所述碳酸锌是由元素锌(Zn)的无机化合物,碳(C)和氧(O)。其化学式为ZnCO 3。锌的氧化态为+2,碳为+4,氧为-2。
它是自然界中发现的无色或白色固体,形成矿物的新铁矿,可以单独或与其他元素(例如钴或铜)结合使用,使其分别呈紫色或绿色。
Smithsonite,ZnCO 3矿物。Rob Lavinsky,iRocks.com-CC-BY-SA-3.0 / CC BY-SA(https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)。资料来源:维基共享资源。
ZnCO 3几乎不溶于水,但它容易溶于稀酸中,因为酸性介质中的碳酸根离子会形成碳酸(H 2 CO 3),然后变成CO 2气体和水。
它在动物伤口中用作防腐剂,有时在饮食中提供以预防由锌缺乏引起的疾病。
当某些纤维,塑料和橡胶着火时,它可以延迟燃烧。它可以安全地从其他岩石中分离出有毒的砷矿物。
它已被用于牙膏中,以美白牙齿上的牙本质。
结构体
ZnCO 3由Zn 2+阳离子和CO 3 2-阴离子组成。碳酸根离子中的碳具有+4的氧化态。该离子具有平面结构,其中三个氧原子围绕碳原子。
碳酸锌的化学结构。未知作者/公共领域。资料来源:维基共享资源。
命名法
- 碳酸锌
- 碳酸锌
- 碳酸锌盐
- 史密森尼
- 锌晶石
物产
物理状态
无色或白色结晶固体。菱形晶体。
碳酸锌。OndřejMangl /公共领域。资料来源:维基共享资源。
分子量
125.4克/摩尔
熔点
在140℃时,它分解而没有熔化。
密度
在20°C下为4.398 g / cm 3
溶解度
几乎不溶于水:0.000091 g / 100 g的H 2 O在20°C下。溶于稀酸,碱和铵盐溶液。不溶于氨水,乙醇和丙酮。
化学性质
与酸反应生成二氧化碳:
ZnCO 3 + 2 H + →Zn 2+ + H 2 O + CO 2 ↑
它溶解在形成氢氧化物的碱中,氢氧化物部分溶解形成锌酸根离子:
碳酸锌3 + 2 OH - →锌(OH)2 + CO 3 2-
的Zn(OH)2 + H 2 O + OH - → -
不易燃。加热分解时会生成氧化锌和二氧化碳,但甚至会释放出一氧化碳(CO)。
ZnCO 3 +热量→ZnO + CO 2 ↑
取得
它是通过研磨矿物铁矿(以前称为锌晶石)而获得的。
也可以通过将碳酸钠溶液与锌盐(例如硫酸锌)混合来制备。硫酸钠保持溶解状态,碳酸锌沉淀:
ZnSO 4 + Na 2 CO 3 →ZnCO 3 ↓+ Na 2 SO 4
应用领域
在医疗中
该化合物使得可以获得一些药物产品成为可能。它以粉末或乳液的形式应用于发炎的皮肤。
兽医应用
ZnCO 3在动物中充当收敛剂,防腐剂和局部伤口保护剂。
它还有助于预防由锌缺乏引起的疾病,因此,在某些动物的饮食中,只要其添加的量在卫生机构制定的标准之内,它就可以用作补充。
有时将碳酸锌作为微量营养素用于预防猪的疾病。未知作者/ CC0。资料来源:维基共享资源。
在猪发生角化不全时,应将其添加到他们的饮食中。该疾病是皮肤的改变,其中角质层未正确形成。
作为阻燃剂
它用作暴露在高温下的橡胶和塑料的防火填料。防止纺织纤维着火。
对于棉纺织品,它与一些碱一起被施用于织物上。这会直接攻击纤维素的伯羟基(–CH 2 OH),并将其转化为钠纤维素(–CH 2 ONa)。
碱破坏纤维素键有利于致密纤维素结构链的更大渗透性,因此更多的ZnCO 3设法进入其无定形区并促进其分散。
一些棉织物的纤维中可能包含ZnCO 3,以使其具有防火性。Socken_farbig.jpeg:Scott Bauer衍生作品:Socky /公共领域。资料来源:维基共享资源。
结果,减少了可能由火产生的可燃气体的量。
在牙科治疗中
某些定期涂在牙齿上的基于碳酸锌纳米晶体和羟基磷灰石的牙膏比基于氟化物的牙膏能更有效地降低超敏反应。
ZnCO 3和羟基磷灰石纳米晶体具有与牙本质相似的大小,形状,化学组成和结晶度,因此可以使用这些材料封闭牙本质小管。
ZnCO 3-羟基磷灰石纳米颗粒已成功测试以降低漂白牙齿的敏感性。作者:照片混合。资料来源:
这种类型的牙膏在牙齿增白过程后被证明是有用的。
从砷中分离出危险的矿物质
测试了使用ZnCO 3从硫化物岩石(方铅矿,黄铜矿和黄铁矿)中分离砷矿物的方法。必须将富含砷的矿物质与其他矿物质分开,因为这种元素对生物来说是一种剧毒的有毒污染物。
为此,用pH值为7.5-9.0的硫酸锌和碳酸钠溶液以及黄药化合物处理磨碎的岩石混合物。
毒砂。这种矿物质必须与其他物质分开,因为它含有有毒的砷。分离可以用碳酸锌实现。詹姆斯·圣约翰(James St.John)/ CC BY(https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)。资料来源:维基共享资源。
该配方的有效性归因于在毒砂表面上形成小的ZnCO 3颗粒,使其具有亲水性(类似于水),因此它不能粘附在气泡上并且不能漂浮,沉淀和分离。其他矿物质。
在获得其他锌化合物时
碳酸锌已用于获得分子式为3ZnO•3B 2 O 3 •3.5H 2 O的疏水硼酸锌纳米结构。该材料可用作聚合物,木材和纺织品中的阻燃添加剂。
从废液中回收锌
可以通过流化床技术使用碳酸钠沉淀ZnCO 3来处理通过电沉积工艺丢弃的富含锌离子的合成水。
当Zn 2+以碳酸盐形式沉淀时,其浓度降低,所获得的固体被过滤并且可以安全地处理水。沉淀的ZnCO 3具有高纯度。
其他应用
它可以制备其他锌化合物。用于化妆品。它用作颜料,用于制造瓷器,陶瓷和陶器。
风险性
吸入ZnCO 3灰尘会导致喉咙干燥,咳嗽,胸部不适,发烧和出汗。摄入会引起恶心和呕吐。
对环境的影响
主要风险是其对环境的影响,因此应避免在环境中扩散。它对水生生物具有剧毒,并在生物体内持续存在后果。
参考文献
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