ЦИНК НИТРАТ: СТРУКТУРА, СВОЈСТВА, ДОБИЈАЊЕ, УПОТРЕБА - ХЕМИЈА - 2025

Цинк нитрат је неорганско једињење састоји од елемената цинка (Зн), азот (Н) и кисеоник (О). Оксидационо стање цинка је +2, азота +5, а кисеоника -2.

Његова хемијска формула је Зн (НО ₃ ) ₂ . То је безбојна кристална чврста супстанца која тежи да апсорбује воду из околине. Може се добити третирањем метала цинка разблаженом азотном киселином. То је јако оксидирајуће једињење.

Цинк нитрат Зн (НО ₃ ) ₂ . Ондреј Мангл / Публиц домаин. Извор: Викимедиа Цоммонс.

Служи као убрзивач реакција органске хемије и омогућава добијање композитних полимера са електрично проводљивим својствима. Користи се за формирање слојева материјала који су корисни у електроници.

У састав је неких течних ђубрива и неких хербицида са спорим ослобађањем. Помаже у припреми сложених оксида, побољшавајући њихову густину и електричну проводљивост.

Успешно је тестирано у добијању структура које служе као основа за регенерацију и раст коштаног ткива, побољшавајући тај процес и ефикасан је као антибактеријски лијек.

Иако није запаљив, може убрзати сагоревање супстанци, као што су дрвени угаљ или органски материјали. Иритира кожу, очи и слузницу и веома је токсичан за водени живот.

Структура

Цинк нитрат је јонско једињење. Има двовалентни катјон (Зн ²⁺ ) и два моновалентна ањона (НО ₃ ^- ). Нитратни анион је полиатански јон формиран од стране атома азота у оксидационом стању +5 ковалентно везан на три атома кисеоника са валеном -2.

Јонска структура цинковог нитрата. Едгар181 / Публиц домаин. Извор: Викимедиа Цоммонс.

Слика испод приказује просторну структуру овог једињења. Централна сива сфера је цинк, плаве сфере су азот, а црвене сфере представљају кисеоник.

Просторна структура Зн (НО ₃ ) ₂ . Цинк се налази у средини нитратних јона. Грассо Луиги / ЦЦ БИ-СА (хттпс://цреативецоммонс.орг/лиценсес/би-са/4.0). Извор: Викимедиа Цоммонс.

Номенклатура

• Цинк нитрат
• Цинк динитрат

Својства

Физичко стање

Безбојна или бела кристална чврста супстанца.

Молекуларна тежина

189,40 г / мол

Тачка топљења

Приближно 110 ° Ц.

Тачка кључања

Приближно 125 ° Ц.

Густина

2.065 г / цм ³

Растворљивост

Топљив у води: 120 г / 100 г Х ₂ О на 25 ° Ц. Растворљиво у алкохолу.

пХ

Водени раствори су кисели. 5% раствор има пХ од приближно 5.

Хемијска својства

Будући да је нитрат, ово једињење је јак оксидант. Снажно реагује са угљеником, бакром, металним сулфидима, органским материјама, фосфором и сумпором. Ако се распрши на врући угаљ, он експлодира.

Са друге стране, хигроскопан је и упија воду из околине. Ако се загрева, формира цинк оксид, азотни диоксид и кисеоник:

2 Зн (НО ₃ ) ₂ + топлота → 2 ЗнО + 4 НО ₂ ↑ + О ₂ ↑

У алкалним растворима, попут оних НаОХ, цинк у овом једињењу формира његов хидроксид и друге сложене врсте:

Зн (НО ₃ ) ₂ + 2 ОХ ^- → Зн (ОХ) ₂ + 2 НО ₃ ^-

Зн (ОХ) ₂ + 2 ОХ ^- → ^2-

Прибављање

Може се добити третирањем цинка или цинковог оксида разблаженом азотном киселином. У овој реакцији настаје водоник водоник.

Зн + 2 ХНО ₃ → Зн (НО ₃ ) ₂ + Х ₂ ↑

Апликације

У катализи реакција

Користи се као катализатор за добијање других хемијских једињења као што су смоле и полимери. То је кисели катализатор.

Пример смоле. Бугман на енглеском Википедији / Публиц домаин. Извор: Викимедиа Цоммонс.

Модел структуре полимера. Илмари Каронен / Публиц домаин. Извор: Викимедиа Цоммонс.

Други случај убрзања реакције је каталитички систем Зн (НО ₃ ) ₂ / ВОЦ ₂ О _4, који омогућава оксидацију α-хидроксистера у α-кетоестере са 99% конверзијом чак и при собном притиску и температури.

У композитним полимерима

Полиметилметакрилатни и Зн (НО ₃ ) ₂ филмови развијени су са својствима електричне проводљивости који их чине погодним за употребу у суперкондензаторима и рачунарима велике брзине.

У цементима оксидале

Воденим растворима цинковог нитрата и прашка цинковог оксида добијају се материјали који припадају класи цемента насталих киселинско-базном реакцијом.

Они представљају разумну отпорност на растварање у разблаженим киселинама и алкалијама, развијајући отпорност на компресију упоредиву са оном других цемента као што су цинк-оксихлориди.

Ово својство се повећава када се повећава однос ЗнО / Зн (НО ₃ ) ₂ и када се концентрација Зн (НО ₃ ) ₂ у раствору повећа. Добијени цементи су потпуно аморфни, односно немају кристале.

Са цинковим нитратом вршена су испитивања за добијање цемента. Аутор: Кобтханапонг. Извор: Пикабаи.

У превлакама цинковог оксида и наноматеријалима

Зн (НО ₃ ) ₂ се користи за електролитичко таложење веома танких слојева цинковог оксида (ЗнО) на различитим подлогама. Наноструктуре овог оксида се такође припремају на површинама.

Наночестице цинковог оксида. Неке ЗнО наноструктуре могу се припремити са Зн (НО ₃ ) ₂ . Верена Вилхелми, Уте Фисцхер, Хеике Веигхардт, Клаус Сцхулзе-Остхофф, Цармен Ницкел, Буркхард Стахлмецке, Тхомас АЈ Кухлбусцх, Агнес М. Сцхербарт, Цхарлотте Ессер, Роел ПФ Сцхинс, Цатрин Албрецхт / ЦЦ БИ (хттпс://цреативецоммонс.орг/ лиценце / према / 2.5). Извор: Викимедиа Цоммонс.

ЗнО је материјал од великог интересовања због мноштва примена у пољу оптоелектронике, такође има својства полуводича и користи се у сензорима и претварачима.

У хербицидима

Цинк нитрат се користи заједно са неким органским једињењима за успоравање брзине испуштања одређених хербицида у воду. Споро издање ових производа омогућава им да буду доступни и дуже и потребно је мање апликација.

У производњи анода

Подстиче процес синтеровања и побољшава густину одређених оксида који се користе за прављење анода за горивне ћелије. Синтрање је добијање чврстог материјала загревањем и компримовањем праха без постизања фузије.

Цртање како настаје синтрање два зрна. Зн (НО ₃ ) ₂ помаже у извођењу овог процеса на неким сложеним оксидима. Цданг / Публиц домаин. Извор: Викимедиа Цоммонс.

Испитивани материјали су сложени оксиди стронцијума, иридијума, гвожђа и титанијума. Присутност цинка значајно повећава електричну проводљивост ових.

Друге апликације

Користи се за добијање лекова. Делује као средство за примену мастила и боја. Служи као коагулант латекса. Извор је цинка и азота у течним ђубривима.

Потенцијална употреба у инжењерингу коштаног ткива

Ово једињење је коришћено као додатак у изради ојачања или оквира за регенерацију коштаних влакана, јер омогућава побољшање механичке отпорности ових структура.

Откривено је да скела која садрже цинк нису токсична за ћелије остеопрогенитора, подржавају активност остеобласта, ћелија која стварају кости и побољшавају њихову адхезију и пролиферацију.

Погодује стварању апатита који је минерал који формира кости и такође има антибактеријско дејство.

Зн (НО ₃ ) ₂ може бити веома користан за реконструкцију коштане материје код људи који су претрпели несреће. Мариано Цоретти / ЦЦ БИ-СА (хттпс://цреативецоммонс.орг/лиценсес/би-са/4.0). Извор: Викимедиа Цоммонс.

Ризици

То је материјал с потенцијалним ризиком од пожара и експлозије.

Није запаљив, али убрзава сагоревање запаљивих материјала. Ако је велика количина овог једињења укључена у пожар или ако је запаљиви материјал фино подељен, може доћи до експлозије.

Када су изложени јакој топлоти, стварају се отровни гасови азотни оксиди. А ако се излагање изводи дуже време, може експлодирати.

Иритира кожу, може озбиљно оштетити очи, иритирати респираторни тракт, токсично је ако се прогута и проузрокује оштећење пробавног тракта.

Веома отровно за водене воде са дуготрајним ефектима.

Референце

1. Ју, И. и др. (2019). Новонастали ефекат цинковог нитрата / ванадил оксалата за селективну каталитичку оксидацију АЛФА-хидрокси естера до АЛФА-кето естера молекулским кисеоником: АТР-ИР студија у ситуацији. Молекуле 2019, 24, 1281. опорављено са мдпи.цом.
2. Мохд С., СН ет ал. (2020). Формулација цинковог хидроксида нитрата интеркалирана са натријум додецилсулфатом и биспирибачким анионима: Нови хербицидни нанокомпозит за узгој непропусног сока. Арапски часопис за хемију 13, 4513-4527 (2020). Опоравак од Сциенцедирецт-а.
3. Мани, МП и др. (2019). Обогаћена механичка чврстоћа и минерализација костију биомасиметријске скеле електроспун биомеша са уљем Иланг Иланг и цинковим нитратом за инжењеринг коштаног ткива. Полимери 2019, 11, 1323. опорављено са мдпи.цом.
4. Ким, КИ и др. (2018). Утицај цинковог нитрата као помагала за синтеровање на електрохемијске карактеристике Ср _0.92 И _0.08 ТиО _3-ДЕЛТА и Ср _0.92 И _0.08 Ти _0.6 Фе _0.4 О _3-ДЕЛТА Церамицс Интернатионал, 44 (4): 4262-4270 (2018). Опоравак од сциенцедирецт.цом.
5. Прасад, БЕ и др. (2012). Електродепозиција ЗнО премаза из водене купељи Зн (НО ₃ ) ₂ : ефекат концентрације Зн, температуре таложења и времена на оријентацију. Ј Солид Стате Елецтроцхем 16, 3715-3722 (2012). Опоравак са линка.спрингер.цом.
6. Бахадур, Х. и Сривастава, АК (2007). Морфологије танких филмова ЗнО који се добијају сол-гелом користећи различите материјале претходника и њихове наноструктуре. Наносцале Рес Летт (2007) 2: 469-475. Опоравак са линка.спрингер.цом.
7. Ницхолсон, ЈВ и Тибалди, ЈП (1992). Формирање и својства цемента припремљеног из цинковог оксида и водених раствора цинковог нитрата. Ј Матер Сци 27, 2420-2422 (1992). Опоравак са линка.спрингер.цом.
8. Лиде, ДР (уредник) (2003). ЦРЦ Приручник хемије и физике. 85 ^-ог : ЦРЦ Пресс.
9. Маји, П. и др. (2015). Утицај Зн (НО ₃ ) ₂ пунила на диелектричну пропусност и електрични модул ПММА. Булл Матер Сци 38, 417-424 (2015). Опоравак са линка.спрингер.цом.
10. Америчка национална медицинска библиотека. (2019). Цинк нитрат. Опоравак од пубцхем.нцби.нлм.них.гов.
11. Бију'с. (2020). Цинк нитрат - Зн (НО3) 2. Опоравило од бијус.цом.
12. Америцан Елементс. Цинк нитрат. Опоравак од америцанелементс.цом.
13. Цоттон, Ф. Алберт и Вилкинсон, Геоффреи. (1980). Напредна неорганска хемија. Четврто издање. Јохн Вилеи & Сонс.