değerlik). Çinko yüksek kimyasal aktiviteye sahiptir.

Çinkonun fiziksel özellikleri:

  • mavimsi beyaz metal;
  • kırılgan y.;
  • 100°C'nin üzerinde ısıtıldığında iyi dövülür ve haddelenir;
  • iyi termal ve elektriksel iletkenliğe sahiptir.

Çinkonun kimyasal özellikleri:

  • havada hızla oksitlenir ve metali daha fazla reaksiyondan koruyan ince bir çinko oksit filmi ile kaplanır;
  • ısıtıldığında sırasıyla oksijen, klor, kükürt ile reaksiyona girerek oksitler, klorürler, sülfürler oluşturur:
    2Zn + O2 = 2ZnO; Zn + Cl2 = ZnCl2; Zn + S = ZnS.
  • seyreltik sülfürik asit ve oksitleyici olmayan asitlerin çözeltileriyle reaksiyona girerek hidrojeni onlardan uzaklaştırır:
    Zn + H2S04 (rzb.) = ZnS04 + H2; Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2;
  • nitrik ve konsantre sülfürik asitle reaksiyona girerek sırasıyla nitrojen veya sülfürü azaltır:
    Zn + H2S04 (kons.) = ZnS04 + S02 + 2H20;
  • alkali çözeltilerle ısıtıldığında hidrozinkatlar oluşturarak reaksiyona girer: Zn + 2NaOH + 2H20 = Na2 + H2;
  • daha az aktif metalleri (metal voltajlarının elektrokimyasal serilerine bakınız) tuzlarının çözeltilerinden uzaklaştırır: Zn + CuCl2 = ZnCl2 + Cu.

Çinko elde etmek:

  • saf çinko, tuzlarının elektrolizi ile elde edilir;
  • Endüstriyel olarak çinko sülfit cevherlerinden elde edilir:
    • ilk aşamada cevherin oksidatif kavurmaya tabi tutulmasıyla çinko oksit elde edilir: 2ZnS + 3O 2 = 2ZnO + 2SO 2;
    • ikinci aşamada çinko oksit yüksek sıcaklıkta kömürle indirgenir: ZnO + C = Zn + CO.

Çinko uygulamaları:

  • metal ürünler için korozyon önleyici kaplama olarak (çinko kaplama);
  • makine mühendisliğinde yaygın olarak kullanılan alaşımların üretimi için;
  • pillerde ve kuru hücrelerde;
  • boya ve vernik endüstrisinde (çinko beyazı üretimi);
  • Organik sentez reaksiyonlarında indirgeyici ajan olarak.

Çinko, metalik elementler grubunun tipik bir temsilcisidir ve tüm özelliklerine sahiptir: metalik parlaklık, süneklik, elektrik ve termal iletkenlik. Bununla birlikte çinkonun kimyasal özellikleri çoğu metalin doğasında bulunan temel reaksiyonlardan biraz farklıdır. Bir element belirli koşullar altında ametal gibi davranabilir, örneğin alkalilerle reaksiyona girebilir. Bu olguya amfoterisite denir. Makalemizde çinkonun fiziksel özelliklerini inceleyeceğiz ve ayrıca metal ve bileşiklerinin tipik reaksiyonlarını da ele alacağız.

Elementin periyodik tablodaki konumu ve doğadaki dağılımı

Metal, periyodik tablonun ikinci grubunun ikincil bir alt grubunda bulunur. Çinkonun yanı sıra kadmiyum ve cıva da içerir. Çinko d elementlerine aittir ve dördüncü periyottadır. Kimyasal reaksiyonlarda, atomları her zaman son enerji seviyesindeki elektronları verir, bu nedenle elementin oksit, ara tuzlar ve hidroksit gibi bileşiklerinde metal +2 oksidasyon durumu sergiler. Atomun yapısı çinko ve bileşiklerinin tüm fiziksel ve kimyasal özelliklerini açıklar. Topraktaki toplam metal içeriği ağırlıkça yaklaşık 0,01'dir. %. Galmea ve çinko blende gibi minerallerde bulunur. İçlerindeki çinko içeriği düşük olduğundan kayalar öncelikle şaft fırınlarında gerçekleştirilen zenginleştirmeye tabi tutulur. Çinko içeren minerallerin çoğu sülfitler, karbonatlar ve sülfatlardır. Bunlar, kavurma gibi işleme süreçlerinin temelinde kimyasal özellikleri bulunan çinko tuzlarıdır.

Metal üretimi

Çinko karbonatın veya sülfürün şiddetli oksidasyon reaksiyonu oksidini üretir. İşlem akışkan yatakta gerçekleşir. Bu, ince öğütülmüş mineral ile yüksek hızda hareket eden sıcak hava akımının yakın temasına dayanan özel bir yöntemdir. Daha sonra çinko oksit ZnO kok ile indirgenir ve ortaya çıkan metal buharları reaksiyon küresinden uzaklaştırılır. Çinko ve bileşiklerinin kimyasal özelliklerine dayanan başka bir metal üretme yöntemi, bir çinko sülfat çözeltisinin elektrolizidir. Elektrik akımının etkisi altında meydana gelen bir redoks reaksiyonudur. Elektrot üzerinde yüksek saflıkta metal biriktirilir.

Fiziksel özellikler

Normal koşullar altında mavimsi gümüş renkli, kırılgan bir metal. 100° ile 150° arasındaki sıcaklık aralığında çinko esnek hale gelir ve levhalar halinde yuvarlanabilir. 200°'nin üzerinde ısıtıldığında metal alışılmadık derecede kırılgan hale gelir. Atmosferdeki oksijenin etkisi altında çinko parçaları ince bir oksit tabakasıyla kaplanır ve daha fazla oksidasyonla koruyucu rol oynayan ve metalin atmosferik oksijenle daha fazla etkileşimini önleyen hidroksikarbonata dönüşür. Çinkonun fiziksel ve kimyasal özellikleri birbiriyle ilişkilidir. Bunu bir metalin su ve oksijenle etkileşimi örneğini kullanarak ele alalım.

Şiddetli oksidasyon ve su ile reaksiyon

Havada kuvvetli bir şekilde ısıtıldığında çinko talaşları mavi bir alevle yanarak çinko oksit oluşturur.

Amfoterik özellikler gösterir. Kırmızı-sıcak bir sıcaklığa ısıtılan su buharında metal, hidrojeni H20 moleküllerinden uzaklaştırır, ayrıca çinko oksit oluşur. Maddenin kimyasal özellikleri hem asitlerle hem de alkalilerle etkileşime girme yeteneğini kanıtlar.

Çinko içeren redoks reaksiyonları

Element, metallerin aktivite dizisinde hidrojenden önce geldiği için onu asit moleküllerinden uzaklaştırabilir.

Çinko ve asitler arasındaki reaksiyon ürünleri iki faktöre bağlı olacaktır:

  • asit türü
  • konsantrasyonu

Çinko oksit

Isıtıldığında sarıya dönen ve soğutulduğunda orijinal rengine dönen beyaz gözenekli bir toz metal oksittir. Çinko oksidin kimyasal özellikleri ve asitler ve alkalilerle etkileşimine ilişkin reaksiyon denklemleri, bileşiğin amfoterik doğasını doğrular. Böylece madde suyla reaksiyona giremez, ancak hem asitlerle hem de alkalilerle etkileşime girer. Reaksiyon ürünleri orta tuzlar (asitlerle etkileşim durumunda) veya karmaşık bileşikler - tetrahidroksosinatlar olacaktır.

Çinko beyazı olarak adlandırılan beyaz boya üretiminde çinko oksit kullanılmaktadır. Dermatolojide madde, cilt üzerinde antiinflamatuar ve kurutma etkisi olan merhemlere, toza ve macunlara dahildir. Üretilen çinko oksidin çoğu kauçuk için dolgu maddesi olarak kullanılır. Çinko ve bileşiklerinin kimyasal özelliklerini incelemeye devam ederek Zn(OH) 2 hidroksiti ele alalım.

Çinko hidroksitin amfoterik yapısı

Alkali etkisi altında metal tuzlarının çözeltileri üzerinde düşen beyaz çökelti çinko bazıdır. Bileşik asitlere veya alkalilere maruz kaldığında hızla çözünür. Birinci reaksiyon türü orta tuzların, ikincisi çinkoatların oluşumuyla sona erer. Kompleks tuzlar (hidroksisinatlar) katı formda izole edilir. Çinko hidroksitin özel bir özelliği, sulu bir amonyak çözeltisi içinde çözülerek tetraaminiyum çinko hidroksit ve su oluşturma yeteneğidir. Çinko bazı zayıf bir elektrolittir, bu nedenle sulu çözeltilerdeki hem ortalama tuzları hem de çinko katları hidrolize edilebilir, yani iyonları suyla reaksiyona girer ve çinko hidroksit molekülleri oluşturur. Klorür veya nitrat gibi metal tuzlarının çözeltileri, fazla hidrojen iyonlarının birikmesi nedeniyle asidik olacaktır.

Çinko sülfatın özellikleri

Daha önce incelediğimiz çinkonun kimyasal özellikleri, özellikle seyreltik sülfat asidi ile reaksiyonları, ortalama bir tuz - çinko sülfatın oluşumunu doğrulamaktadır. Bunlar, 600° ve üzerine ısıtıldığında oksosülfatlar ve kükürt trioksit üretebilen renksiz kristallerdir. Daha fazla ısıtmayla çinko sülfat çinko okside dönüştürülür. Tuz suda ve gliserinde çözünür. Madde, formülü ZnSO 4 × 7H 2 O olan kristalin hidrat formunda 39°C'ye kadar sıcaklıklarda çözeltiden izole edilir. Bu formda çinko sülfat olarak adlandırılır.

39°-70° sıcaklık aralığında bir hekzahidrat tuzu elde edilir ve 70°'nin üzerinde kristalin hidratta yalnızca bir molekül su kalır. Çinko sülfatın fizikokimyasal özellikleri, kağıt üretiminde ağartıcı olarak, bitkisel üretimde mineral gübre olarak ve evcil hayvanların ve kümes hayvanlarının beslenmesinde gübre olarak kullanılmasını mümkün kılar. Tekstil endüstrisinde bileşik viskon kumaş üretiminde ve basmanın boyanmasında kullanılır.

Çinko sülfat ayrıca demir veya çelik ürünlerinin difüz yöntem veya sıcak daldırma galvanizleme yöntemi kullanılarak bir çinko tabakası ile galvanik kaplanması işleminde kullanılan elektrolit çözeltisine de dahildir. Bir çinko tabakası bu tür yapıları uzun süre korozyondan korur. Çinkonun kimyasal özellikleri göz önüne alındığında, suyun yüksek tuzluluğu, sıcaklık ve hava neminde önemli dalgalanmalar olması durumunda galvanizlemenin istenen etkiyi vermediğine dikkat edilmelidir. Bu nedenle bakır, magnezyum ve alüminyum içeren metal alaşımları endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır.

Çinko içeren alaşımların uygulanması

Amonyak gibi birçok kimyasalın boru hatları aracılığıyla taşınması, boruların yapıldığı metalin bileşimi için özel gereksinimler gerektirir. Magnezyum, alüminyum ve çinko içeren demir alaşımları esas alınarak üretilirler ve agresif kimyasal ortamlara karşı yüksek korozyon direncine sahiptirler. Ayrıca çinko, alaşımların mekanik özelliklerini iyileştirir ve nikel ve bakır gibi yabancı maddelerin zararlı etkilerini nötralize eder. Bakır ve çinko alaşımları endüstriyel elektroliz proseslerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Petrol ürünlerinin taşınmasında tankerler kullanılmaktadır. Magnezyum, krom ve manganezin yanı sıra büyük oranda çinko içeren alüminyum alaşımlarından üretilirler. Bu bileşimin malzemeleri yalnızca yüksek korozyon önleyici özelliklere ve arttırılmış dayanıklılığa değil, aynı zamanda kriyojenik dirence de sahiptir.

Çinkonun insan vücudundaki rolü

Hücrelerdeki Zn içeriği %0,0003'tür, dolayısıyla mikro element olarak sınıflandırılır. Çinko ve bileşiklerinin kimyasal özellikleri ve reaksiyonları, hem hücre düzeyinde hem de bir bütün olarak tüm organizma düzeyinde metabolizmada ve normal düzeyde homeostazın korunmasında önemli bir rol oynar. Metal iyonları önemli enzimlerin ve diğer biyolojik olarak aktif maddelerin bir parçasıdır. Örneğin çinkonun erkek üreme sisteminin oluşumu ve fonksiyonları üzerinde ciddi etkisi olduğu bilinmektedir. Seminal sıvının doğurganlığından ve ikincil cinsel özelliklerin oluşumundan sorumlu olan testosteron hormonunun koenziminin bir parçasıdır. Pankreastaki Langerhans adacıklarının beta hücreleri tarafından üretilen bir diğer önemli hormon olan insülinin protein olmayan kısmı da bir eser element içerir. Vücudun bağışıklık durumu aynı zamanda timus hormonu - timulin ve timopoietin'de bulunan Zn +2 iyonlarının hücrelerdeki konsantrasyonuyla da doğrudan ilişkilidir. Deoksiribonükleik asit içeren ve hücrenin kalıtsal bilgilerinin iletilmesine katılan kromozomlar olan nükleer yapılarda yüksek bir çinko konsantrasyonu kaydedilir.

Makalemizde çinko ve bileşiklerinin kimyasal fonksiyonlarını inceleyerek insan vücudunun yaşamındaki rolünü de belirledik.