ZINKCHLORIDE (ZNCL2): STRUCTUUR, EIGENSCHAPPEN, PRODUCTIE, GEBRUIK - CHEMIE - 2025

Het zinkchloride is een anorganische verbinding die bestaat uit zink of zinkelement (Zn) en chloor (Cl). De chemische formule is ZnCl ₂ . Zink bevindt zich in de oxidatietoestand +2 en chloor heeft een valentie van -1.

Het is een kleurloze of witte kristallijne vaste stof. Het is zeer oplosbaar in water en absorbeert het gemakkelijk uit de omgeving, wat te zien is in de onderstaande afbeelding van de bevochtigde vaste stof.

Enigszins gehydrateerd vast ZnCl _2- zinkchloride . Gebruiker: Walkerma / Openbaar domein. Bron: Wikimedia Commons.

Het zink in deze verbinding is biologisch erg belangrijk voor mens, dier en plant, omdat het betrokken is bij basisfuncties zoals de synthese van eiwitten en vetten.

Om deze reden wordt ZnCl ₂ gebruikt als voedingssupplement voor dieren en mensen in geval van zinktekort, en als micronutriënt voor planten.

Het heeft bacteriostatische en samentrekkende eigenschappen en wordt veel gebruikt voor deze doeleinden in zowel de menselijke als de diergeneeskunde. Het elimineert ook ongedierte zoals schimmels buitenshuis en is een tussenpersoon voor het verkrijgen van pesticiden.

Het wordt onder meer gebruikt om cellulose- en wolvezels in verschillende processen te behandelen en om ze voor te bereiden op kleuren of bedrukken. Het vertraagt ​​ook de verbranding van hout.

Structuur

ZnCl ₂ is een ionische verbinding die wordt gevormd door het Zn ²⁺ -kation en twee Cl ^- chloride-anionen die worden samengevoegd door elektrostatische krachten.

Zinkchloride. Auteur: Marilú Stea.

Het zink (II) -ion heeft de volgende elektronische structuur:

1s ² , 2s ² 2p ⁶ , 3s ² 3p ⁶ 3d ¹⁰ , 4s ⁰ ,

waarin wordt waargenomen dat het beide elektronen van de 4s- schaal verloor , dus de configuratie is stabiel.

Het chloride-ion heeft de volgende structuur:

1s ² , 2s ² , 2p ⁶ , 3s ² 3p ⁶ ,

wat ook erg stabiel is omdat het volledige orbitalen heeft.

De onderstaande figuur laat zien hoe de ionen in het kristal zijn gerangschikt. De grijze bollen stellen zink voor en de groene bollen stellen chloor voor.

Structuur gevormd door ionen in het ZnCl _2- kristal . CCoil / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Bron: Wikimedia Commons.

Nomenclatuur

• Zink (II) chloride
• Zinkdichloride

Eigendommen

Fysieke toestand

Kleurloze of witte kristallijne vaste stof. Zeshoekige kristallen.

Molecuulgewicht

136,3 g / mol

Smeltpunt

290 ºC

Kookpunt

732 ºC

Dichtheid

2,907 g / cm ³ bij 25 ° C

Oplosbaarheid

Zeer oplosbaar in water: 432 g / 100 g H ₂ O bij 25 ° C, 614 g / 100 g H ₂ O bij 100 ° C. Zeer goed oplosbaar in zoutzuur (HCl), alcohol en glycerol. Volledig mengbaar met aceton.

pH

De waterige oplossingen zijn zuur. Een oplossing van 6 mol ZnCl ₂ / L heeft een pH van 1,0.

Chemische eigenschappen

Het is een hygroscopische en vervloeiende verbinding, omdat het in contact met de vochtigheid van de omgeving veel water opneemt. In water hydrolyseert het en heeft het de neiging een onoplosbaar basisch zinkoxychloridezout te vormen.

Het reageert met zinkoxide (ZnO) in water en genereert zinkoxychloriden die een extreem hard cementachtig materiaal vormen.

Het is licht corrosief voor metalen.

Het is niet brandbaar.

Biologische rol

Biologisch gezien is zink een van de belangrijkste elementen. Het is erkend als essentieel voor alle vormen van leven.

In het menselijk lichaam levert ZnCl ₂ Zn, dat essentieel is voor de synthese van eiwitten, cholesterol en vetten. Met name zink is belangrijk voor het goed functioneren van het immuunsysteem.

Het zink in ZnCl ₂ is belangrijk voor de celdeling in levende wezens. LadyofHats / Openbaar domein. Bron: Wikimedia Commons.

Er zijn meer dan 25 zinkhoudende eiwitten geïdentificeerd, en veel hiervan zijn enzymen die nodig zijn voor celdeling en groei, en voor de afgifte van vitamine A uit de lever.

Zinktekort kan onder meer leiden tot groeiachterstand, verminderde mentale functie, anorexia, dermatitis, verminderde immuniteit, diarree en slecht nachtzicht.

Het verkrijgen van

Commercieel wordt deze verbinding bereid door waterig zoutzuur te laten reageren met schroot, zinkafval of met het mineraal dat het bevat. Bij deze reactie waterstofgas (H ₂ is) geproduceerd.

Zink behandelen met waterstofchloridegas bij 700 ° C geeft zeer zuiver zinkchloride.

Zn + HCl → ZnCl ₂ + H ₂ ↑

Toepassingen

Bij therapeutische behandelingen

Het is een mild antibacterieel of bacteriostatisch middel, daarom wordt het gebruikt bij het douchen om trichomonas- of hemophilus-infecties te elimineren. Het wordt ook gebruikt om eelt te behandelen, als samentrekkend middel en bij chemochirurgie bij huidkanker.

Het wordt gebruikt als samentrekkend middel in sommige cosmetica, zoals verfrissende huidlotions.

Als voedingssupplement

Vanwege het belang ervan in verschillende functies van het menselijk lichaam, wordt ZnCl ₂ oraal toegediend als onderdeel van voedingssupplementen en ook bij mensen die parenterale voeding nodig hebben.

ZnCl _2- supplementen worden gegeven om zinktekort te behandelen bij personen die lijden aan onvoldoende voeding, een slechte opname in de darmen of een aandoening die het verlies van dit element uit het lichaam vergroot.

ZnCl _2- supplementen moeten worden gebruikt als er een tekort aan zink is. Auteur: Moakets. Bron: Pixabay.

Gezonde mensen krijgen het via voedsel.

Het moet minstens 1 uur vóór of 2 uur erna worden gegeven, omdat sommige voedingsmiddelen hun opname kunnen voorkomen. Bij patiënten die irritatie in de maag hebben na inname van het supplement, moeten ze het bij de maaltijd innemen, maar op deze manier zal het zink minder biologisch beschikbaar zijn.

In veterinaire toepassingen

De oplossingen ervan zijn bij dieren gebruikt als bijtend middel om fistels te verbranden of dicht te schroeien, dit zijn verbindingen tussen organen die noch normaal noch gezond zijn; In de vorm van een pasta wordt het gebruikt om zweren te behandelen en bij chemotherapie bij kanker.

Waterige oplossingen van ZnCl ₂ worden gebruikt om infecties in de ogen van dieren te behandelen. Auteur: Mabel Amber. Bron: Pixabay.

Bij ooginfecties werkt een zeer verdunde oplossing van deze verbinding als een antiseptisch en samentrekkend middel.

Het wordt ook gebruikt als sporen in diervoeder of als voedingssupplement.

In speciale cementen

De reactie tussen ZnCl ₂ en ZnO in water produceert enkele zinkoxychloriden die een extreem hard materiaal of cement vormen. De hoofdbestanddelen zijn 4ZnO • ZnCl ₂ • 5H ₂ O en ZnO • ZnCl ₂ • 2H ₂ O.

Dit type cement is bestand tegen de aantasting van zuren of kokend water. Het pentahydraat is echter zeer stabiel en onoplosbaar maar niet erg verwerkbaar, en het dihydraat is beter oplosbaar en kan vochtafvoer veroorzaken.

Om deze redenen hebben deze cementen weinig toepassingen.

Als katalysator

Het dient om sommige organische chemische reacties te versnellen. Het werkt als een condensatiemiddel. Bijvoorbeeld bij aldolreacties, amineringsreacties en cyclustoevoegingsreacties. In sommige daarvan fungeert het als een radicale initiator.

Het is een Lewis-zuur en katalyseert Diels-Alder-reacties. Het wordt ook gebruikt als katalysator bij Friedel-Crafts-reacties, om kleurstoffen en kleurstoffen te maken en bij de vervaardiging van polyester-polyetherharsen.

Een reactie waarbij deze verbinding betrokken is, wordt hieronder weergegeven:

Reactie om een ​​alkylchloride te verkrijgen met ZnCl ₂ . Auteur: Walkerma. Bron: Wikimedia Commons.

Bij landbouwactiviteiten

Het is gebruikt als herbicide in gewassen, als bladbehandeling, om ongedierte zoals schimmels en mos te elimineren, en als micronutriënt. Het is een tussenpersoon om pesticiden te bereiden.

Bij tandheelkundige toepassingen

Het wordt gebruikt in mondspoelingen, maar de aanbevolen contacttijd is erg kort, dus het werkt alleen als een samentrekkend middel op het mondslijmvlies. Het dient als desensibilisator, wordt gebruikt in tandpasta's en maakt deel uit van tandcementen.

In de textiel- en papierindustrie

Het is een ingrediënt in het oplosmiddel dat wordt gebruikt bij de vervaardiging van rayon of kunstzijde uit cellulose. Het is een verknopings- of bindmiddel voor het afwerken van harsen op textiel. Het dient ook om ze te behandelen en hun instandhouding te bevorderen.

Het maakt het mogelijk om stoffen te krullen, zijde- en wolvezels te scheiden en werkt als een bijtmiddel bij het bedrukken en kleuren van textiel.

Het wordt gebruikt bij de vervaardiging van perkamentpapier en om crêpepapier te maken.

Bij de bereiding van nanodeeltjes

Door zinkchloride te laten reageren met natriumsulfide (Na ₂ S) volgens een sonochemische methode en in aanwezigheid van bepaalde organische verbindingen, worden zinksulfide (ZnS) nanodeeltjes verkregen. Sonochemische methoden gebruiken geluidsgolven om chemische reacties op gang te brengen.

Dit type nanomaterialen zou kunnen worden gebruikt als fotokatalytische middelen om bijvoorbeeld de verdeling van water in zijn componenten (waterstof en zuurstof) te produceren door de werking van licht.

In verschillende toepassingen

• Deodorant, antiseptisch en ontsmettingsmiddel van gebieden. Bestrijding van mos, schimmel en meeldauw in constructies en aangrenzende buitengebieden zoals trottoirs, patio's en hekken. Ontsmettingsmiddel voor toiletten, urinoirs, tapijten en geperst hout.
• Gebruikt bij het balsemen van mengsels en in oplossingen voor de conservering van anatomische specimens.
• Vlamvertragend voor hout.
• Primair ingrediënt in rookbommen die worden gebruikt om menigten mensen uiteen te drijven; ze worden door brandweerlieden gebruikt bij brandbestrijdingsoefeningen of -oefeningen en door strijdkrachten om zich te verbergen.

Zinkchloride wordt gebruikt in rookbommen die worden gebruikt bij militaire oefeningen. Amerikaanse Ministerie van Defensie Huidige PhotosCpl. Abraham Lopez / 2nd Marine Division / Public domain. Bron: Wikimedia Commons.

• Onderdeel van soldeerfluxen. Bij het opnemen op metalen. Voor het kleuren van staal, een onderdeel van verzinkte baden en koper-ijzerplaten.
• In magnesiumcement en in cement voor metalen.
• Om emulsies bij olieraffinage te breken. Agent bij de vervaardiging van asfalt.
• Elektrolyt in droge batterijen.

ZnCl droge batterij ₂ . Gebruiker: 32bitmaschine; bewerkt door gebruiker Jaybear / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Bron: Wikimedia Commons.

• Rubber vulkanisatie.
• Uitdrogend middel.

Risico's

Kan brandwonden veroorzaken aan ogen, huid en slijmvliezen.

Bij verhitting tot ontbinding stoot het giftige gassen waterstofchloride (HCl) en zinkoxide (ZnO) uit.

Waarschuwing over het gebruik ervan als medicijn

Hoewel sluitende studies ontbreken, wordt geschat dat als deze verbinding wordt toegediend aan zwangere vrouwen, deze schade kan toebrengen aan de foetus. Maar de mogelijke voordelen wegen mogelijk op tegen de mogelijke risico's.

Referenties

1. Amerikaanse National Library of Medicine. (2019). Zinkchloride. Opgehaald van pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Liska, M. et al. (2019). Speciale cementen. Zinkoxychloride-cement. In Lea's Chemistry of Cement and Concrete (vijfde editie). Hersteld van sciencedirect.
3. Pohanish, RP (2017). Zinkchloride. In Sittig's Handbook of Toxic and Hazardous Chemicals and Carcinogens (Seventh Edition). Opgehaald van sciencedirect.com.
4. Gedanken, A. en Perelshtein, I. (2015). Power-echografie voor de productie van nanomaterialen. In Power Ultrasonics. Hersteld van sciencedirect.
5. Archibald, SJ (2003). Overgangsmetaalgroepen 9-12. Reacties en katalyse. In uitgebreide coördinatiechemie II. Opgehaald van sciencedirect.com.
6. Cotton, F. Albert en Wilkinson, Geoffrey. (1980). Geavanceerde anorganische chemie. Vierde druk. John Wiley & Sons.
7. Lide, DR (redacteur) (2003). CRC Handbook of Chemistry and Physics. 85 ^th CRC Press.