Kurze Eigenschaften von Zinkoxid:

Zinkoxid– eine weiße anorganische Substanz.

Seit Valenz Zink gleich zwei ist, dann enthält Zinkoxid ein Atom Sauerstoff und ein Zinkatom.

Chemische Formel von Zinkoxid ZnO.

Wird beim Erhitzen gelb. Bei einer Temperatur von 1800 °C sublimiert es.

Löst sich nicht in Wasser auf.

Zinkoxid ist eine Substanz mit geringer Toxizität. Sein Staub ist schädlich für die Atemwege.

Physikalische Eigenschaften von Zinkoxid:

Parametername:	Bedeutung:
Chemische Formel	ZnO
Synonyme und Namen in einer Fremdsprache	Zinkoxid Zinkit (Russisch) Zinkweiß (Russisch)
Art der Substanz	anorganisch
Aussehen	weiße sechseckige Kristalle
Farbe	Weiß
Schmecken	—*
Geruch	—
Physischer Zustand (bei 20 °C und Atmosphärendruck 1 atm.)	solide
Dichte (Aggregatzustand – fest, bei 20 °C), kg/m3	5610
Dichte (Aggregatzustand – fest, bei 20 °C), g/cm3	5,61
Sublimationstemperatur, °C	1800
Schmelzpunkt, °C	1975
Molmasse, g/mol	81,408
Wärmeleitfähigkeit, W/(m·K)	54

*Notiz:

- keine Daten.

Herstellung von Zinkoxid:

Es kommt in der Natur als Mineral Zinkit vor, das fast ausschließlich aus Zinkoxid besteht.

Zinkoxid entsteht auch durch folgende chemische Reaktionen:

1. 1.Zink in Sauerstoff verbrennen:

2Zn + О 2 → 2ZnО (t > 250 o C).

1. 2.durch thermische Zersetzung von Zinkhydroxid:

Zn(OH) 2 → ZnO + H 2 O (t = 100–250 °C).

1. 3.durch thermische Zersetzung von Zinkcarbonat:

ZnCO 3 → ZnO + CO 2 (t = 200-300 o C).

1. 4. durch thermische Zersetzung von Zinknitrat:

2Zn(NO 3) 2 → 2ZnO + 4NO 2 + O 2 (t = 300-500 o C).

1. 5. durch oxidatives Rösten von Zinksulfid:

2ZnS + 3O 2 → 2ZnO + 2SO 2 (t = 800-1000 ° C).

1. 6. durch thermische Zersetzung von Zinkacetat.

Chemische Eigenschaften von Zinkoxid. Chemische Reaktionen von Zinkoxid:

Zinkoxid ist ein amphoteres Oxid. Je nach Bedingungen weist es entweder basische oder saure Eigenschaften auf.

Die chemischen Eigenschaften von Zinkoxid ähneln denen anderer amphoterer Oxide Metalle. Daher ist es durch folgende chemische Reaktionen gekennzeichnet:

1. Reaktion von Zinkoxid mit Kohlenstoff:

ZnO + C → Zn + CO (t = 1200–1300 °C).

Durch die Reaktion entstehen Zink und Kohlenmonoxid (II). So wird Zink aus Zinkoxid mit Koks oder Kohle bei einer Temperatur von 1200-1300 °C reduziert.

2. Silizium:

ZnO + SiO 2 → ZnSiO 3 (t = 1200-1400 ° C),

2ZnO + SiO 2 → Zn 2 SiO 4 (t = 900-1000 ° C).

Oxid Silizium ist ein saures Oxid. Durch die Reaktion entsteht im ersten Fall ein Salz – Zinkmetasilikat, im zweiten Fall Zinkorthosilikat.

3. Reaktion von Zinkoxid mit OxidSchwefel :

ZnO + SO 2 → ZnSO 3.

Oxid Schwefel ist ein saures Oxid. Durch die Reaktion entsteht ein Salz – Zinksulfit.

4. Reaktion von Zinkoxid mit Boroxid:

ZnO + B 2 O 3 → Zn(BO 2) 2.

Durch die Reaktion entsteht ein Salz – Zinkborat.

5.Reaktion von Zinkoxid mit Kohlenmonoxid:

ZnO + CO → Zn + CO 2 (t = 700 o C).

Durch die Reaktion entsteht Zink und Kohlendioxid.

6. Reaktion von Zinkoxid mit Bariumoxid:

ZnO + BaO → BaZnO 2 (t = 1100 ° C).

Durch die Reaktion entsteht ein Salz – Bariumzinkat.

7. Reaktion von Zinkoxid mit Chromoxid:

ZnO + CrO 3 → ZnCrO 4.

Durch die Reaktion entsteht ein Salz – Zinkchromat.

8.Reaktion von Zinkoxid mit Eisenoxid:

ZnO + Fe 2 O 3 → Fe 2 ZnO 4 (t = 800-1000 o C),

ZnO + Fe 2 O 3 → ZnFe 2 O 4 (t = 800-1000 ° C).

Durch die Reaktion entsteht Eisen-Zink-Oxid.

9. Reaktion von Zinkoxid mit Molybdänoxid:

ZnO + MoO 3 → ZnMoO 4.

Durch die Reaktion entsteht ein Salz – Zinkmolybdat.

10. Reaktion von Zinkoxid mit Oxid Vanadium:

2ZnO + VO 2 → Zn 2 VO 4 (t = 1500-1700 o C).

Als Ergebnis der Reaktion entsteht ein Salz – Zinktetraoxovanadat.

11. Reaktion von Zinkoxid mit Manganoxid:

3ZnО + MnО 2 → MnZn 3 О 5 (t = 700-800 o C),

ZnO + Mn 2 O 3 → ZnMn 2 O 4 (t = 900 o C).

Durch die Reaktion entsteht im ersten Fall Mangan-Trizinkoxid, im zweiten Fall Mangan-Zinkoxid.

12. Reaktion von Zinkoxid mit Wolframoxid:

ZnО + WО 3 → ZnWО 4 (t = 600-800 o C).

Durch die Reaktion entsteht ein Salz – Zinkwolframat.

13. Reaktion von Zinkoxid mit Zinksulfid:

2ZnO + ZnS → 3Zn + SO 2.

Durch die chemische Reaktion entstehen Zink und Zinkoxid.

14. Reaktion von Zinkoxid mit Zinkchlorid und Wasser:

ZnO + ZnCl 2 + H 2 O → 2Zn(OH)Cl (t = 100–130 °C).

Durch eine chemische Reaktion entsteht eine schnell (2-3 Minuten) aushärtende Masse – Zinkchlorid-Hydroxid (sog. Zinkzement). Zinkchlorid – konzentrierte Lösung.

15. Reaktion von Zinkoxid mit Flusssäure:

ZnO + 2HF → ZnF 2 + H 2 O.

Durch eine chemische Reaktion entsteht ein Salz – Zinkfluorid und Wasser.

16. Reaktion von Zinkoxid mit Salpetersäure:

ZnO + 2HNO 3 → 2Zn(NO 3) 2 + H 2 O.

Durch eine chemische Reaktion entsteht ein Salz - Zinknitrat und Wasser.

17.Reaktion von Zinkoxid mit Phosphorsäure:

3ZnO + 2H 3 PO 4 → Zn 3 (PO 4) 2 + 3H 2 O.

Durch eine chemische Reaktion entsteht ein Salz – Zinkorthophosphat und Wasser. Phosphorsäure wird zunächst in Wasser gelöst.

Die Reaktionen von Zinkoxid mit anderen Säuren verlaufen ähnlich.

18. Reaktion von Zinkoxid mit Bromwasserstoff (Hydrogenbromid):

ZnO + 2HBr → ZnBr 2 + H 2 O.

Durch eine chemische Reaktion entsteht ein Salz - Zinkbromid und Wasser.

19. Reaktion von Zinkoxid mit Jodwasserstoff:

ZnO + 2HI → ZnI 2 + H 2 O.

Durch eine chemische Reaktion entsteht ein Salz - Zinkiodid und Wasser.

20. Reaktion von Zinkoxid mit Schwefelwasserstoff:

ZnO + H 2 S → ZnS + H 2 O (t = 450-550 ° C).

Durch eine chemische Reaktion entsteht ein Salz - Zinksulfid und Wasser.

21. Reaktion von Zinkoxid mit Hydroxid

Ein Spurenelement, das eine wichtige Rolle im Zellstoffwechsel und bei der Stabilisierung von Zellmembranen spielt. Es ist ein integraler Bestandteil vieler Enzymsysteme, in denen es entweder ein Coenzym oder ein integraler Bestandteil des Enzyms ist. Beteiligt sich an der Regulierung der Protein- und Kohlenhydratsynthese. Das Vorhandensein von Zink ist eine notwendige Voraussetzung für die normale Funktion des Immunsystems. Zink wirkt sich positiv auf das Gedächtnis aus, fördert die Aufnahme von Vitamin A, das für die Aufrechterhaltung des Sehvermögens notwendig ist, erleichtert die Anreicherung im Körper und verlängert seine Wirkung, unterstützt den Prozess der Gewebereparatur und Wundheilung. Zink ist für normales Wachstum und Fortpflanzung unerlässlich. Zinkmangel tritt bei parenteraler Behandlung ohne entsprechende Nahrungsergänzung, bei chronischen Darmerkrankungen (z. B. Colitis und Morbus Crohn), bei Patienten mit Darmfisteln, bei bestimmten Hauterkrankungen (z. B. bei Acrodermatitis enteropathica) seltener auf bei Leberzirrhose, bei Nierenversagen, Magenresektion. Bei Zinkmangel kommt es zu Konzentrationsstörungen, Geschmacksstörungen, Appetitlosigkeit, verminderter Immunität, schlechter Wundheilung, erhöhtem Blutdruck, Hypercholesterinämie, Nachtblindheit, Prostatahyperplasie, Wachstumsstörungen bei Kindern und bei erheblichem Zinkmangel - dermatologische Erkrankungen wie fokale und maligne Alopezie. Der durchschnittliche Zinkgehalt im Körper beträgt 1,4–2,3 g, wovon sich etwa 98 % in den Zellen befinden (hauptsächlich in roten Blutkörperchen, Haut, Sperma, Prostata, Knochen, Darmschleimhaut). Einige Zinkverbindungen (zum Beispiel Zinkoxid) haben adstringierende und trocknende Eigenschaften. Zinksulfat hat entzündungshemmende Eigenschaften. Nach oraler Verabreichung werden Zinksalze schlecht aus dem Magen-Darm-Trakt resorbiert (ca. 20–40 %). Die durchschnittliche Zinkkonzentration im Blut beträgt 11,3–17,6 mmol/l. Zink wird vom Körper hauptsächlich über den Kot ausgeschieden.

Zinkoxid: Anwendung

Behandlung von Krankheiten, die mit Zinkmangel oder seinem geringen Gehalt im Körper verbunden sind, wie enteropathische Akrodermatitis, fokale und maligne Alopezie, eitrige Akne, chronische Neurodermitis beim Ersatz von Steroiden durch Kortikosteroide, Haarbrüchigkeit, beeinträchtigte Wundheilung, Immunstörungen, psychoneurologische Störungen, sexuelle Störungen Funktionsstörungen bei Männern, Wachstums- und Sehstörungen bei Kindern. Das Medikament in Form von Kautabletten wird zur Beseitigung von Mundgeruch eingesetzt. Hilfreich bei Morbus Wilson. Äußerlich in der Dermatologie bei juckenden Hautstellen, schwer heilenden Wunden, bei chronischen Entzündungen der Haut, Ekzemen; in der Augenheilkunde - bei Bindehautentzündung.

Kontraindikationen

Überempfindlichkeit gegen das Medikament; Nierenversagen. Sollte nicht äußerlich auf Wunden angewendet werden, die nässen oder mit Krusten bedeckt sind. Wechselwirkungen mit anderen Arzneimitteln Sie sollten nicht gleichzeitig zinkhaltige Arzneimittel und Tetracyclin einnehmen (Zink verringert seine Aufnahme), sowie Eisenverbindungen, Acetylsalicylsäure, Indomethacin, Thiaziddiuretika, Chelatbildner (D-Penicillamin), Kortikosteroide. Nebenwirkungen Übelkeit, Erbrechen, Bauchschmerzen, Durchfall, Kopfschmerzen, metallischer Geschmack im Mund. Durch die langfristige Einnahme von Zinksalzen kann es zu Anämie und Kupfermangel im Körper kommen.

Schwangerschaft und Stillzeit

Es liegen keine Informationen zur Sicherheit der Anwendung zinkhaltiger Arzneimittel während der Schwangerschaft und Stillzeit vor.

Dosierung

Der Tagesbedarf an Zink beträgt je nach Alter: Kinder unter 10 Jahren: 5 mg, Kinder und Jugendliche 10–15 Jahre: 15 mg, Erwachsene: 15–20 mg. Während der Schwangerschaft und Stillzeit steigt der Bedarf an Zink auf 25 mg/Tag. Acrodermatitis enteropathica, Alopecia areata: oral vor den Mahlzeiten, durchschnittlich 45 mg 3-mal täglich, wobei die Dosis bei Besserung des Zustands reduziert wird. Die Tabletten sollten nicht geteilt oder gekaut werden. Äußerlich – wunde Stellen auf der Haut ein- bis dreimal täglich einfetten. Siehe auch: Beschreibungen von Arzneimitteln.

Zinkoxid ZnO - Halbleiterverbindung. Zinkoxid ist eine weiße Verbindung, die bei 2000 K sublimiert, bei einer Temperatur von 2250 K schmilzt, sowohl basische als auch saure Eigenschaften aufweist und sich in Säuren und Laugen löst.

Die häufigste Kristallmodifikation ist der hexagonale Wurtzit-Typ. Es ist auch ein seltenerer kubischer Sphalerittyp bekannt.

Zinkoxid kann durch Verbrennen oder Oxidieren von Zink, durch Rösten von Zinksulfid an der Luft oder durch Kalzinieren gewonnen werden
Salze, Fällung mit Ammoniak aus einer siedenden wässrigen Lösung von Zinknitrat.

Kompakte Proben aus Zinkoxid (Zinkit) werden durch Pressen von Rohlingen aus einer pulverförmigen Verbindung und deren anschließendes Sintern gewonnen. Die Vorsinterung erfolgt bei 1100 K. Die Endsinterung erfolgt bei 1700... 1800 K. Die Erwärmung erfolgt entweder in speziellen Hochtemperaturöfen oder durch direktes Durchleiten von Strom durch die Proben, nachdem diese auf eine Temperatur vorgewärmt wurden bei dem eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit vorliegt. Bei einer Endsintertemperatur von 1700...1800 K entstehen grobkörnige Proben mit Kristallen bis zu 2 mm. Um eine feinkörnigere Struktur zu erhalten, wird die Sintertemperatur auf 1300...1400 K gesenkt. Zinkoxid-Einkristalle werden hydrothermisch und aus der Gasphase gezüchtet.

Dünne Filme aus Zinkoxid ZnO kann durch Verdampfen und Kondensieren von Zink auf einem Substrat im Vakuum und anschließende Oxidation des Metallfilms beim Erhitzen in einer Sauerstoffatmosphäre oder durch reaktives Zwei-Elektroden-Ionensputtern erhalten werden Zn in einer Ar + O 2 Atmosphäre.

ZnO-Dünnfilme den piezoelektrischen Effekt erkennen.

Grundlegende Eigenschaften von Zinkoxid

Molekulargewicht 81,38

Kristallstruktur G

Kristallgitterkonstanten, nm:

A 0,3250

C 0,5206

Dichte, Mg/m 3 5,67

Temperatur, K:

Schmelzpunkt 2250

Siedepunkt 2000

Spezifische Wärmekapazität, J/(kg× K) 495

Temperaturkoeffizient der linearen Ausdehnung für
Einkristall, α× I 0 6 , K -1 5,7 || A

5.2 || Mit

Spezifischer Widerstand, Ohm× cm 10 8 …10 9

Wärmeleitfähigkeitskoeffizient, W/(m× K) 15…30

Härte auf der Mohs-Skala 4,0…5,0

Brechungsindex 1,96

Dielektrizitätskonstante 8,5

Anwendung von Zinkoxid.

Zinkoxid wird in der Radioelektronik zur Herstellung von selbstaktiviertem Leuchtstoff verwendet ZnO:Zn. Dieser Leuchtstoff wird durch Kalzinierung gewonnen ZnO in einer schwach reduzierenden Kohlenmonoxidatmosphäre bei 1270 K – Die Leuchtfarbe des Leuchtstoffs ist blaugrün, die Emission ist durch zwei Maxima gekennzeichnet, die bei Wellenlängen von 0,385 Mikrometer (ultravioletter Bereich) und 0,505 Mikrometer (blaugrüner Teil) auftreten Das Spektrum). Dieser Leuchtstoff hat ein sehr kurzes Nachleuchten, etwa 2 μs.

Die Hauptverwendung von Zinkoxid liegt in der Herstellung von Varistoren, Bauteilen, deren elektrischer Widerstand stark von der angelegten Spannung abhängt. Auf Basis von Varistoren entstehen Überspannungsableiter (OSL), die Überspannungen in elektrischen Netzen unterdrücken.

Dies liegt an der besonderen Eigenschaft von Varistoren – der Nichtlinearität der Strom-Spannungs-Kennlinie. Siliziumkarbid weist ebenfalls eine Nichtlinearität in der Strom-Spannungs-Kennlinie auf, jedoch ist der Nichtlinearitätskoeffizient von Varistoren auf Basis von Zinkoxid um 1–1,5 Größenordnungen größer.

Zur Herstellung von Varistoren werden submikrongroßes ZnO-Pulver, Oxide anderer Metalle ~5 % (Wismut, Kobalt, Antimon, Mangan, Chrom) und anorganische Bindemittel gemischt, unter Druck ~10 4 ... 10 6 MPa geformt und mehrere Male gebrannt Stunden bei Temperaturen von 1200 bis 1600 °C. Während der Reaktionswechselwirkung wird Material durch die flüssige Phase von Zinkoxidkörnern mit hoher Oberflächenenergie zu Körnern mit niedrigerer Oberflächenenergie übertragen. Beim Sintern wird das Material verdichtet, wodurch eine neue polykristalline Struktur entsteht.

Ein Zinkoxid-Varistor ist ein polykristallines Halbleitermaterial, dessen einzelne Körner in elektrischem Kontakt miteinander stehen. An den Berührungspunkten der Zinkoxidkörner entstehen dünne Isolierbereiche, die die Nichtlinearität der Strom-Spannungs-Kennlinie verursachen. Der Mechanismus der Varistor-Nichtlinearität wurde nicht ausreichend untersucht. Höchstwahrscheinlich ist die Nichtlinearität auf Phänomene an Korngrenzen zurückzuführen, wobei auch zusätzliche Zusätze in den Varistoren einen entscheidenden Einfluss haben.

Zink ist ein typischer Vertreter der Gruppe der metallischen Elemente und weist die gesamte Bandbreite ihrer Eigenschaften auf: metallischer Glanz, Duktilität, elektrische und thermische Leitfähigkeit. Allerdings unterscheiden sich die chemischen Eigenschaften von Zink etwas von den Grundreaktionen, die den meisten Metallen innewohnen. Ein Element kann sich unter bestimmten Bedingungen wie ein Nichtmetall verhalten, beispielsweise mit Alkalien reagieren. Dieses Phänomen wird Amphoterizität genannt. In unserem Artikel werden wir die physikalischen Eigenschaften von Zink untersuchen und auch typische Reaktionen betrachten, die für das Metall und seine Verbindungen charakteristisch sind.

Position des Elements im Periodensystem und Verteilung in der Natur

Das Metall befindet sich in einer sekundären Nebengruppe der zweiten Gruppe des Periodensystems. Neben Zink enthält es Cadmium und Quecksilber. Zink gehört zu den D-Elementen und befindet sich in der vierten Periode. Bei chemischen Reaktionen geben seine Atome immer Elektronen des letzten Energieniveaus ab, daher weist das Metall in Verbindungen des Elements wie Oxid, Zwischensalzen und Hydroxid eine Oxidationsstufe von +2 auf. Die Struktur des Atoms erklärt alle physikalischen und chemischen Eigenschaften von Zink und seinen Verbindungen. Der Gesamtmetallgehalt im Boden beträgt etwa 0,01 Gew.-%. %. Es kommt in Mineralien wie Galmea und Zinkblende vor. Da der Zinkgehalt in ihnen gering ist, werden die Gesteine ​​zunächst einer Anreicherung unterzogen, die in Schachtöfen durchgeführt wird. Die meisten zinkhaltigen Mineralien sind Sulfide, Carbonate und Sulfate. Hierbei handelt es sich um Zinksalze, deren chemische Eigenschaften ihren Verarbeitungsprozessen, beispielsweise dem Rösten, zugrunde liegen.

Metallproduktion

Durch die starke Oxidationsreaktion von Zinkcarbonat oder -sulfid entsteht dessen Oxid. Der Prozess findet in einem Wirbelbett statt. Hierbei handelt es sich um eine spezielle Methode, die auf dem engen Kontakt von fein gemahlenem Mineral und einem mit hoher Geschwindigkeit bewegten Heißluftstrom basiert. Anschließend wird Zinkoxid ZnO mit Koks reduziert und die entstehenden Metalldämpfe aus der Reaktionskugel entfernt. Eine weitere Methode zur Herstellung von Metall, die auf den chemischen Eigenschaften von Zink und seinen Verbindungen basiert, ist die Elektrolyse einer Zinksulfatlösung. Es handelt sich um eine Redoxreaktion, die unter dem Einfluss von elektrischem Strom abläuft. Auf der Elektrode wird hochreines Metall abgeschieden.

Physikalische Eigenschaften

Unter normalen Bedingungen ein bläulich-silbernes, sprödes Metall. Im Temperaturbereich von 100° bis 150° wird Zink flexibel und lässt sich zu Blechen walzen. Bei einer Erwärmung über 200° wird das Metall ungewöhnlich spröde. Unter dem Einfluss von Luftsauerstoff werden Zinkstücke mit einer dünnen Oxidschicht bedeckt und verwandeln sich bei weiterer Oxidation in Hydroxycarbonat, das die Rolle eines Schutzes übernimmt und eine weitere Wechselwirkung des Metalls mit Luftsauerstoff verhindert. Die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Zink hängen miteinander zusammen. Betrachten wir dies am Beispiel der Wechselwirkung eines Metalls mit Wasser und Sauerstoff.

Starke Oxidation und Reaktion mit Wasser

Bei starker Erhitzung an der Luft brennen Zinkspäne mit blauer Flamme und bilden Zinkoxid.

Es weist amphotere Eigenschaften auf. In glühend heißem Wasserdampf verdrängt das Metall Wasserstoff aus H 2 O-Molekülen, außerdem entsteht Zinkoxid. Die chemischen Eigenschaften des Stoffes belegen seine Fähigkeit, sowohl mit Säuren als auch mit Laugen zu interagieren.

Redoxreaktionen mit Beteiligung von Zink

Da das Element in der Aktivitätsreihe der Metalle vor Wasserstoff steht, ist es in der Lage, diesen aus Säuremolekülen zu verdrängen.

Die Reaktionsprodukte zwischen Zink und Säuren hängen von zwei Faktoren ab:

• Art der Säure
• seine Konzentration

Zinkoxid

Ein weißes poröses Pulver, das beim Erhitzen gelb wird und beim Abkühlen wieder seine ursprüngliche Farbe annimmt, ist ein Metalloxid. Die chemischen Eigenschaften von Zinkoxid und die Reaktionsgleichungen für seine Wechselwirkung mit Säuren und Laugen bestätigen den amphoteren Charakter der Verbindung. Somit kann der Stoff nicht mit Wasser reagieren, sondern interagiert sowohl mit Säuren als auch mit Laugen. Die Reaktionsprodukte sind mittlere Salze (bei Wechselwirkung mit Säuren) oder komplexe Verbindungen – Tetrahydroxocinate.

Zinkoxid wird bei der Herstellung von weißer Farbe verwendet, die als Zinkweiß bezeichnet wird. In der Dermatologie ist der Stoff Bestandteil von Salben, Pudern und Pasten, die entzündungshemmend und austrocknend auf die Haut wirken. Der größte Teil des produzierten Zinkoxids wird als Füllstoff für Gummi verwendet. Wenn wir die chemischen Eigenschaften von Zink und seinen Verbindungen weiter untersuchen, betrachten wir Zn(OH) 2 -Hydroxid.

Amphotere Natur von Zinkhydroxid

Der weiße Niederschlag, der unter Einwirkung von Alkali auf Lösungen von Metallsalzen ausfällt, ist die Basis von Zink. Bei Einwirkung von Säuren oder Laugen löst sich die Verbindung schnell auf. Die erste Reaktionsart endet mit der Bildung mittlerer Salze, die zweite mit der Bildung von Zinkaten. Komplexe Salze – Hydroxycinate – werden in fester Form isoliert. Eine Besonderheit von Zinkhydroxid ist seine Fähigkeit, sich in einer wässrigen Ammoniaklösung unter Bildung von Tetraamminiumzinkhydroxid und Wasser aufzulösen. Zinkbasis ist ein schwacher Elektrolyt, daher sind sowohl seine mittleren Salze als auch seine Zinkate in wässrigen Lösungen hydrolysierbar, das heißt, ihre Ionen reagieren mit Wasser und bilden Zinkhydroxidmoleküle. Lösungen von Metallsalzen wie Chlorid oder Nitrat sind aufgrund der Ansammlung überschüssiger Wasserstoffionen sauer.

Eigenschaften von Zinksulfat

Die zuvor untersuchten chemischen Eigenschaften von Zink, insbesondere seine Reaktionen mit verdünnter Sulfatsäure, bestätigen die Bildung eines durchschnittlichen Salzes – Zinksulfat. Dabei handelt es sich um farblose Kristalle, die bei Erhitzung auf 600°C und mehr Oxosulfate und Schwefeltrioxid bilden können. Bei weiterer Erhitzung wird Zinksulfat in Zinkoxid umgewandelt. Das Salz ist in Wasser und Glycerin löslich. Die Substanz wird aus der Lösung bei Temperaturen bis zu 39 °C in Form eines kristallinen Hydrats isoliert, dessen Formel ZnSO 4 × 7H 2 O ist. In dieser Form wird es Zinksulfat genannt.

Im Temperaturbereich von 39°-70° entsteht ein Hexahydratsalz, oberhalb von 70° verbleibt nur noch ein Molekül Wasser im kristallinen Hydrat. Die physikalisch-chemischen Eigenschaften von Zinksulfat ermöglichen den Einsatz als Bleichmittel bei der Papierherstellung, als Mineraldünger im Pflanzenbau und als Düngemittel in der Ernährung von Haustieren und Geflügel. In der Textilindustrie wird die Verbindung bei der Herstellung von Viskosegeweben und beim Färben von Chintz verwendet.

Zinksulfat ist auch in der Elektrolytlösung enthalten, die bei der galvanischen Beschichtung von Eisen- oder Stahlprodukten mit einer Zinkschicht im Diffusionsverfahren oder im Feuerverzinkungsverfahren verwendet wird. Eine Zinkschicht schützt solche Konstruktionen lange vor Korrosion. In Anbetracht der chemischen Eigenschaften von Zink ist zu beachten, dass die Verzinkung bei hohem Salzgehalt des Wassers, erheblichen Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsschwankungen nicht den gewünschten Effekt erzielt. Daher werden in der Industrie häufig Metalllegierungen mit Kupfer, Magnesium und Aluminium verwendet.

Anwendung zinkhaltiger Legierungen

Der Transport vieler Chemikalien wie Ammoniak durch Rohrleitungen erfordert besondere Anforderungen an die Zusammensetzung des Metalls, aus dem die Rohre bestehen. Sie werden auf Basis von Eisenlegierungen mit Magnesium, Aluminium und Zink hergestellt und weisen eine hohe Korrosionsbeständigkeit gegenüber aggressiven chemischen Umgebungen auf. Darüber hinaus verbessert Zink die mechanischen Eigenschaften von Legierungen und neutralisiert die schädlichen Auswirkungen von Verunreinigungen wie Nickel und Kupfer. Kupfer- und Zinklegierungen werden häufig in industriellen Elektrolyseprozessen verwendet. Tankwagen werden zum Transport von Erdölprodukten eingesetzt. Sie bestehen aus Aluminiumlegierungen, die neben Magnesium, Chrom und Mangan auch einen großen Anteil Zink enthalten. Materialien dieser Zusammensetzung weisen nicht nur hohe Korrosionsschutzeigenschaften und erhöhte Festigkeit, sondern auch kryogene Beständigkeit auf.

Die Rolle von Zink im menschlichen Körper

Der Zn-Gehalt in Zellen beträgt 0,0003 % und wird daher als Mikroelement eingestuft. Die chemischen Eigenschaften und Reaktionen von Zink und seinen Verbindungen spielen eine wichtige Rolle im Stoffwechsel und bei der Aufrechterhaltung eines normalen Niveaus der Homöostase, sowohl auf der Ebene der Zelle als auch des gesamten Organismus. Metallionen sind Bestandteil wichtiger Enzyme und anderer biologisch aktiver Substanzen. Es ist beispielsweise bekannt, dass Zink einen schwerwiegenden Einfluss auf die Bildung und Funktion des männlichen Fortpflanzungssystems hat. Es ist Teil des Coenzyms des Hormons Testosteron, das für die Fruchtbarkeit der Samenflüssigkeit und die Ausbildung sekundärer Geschlechtsmerkmale verantwortlich ist. Der nicht-eiweißhaltige Teil eines anderen wichtigen Hormons, Insulin, das von den Betazellen der Langerhans-Inseln in der Bauchspeicheldrüse produziert wird, enthält ebenfalls ein Spurenelement. Der Immunstatus des Körpers steht auch in direktem Zusammenhang mit der Konzentration von Zn +2-Ionen in den Zellen, die im Thymushormon Thymulin und Thymopoietin vorkommen. Eine hohe Zinkkonzentration wird in Kernstrukturen aufgezeichnet – Chromosomen, die Desoxyribonukleinsäure enthalten und an der Übertragung erblicher Informationen der Zelle beteiligt sind.

In unserem Artikel haben wir die chemischen Funktionen von Zink und seinen Verbindungen untersucht und auch seine Rolle im Leben des menschlichen Körpers bestimmt.

Ein anorganischer Stoff, der in verschiedenen Bereichen der Produktion, Medizin und des Alltags gefragt ist. Formel ZnO. Kommt in der Natur als Mineral Zinkit vor.

Eigenschaften

Weißes, feinkristallines Pulver, wasserunlöslich. Sublimiert bei t +1800 °C, schmilzt bei 2000 °C. Es hat Halbleitereigenschaften, eine geringe Wärmeleitfähigkeit und absorbiert ultraviolette Strahlung. Dünne Filme haben piezoelektrische Eigenschaften. Beim Erhitzen wird es gelb, beim Abkühlen wird es wieder weiß. Brennt nicht. Bei Hautkontakt verursacht es keine Reizungen, sondern wirkt im Gegenteil entzündungshemmend und desinfizierend.

Zinkoxid ist ein amphoteres Oxid, das sowohl mit Säuren als auch mit Laugen reagiert. Die Reaktion mit Säuren führt zur Bildung von Salzen und mit Alkalien zu komplexen Verbindungen von Hydroxycinaten. Interagiert mit Wasserstoff, Kohlenstoff, Ammoniaklösung, Kohlenmonoxid, Methan, Calciumcarbid und Ferrosilicium. Durch die Fusion mit Metalloxiden und -hydroxiden entstehen Zinkate, und wenn das Reagenz mit Boroxid oder Siliziumoxid verschmolzen wird, entstehen Zinkborat und Silikat.

Vorsichtsmaßnahmen

Zinkoxid gilt als ungefährlicher und wenig toxischer Stoff, nicht brennbar und nicht explosiv, Gefahrenklasse IV. Staub, Suspensionen und Aerosole von Zinkoxid verursachen jedoch Reizungen der Atemwege und „Gießereifieber“. Verschlucken führt zu Magen-Darm-Erkrankungen. In Branchen, in denen große Mengen an Massenreagenzien verarbeitet und Messing gebrannt werden, müssen die Arbeiter Atemschutzmasken, Schutzbrillen, Handschuhe und Sicherheitsschuhe tragen.

Das Reagenz sollte in verschlossenen Behältern (Plastik- und Papiertüten oder -verpackungen; Stahl-, Karton-, Sperrholzfässer und -behälter) gelagert werden, da der Zugang zu Kohlendioxid und Feuchtigkeit aus der Luft zur Rekristallisation in Zinkcarbonat führen kann. Sollte sich Zinkoxid durch längere, unsachgemäße Lagerung dennoch in Zinkcarbonat verwandelt haben, können die ursprünglichen Eigenschaften durch Kalzinieren wiederhergestellt werden. Zinkoxid wird in überdachten, trockenen Lagerhallen ohne Zugang zu Sonnenlicht gelagert. Der zulässige Lagertemperaturbereich liegt zwischen -40 und +40 °C.

Anwendungen von Zinkoxid

Füllstoffe und Farbstoffe für Gummi, Polymere, Papier; Vulkanisationsmittel für einige Gummiarten; Katalysator für die Methanolproduktion; Pigment für die Farben- und Lackindustrie (Zinkweiß).
- Wird bei der Herstellung von Glas und Farben auf Basis von Flüssigglas verwendet; Rostumwandelnde Verbindungen; photokatalytische Desinfektionsbeschichtungen für Wände und Decken in Krankenhäusern; Kunstleder, Gummisohlen.
- Füllstoff für Cremes, Salben, Puder und Puder in der Kosmetik und Pharmazie. Zutat in Sonnencremes und Zahnpasten.
- Mineralischer Zusatzstoff für Tierfutter.
- Rohstoffe in der Glas- und Keramikindustrie.
- In der Elektronikindustrie werden Varistoren (Halbleiterelemente, deren Leitfähigkeit von der Spannung abhängt), Leuchtstoffe, blaue LEDs, Pulverlaser und Dünnschichten für Sensoren aus Zinkoxid hergestellt.
- In der Metallurgie - zur Herstellung von Elektrokabeln.
- In der Medizin wird es als antiseptische, trocknende, adstringierende und adsorbierende Substanz verwendet. Es wird vielen externen dermatologischen Produkten zur Behandlung von Ekzemen, Dekubitus, Babyhitze, Herpes simplex, Wunden, Schnittwunden, Verbrennungen und Geschwüren zugesetzt.
- In der Zahnheilkunde werden abrasive Materialien hergestellt und dem Zahnzement zugesetzt. In der Chirurgie werden Gummiprodukte auf Basis von Zinkoxid verwendet.

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