जिंक ऑक्साइड की संक्षिप्त विशेषताएं:

ज़िंक ऑक्साइड- एक सफेद अकार्बनिक पदार्थ।

संयोजकता के बाद से जस्तादो के बराबर है, तो जिंक ऑक्साइड में एक परमाणु होता है ऑक्सीजनऔर एक जिंक परमाणु।

जिंक ऑक्साइड का रासायनिक सूत्र ZnO.

गर्म करने पर पीला हो जाता है। 1800 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर यह ऊर्ध्वपातन करता है।

पानी में नहीं घुलता.

जिंक ऑक्साइड एक कम विषैला पदार्थ है। इसकी धूल श्वसन तंत्र के लिए हानिकारक होती है।

जिंक ऑक्साइड के भौतिक गुण:

मापदण्ड नाम:	अर्थ:
रासायनिक सूत्र	जेडएनओ
किसी विदेशी भाषा में पर्यायवाची और नाम	ज़िंक ऑक्साइड जिंकाइट (रूसी) जिंक सफेद (रूसी)
पदार्थ का प्रकार	अकार्बनिक
उपस्थिति	सफेद षटकोणीय क्रिस्टल
रंग	सफ़ेद
स्वाद	—*
गंध	—
भौतिक अवस्था (20 डिग्री सेल्सियस और वायुमंडलीय दबाव 1 एटीएम पर)	ठोस
घनत्व (पदार्थ की अवस्था - ठोस, 20 डिग्री सेल्सियस पर), किग्रा/एम3	5610
घनत्व (पदार्थ की अवस्था - ठोस, 20 डिग्री सेल्सियस पर), जी/सेमी3	5,61
उर्ध्वपातन तापमान, डिग्री सेल्सियस	1800
गलनांक, डिग्री सेल्सियस	1975
मोलर द्रव्यमान, g/mol	81,408
तापीय चालकता, डब्ल्यू/(एम के)	54

*टिप्पणी:

- कोई डेटा नहीं।

जिंक ऑक्साइड की तैयारी:

यह प्रकृति में खनिज जिंकाइट के रूप में पाया जाता है, जिसमें लगभग पूरी तरह से जिंक ऑक्साइड होता है।

जिंक ऑक्साइड निम्नलिखित रासायनिक प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप भी प्राप्त होता है:

1. 1.ऑक्सीजन में जिंक का जलना:

2Zn + О 2 → 2ZnО (t > 250 o C)।

1. 2.जिंक हाइड्रॉक्साइड के थर्मल अपघटन द्वारा:

Zn(OH) 2 → ZnO + H 2 O (t = 100-250 o C)।

1. 3.जिंक कार्बोनेट के थर्मल अपघटन द्वारा:

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

1. 4. जिंक नाइट्रेट के थर्मल अपघटन द्वारा:

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

1. 5. जिंक सल्फाइड के ऑक्सीडेटिव रोस्टिंग द्वारा:

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

1. 6. जिंक एसीटेट के थर्मल अपघटन द्वारा।

जिंक ऑक्साइड के रासायनिक गुण। जिंक ऑक्साइड की रासायनिक प्रतिक्रियाएँ:

जिंक ऑक्साइड एक उभयधर्मी ऑक्साइड है। यह स्थितियों के आधार पर या तो क्षारीय या अम्लीय गुण प्रदर्शित करता है।

जिंक ऑक्साइड के रासायनिक गुण अन्य के एम्फोटेरिक ऑक्साइड के समान होते हैं धातुओं. इसलिए, यह निम्नलिखित रासायनिक प्रतिक्रियाओं द्वारा विशेषता है:

1. कार्बन के साथ जिंक ऑक्साइड की प्रतिक्रिया:

ZnO + C → Zn + CO (t = 1200-1300 o C)।

प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, जिंक और कार्बन मोनोऑक्साइड (II) बनते हैं। इस प्रकार, जिंक को 1200-1300 o C के तापमान पर कोक या कोयले के साथ जिंक ऑक्साइड से कम किया जाता है।

2. सिलिकॉन:

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

2ZnO + SiO 2 → Zn 2 SiO 4 (t = 900-1000 o C)।

ऑक्साइड सिलिकॉनएक अम्लीय ऑक्साइड है. प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, पहले मामले में, एक नमक बनता है - जिंक मेटासिलिकेट, दूसरे में - जिंक ऑर्थोसिलिकेट।

3. ऑक्साइड के साथ जिंक ऑक्साइड की प्रतिक्रियागंधक :

ZnO + SO 2 → ZnSO 3.

ऑक्साइड गंधकएक अम्लीय ऑक्साइड है. प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, एक नमक बनता है - जिंक सल्फाइट।

4. बोरॉन ऑक्साइड के साथ जिंक ऑक्साइड की प्रतिक्रिया:

ZnO + B 2 O 3 → Zn(BO 2) 2.

प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, एक नमक बनता है - जिंक बोरेट।

5.कार्बन मोनोऑक्साइड के साथ जिंक ऑक्साइड की प्रतिक्रिया:

ZnO + CO → Zn + CO 2 (t = 700 o C)।

प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, जिंक बनता है और कार्बन डाईऑक्साइड.

6. बेरियम ऑक्साइड के साथ जिंक ऑक्साइड की प्रतिक्रिया:

ZnO + BaO → BaZnO 2 (t = 1100 o C)।

प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, एक नमक बनता है - बेरियम जिंकेट।

7. क्रोमियम ऑक्साइड के साथ जिंक ऑक्साइड की प्रतिक्रिया:

ZnO + CrO 3 → ZnCrO 4.

प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, एक नमक बनता है - जिंक क्रोमेट।

8.आयरन ऑक्साइड के साथ जिंक ऑक्साइड की प्रतिक्रिया:

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 o C)।

प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप आयरन-जिंक ऑक्साइड बनता है।

9. मोलिब्डेनम ऑक्साइड के साथ जिंक ऑक्साइड की प्रतिक्रिया:

ZnO + MoO 3 → ZnMoO 4.

प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, एक नमक बनता है - जिंक मोलिब्डेट।

10. ऑक्साइड के साथ जिंक ऑक्साइड की प्रतिक्रिया वैनेडियम:

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

प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, एक नमक बनता है - जिंक टेट्राऑक्सोवैनाडेट।

11. मैंगनीज ऑक्साइड के साथ जिंक ऑक्साइड की प्रतिक्रिया:

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)।

प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, पहले मामले में, मैंगनीज-ट्राइजिंक ऑक्साइड बनता है, दूसरे में, मैंगनीज-जिंक ऑक्साइड।

12. टंगस्टन ऑक्साइड के साथ जिंक ऑक्साइड की प्रतिक्रिया:

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

प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, एक नमक बनता है - जिंक टंगस्टेट।

13. जिंक सल्फाइड के साथ जिंक ऑक्साइड की प्रतिक्रिया:

2ZnO + ZnS → 3Zn + SO 2.

रासायनिक प्रतिक्रिया से जिंक और जिंक ऑक्साइड उत्पन्न होता है।

14. जिंक ऑक्साइड की जिंक क्लोराइड और पानी के साथ प्रतिक्रिया:

ZnO + ZnCl 2 + H 2 O → 2Zn(OH)Cl (t = 100-130 o C)।

रासायनिक प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, एक त्वरित (2-3 मिनट) सख्त द्रव्यमान प्राप्त होता है - जिंक क्लोराइड-हाइड्रॉक्साइड (तथाकथित जिंक सीमेंट)। जिंक क्लोराइड - सांद्रित विलयन।

15. हाइड्रोफ्लोरोइक एसिड के साथ जिंक ऑक्साइड की प्रतिक्रिया:

ZnO + 2HF → ZnF 2 + H 2 O.

रासायनिक प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, एक नमक प्राप्त होता है - जिंक फ्लोराइड और पानी।

16. नाइट्रिक एसिड के साथ जिंक ऑक्साइड की प्रतिक्रिया:

ZnO + 2HNO 3 → 2Zn(NO 3) 2 + H 2 O.

रासायनिक प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, एक नमक प्राप्त होता है - जिंक नाइट्रेट और पानी.

17.फॉस्फोरिक एसिड के साथ जिंक ऑक्साइड की प्रतिक्रिया:

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

रासायनिक प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, एक नमक प्राप्त होता है - जिंक ऑर्थोफॉस्फेट और पानी. फॉस्फोरिक एसिड प्रारंभ में पानी में घुल जाता है।

अन्य अम्लों के साथ जिंक ऑक्साइड की अभिक्रियाएँ समान रूप से आगे बढ़ती हैं।

18. हाइड्रोजन ब्रोमाइड (हाइड्रोजन ब्रोमाइड) के साथ जिंक ऑक्साइड की प्रतिक्रिया:

ZnO + 2HBr → ZnBr 2 + H 2 O.

रासायनिक प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, एक नमक प्राप्त होता है - जिंक ब्रोमाइड और पानी.

19. हाइड्रोजन आयोडाइड के साथ जिंक ऑक्साइड की प्रतिक्रिया:

ZnO + 2HI → ZnI 2 + H 2 O.

रासायनिक प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, एक नमक प्राप्त होता है - जिंक आयोडाइड और पानी.

20. हाइड्रोजन सल्फाइड के साथ जिंक ऑक्साइड की प्रतिक्रिया:

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

रासायनिक प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, एक नमक प्राप्त होता है - जिंक सल्फाइड और पानी.

21. हाइड्रॉक्साइड के साथ जिंक ऑक्साइड की प्रतिक्रिया

एक ट्रेस तत्व जो कोशिका चयापचय और कोशिका झिल्ली के स्थिरीकरण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह कई एंजाइम प्रणालियों का एक अभिन्न अंग है, जिसमें यह या तो एक कोएंजाइम है या एंजाइम का एक अभिन्न अंग है। प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट संश्लेषण के नियमन में भाग लेता है। प्रतिरक्षा प्रणाली के सामान्य कामकाज के लिए जिंक की उपस्थिति एक आवश्यक शर्त है। जिंक का स्मृति पर सकारात्मक प्रभाव पड़ता है, दृष्टि बनाए रखने के लिए आवश्यक विटामिन ए के अवशोषण को बढ़ावा देता है, शरीर में संचय की सुविधा देता है और इसके प्रभाव को बढ़ाता है, ऊतक की मरम्मत और घाव भरने की प्रक्रिया का समर्थन करता है। जिंक सामान्य वृद्धि और प्रजनन के लिए आवश्यक है। उचित पोषक तत्वों की खुराक के बिना पैरेंट्रल उपचार के मामलों में, पुरानी आंतों की बीमारियों (जैसे कोलाइटिस और क्रोहन रोग) में, आंतों के फिस्टुला के रोगियों में, कुछ त्वचा रोगों में (उदाहरण के लिए, एक्रोडर्मेटाइटिस एंटरोपैथिका में) जिंक की कमी होती है, इस मामले में कम बार यकृत के सिरोसिस में, गुर्दे की विफलता में, गैस्ट्रिक उच्छेदन में। जिंक की कमी के मामलों में, बिगड़ा हुआ एकाग्रता, स्वाद विकार, भूख की कमी, प्रतिरक्षा में कमी, खराब घाव भरना, रक्तचाप में वृद्धि, हाइपरकोलेस्ट्रोलेमिया, रतौंधी, प्रोस्टेटिक हाइपरप्लासिया, बच्चों में बिगड़ा हुआ विकास और महत्वपूर्ण जिंक की कमी के मामलों में - त्वचा संबंधी रोग जैसे फोकल और घातक एलोपेसिया। शरीर में औसत जिंक सामग्री 1.4-2.3 ग्राम है, जिसमें से लगभग 98% कोशिकाओं के अंदर पाया जाता है (मुख्य रूप से लाल रक्त कोशिकाओं, त्वचा, शुक्राणु, प्रोस्टेट ग्रंथि, हड्डियों, आंतों के म्यूकोसा में)। कुछ जिंक यौगिकों (उदाहरण के लिए, जिंक ऑक्साइड) में कसैले और सुखाने वाले गुण होते हैं। जिंक सल्फेट में सूजन-रोधी गुण होते हैं। मौखिक प्रशासन के बाद, जिंक लवण जठरांत्र संबंधी मार्ग से खराब रूप से अवशोषित होते हैं (लगभग 20-40%)। रक्त में जिंक की औसत सांद्रता 11.3–17.6 mmol/l है। जिंक शरीर से मुख्य रूप से मल में उत्सर्जित होता है।

जिंक ऑक्साइड: अनुप्रयोग

जिंक की कमी या शरीर में इसकी कम सामग्री से जुड़े रोगों का उपचार, जैसे कि एंटरोपैथिक एक्रोडर्माटाइटिस, फोकल और घातक एलोपेसिया, प्युलुलेंट मुँहासे, क्रोनिक न्यूरोडर्माेटाइटिस जब स्टेरॉयड को कॉर्टिकोस्टेरॉइड्स के साथ प्रतिस्थापित किया जाता है, बालों की नाजुकता, घाव भरने में बाधा, प्रतिरक्षा विकार, मनोविश्लेषक विकार, यौन पुरुषों में विकार, बच्चों में विकास और दृष्टि संबंधी विकार। चबाने योग्य गोलियों के रूप में दवा का उपयोग सांसों की दुर्गंध को दूर करने के लिए किया जाता है। विल्सन रोग के लिए सहायक. बाह्य रूप से त्वचा विज्ञान में त्वचा पर खुजली वाले स्थानों, ठीक न होने वाले घावों, त्वचा की पुरानी सूजन, एक्जिमा के लिए; नेत्र विज्ञान में - नेत्रश्लेष्मलाशोथ के लिए।

मतभेद

दवा के प्रति अतिसंवेदनशीलता; वृक्कीय विफलता। उन घावों पर बाहरी रूप से उपयोग नहीं किया जाना चाहिए जो रिस रहे हों या पपड़ी से ढके हों। अन्य दवाओं के साथ परस्पर क्रिया आपको एक ही समय में जिंक युक्त दवाएं और टेट्रासाइक्लिन (जस्ता इसके अवशोषण को कम कर देता है), साथ ही लौह यौगिक, एसिटाइलसैलिसिलिक एसिड, इंडोमिथैसिन, थियाजाइड मूत्रवर्धक, चेलेटिंग एजेंट (डी-पेनिसिलिन), कॉर्टिकोस्टेरॉइड्स नहीं लेना चाहिए। दुष्प्रभाव मतली, उल्टी, पेट दर्द, दस्त, सिरदर्द, मुंह में धातु जैसा स्वाद। जिंक लवण के लंबे समय तक उपयोग के परिणामस्वरूप शरीर में एनीमिया और तांबे की कमी हो सकती है।

गर्भावस्था और स्तनपान

गर्भावस्था और स्तनपान के दौरान जिंक युक्त दवाओं के उपयोग की सुरक्षा के संबंध में कोई जानकारी नहीं है।

मात्रा बनाने की विधि

उम्र के आधार पर जिंक की दैनिक आवश्यकता है: 10 वर्ष से कम उम्र के बच्चे: 5 मिलीग्राम, 10-15 वर्ष के बच्चे और किशोर: 15 मिलीग्राम, वयस्क: 15-20 मिलीग्राम। गर्भावस्था और स्तनपान के दौरान जिंक की आवश्यकता 25 मिलीग्राम/दिन तक बढ़ जाती है। एक्रोडर्माटाइटिस एंटरोपैथिका, एलोपेसिया एरीटा: भोजन से पहले मौखिक रूप से, दिन में औसतन 3 बार 45 मिलीग्राम, स्थिति में सुधार होने पर खुराक कम कर दें। गोलियों को विभाजित या चबाया नहीं जाना चाहिए। बाह्य रूप से - दिन में 1-3 बार त्वचा पर घाव वाले स्थानों पर चिकनाई लगाएं। यह भी देखें: दवाओं का विवरण.

जिंक ऑक्साइड ZnO - सेमीकंडक्टर कनेक्शन. जिंक ऑक्साइड एक सफेद यौगिक है जो 2000 K पर उर्ध्वपातित होता है, 2250 K के तापमान पर पिघलता है, क्षारीय और अम्लीय दोनों गुणों को प्रदर्शित करता है, और एसिड और क्षार में घुल जाता है।

सबसे आम क्रिस्टल संशोधन हेक्सागोनल वर्टज़ाइट प्रकार है। स्पैलेराइट का एक दुर्लभ घन प्रकार भी जाना जाता है।

जिंक ऑक्साइड को जिंक को जलाने या ऑक्सीकरण करके, जिंक सल्फाइड को हवा में भूनने से, कैल्सीनेशन द्वारा प्राप्त किया जा सकता है।
जिंक नाइट्रेट के उबलते जलीय घोल से अमोनिया के साथ लवण, अवक्षेपण।

जिंक ऑक्साइड (जिंकाइट) के कॉम्पैक्ट नमूने एक पाउडर यौगिक से रिक्त स्थान को दबाकर और उनके बाद के सिंटरिंग द्वारा प्राप्त किए जाते हैं। प्रारंभिक सिंटरिंग 1100 K पर की जाती है। अंतिम सिंटरिंग 1700... 1800 K पर की जाती है। तापन या तो विशेष उच्च तापमान वाली भट्टियों में किया जाता है, या नमूनों को एक तापमान पर पहले से गर्म करने के बाद उनमें सीधे करंट प्रवाहित करके किया जाता है। जिस पर पर्याप्त विद्युत चालकता होती है। 1700...1800 K के अंतिम सिंटरिंग तापमान पर, 2 मिमी तक के क्रिस्टल वाले मोटे दाने वाले नमूने बनते हैं। महीन दाने वाली संरचना प्राप्त करने के लिए, सिंटरिंग तापमान को 1300...1400 K तक कम कर दिया जाता है। जिंक ऑक्साइड एकल क्रिस्टल को हाइड्रोथर्मली और गैस चरण से उगाया जाता है।

जिंक ऑक्साइड की पतली फिल्मेंजेडएनओ निर्वात में एक सब्सट्रेट पर जस्ता के वाष्पीकरण और संघनन द्वारा प्राप्त किया जा सकता है, इसके बाद ऑक्सीजन वातावरण में गर्म होने पर धातु फिल्म के ऑक्सीकरण या प्रतिक्रियाशील दो-इलेक्ट्रोड आयन स्पटरिंग द्वारा प्राप्त किया जा सकता है। Ar + O 2 वातावरण में Zn।

ZnO पतली फिल्में पीज़ोइलेक्ट्रिक प्रभाव का पता लगाएं

जिंक ऑक्साइड के मूल गुण

आणविक भार 81.38

क्रिस्टल संरचना जी

क्रिस्टल जाली स्थिरांक, एनएम:

ए 0.3250

सी 0.5206

घनत्व, एमजी/एम 3 5.67

तापमान, के:

पिघलना 2250

क्वथनांक 2000

विशिष्ट ताप क्षमता, जे/(किलो× के) 495

के लिए रैखिक विस्तार का तापमान गुणांक
एकल क्रिस्टल, α× आई 0 6 , के -1 5.7 || ए

5.2 || साथ

विशिष्ट प्रतिरोध, ओम× सेमी 10 8 …10 9

तापीय चालकता गुणांक, W/(m× के) 15…30

मोह्स पैमाने पर कठोरता 4.0…5.0

अपवर्तनांक 1.96

ढांकता हुआ स्थिरांक 8.5

जिंक ऑक्साइड का अनुप्रयोग.

जिंक ऑक्साइड का उपयोग रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स में स्व-सक्रिय फॉस्फर के उत्पादन के लिए किया जाता है ZnO:Zn. यह फॉस्फोर कैल्सीनेशन द्वारा प्राप्त किया जाता हैजेडएनओ 1270 K पर कार्बन मोनोऑक्साइड के कमजोर रूप से कम करने वाले वातावरण में - फॉस्फोर का चमक रंग नीला-हरा होता है, उत्सर्जन दो मैक्सिमा की विशेषता है, जो 0.385 माइक्रोन (पराबैंगनी क्षेत्र) और 0.505 माइक्रोन (नीला-हरा भाग) की तरंग दैर्ध्य पर होता है स्पेक्ट्रम)। इस फॉस्फोर की पश्चात की चमक बहुत कम होती है, लगभग 2 μs।

जिंक ऑक्साइड का मुख्य उपयोग वेरिस्टर के उत्पादन में होता है, ऐसे उपकरण जिनका विद्युत प्रतिरोध दृढ़ता से लागू वोल्टेज पर निर्भर करता है। वेरिस्टर के आधार पर, सर्ज सप्रेसर्स (ओएसएल) बनाए जाते हैं जो विद्युत नेटवर्क में ओवरवॉल्टेज को दबाते हैं।

यह वैरिस्टर की विशेष संपत्ति के कारण है - वर्तमान-वोल्टेज विशेषता की गैर-रैखिकता। सिलिकॉन कार्बाइड में वर्तमान-वोल्टेज विशेषता में गैर-रैखिकता भी होती है, लेकिन जिंक ऑक्साइड पर आधारित वैरिस्टर का गैर-रैखिकता गुणांक परिमाण के 1-1.5 ऑर्डर अधिक होता है।

वेरिस्टर बनाने के लिए, सबमाइक्रोन आकार के ZnO पाउडर, अन्य धातुओं के ऑक्साइड ~5% (बिस्मथ, कोबाल्ट, एंटीमनी, मैंगनीज, क्रोमियम) और अकार्बनिक बाइंडरों को मिलाया जाता है, ~10 4...10 6 एमपीए के दबाव में ढाला जाता है और कई बार जलाया जाता है। 1200 से 1600 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर घंटे। प्रतिक्रिया अंतःक्रिया के दौरान, सामग्री को तरल चरण के माध्यम से उच्च सतह ऊर्जा वाले जिंक ऑक्साइड अनाज से कम सतह ऊर्जा वाले अनाज में स्थानांतरित किया जाता है। सिंटरिंग प्रक्रिया के दौरान सामग्री को संकुचित किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप एक नई पॉलीक्रिस्टलाइन संरचना बनती है।

जिंक ऑक्साइड वेरिस्टर एक पॉलीक्रिस्टलाइन अर्धचालक सामग्री है जिसके व्यक्तिगत दाने एक दूसरे के साथ विद्युत संपर्क में होते हैं। जिंक ऑक्साइड अनाज के संपर्क के बिंदुओं पर पतले इन्सुलेशन क्षेत्र होते हैं, जो वर्तमान-वोल्टेज विशेषता की गैर-रैखिकता का कारण बनते हैं। वेरिस्टर नॉनलाइनरिटी के तंत्र का पर्याप्त अध्ययन नहीं किया गया है। सबसे अधिक संभावना है, गैर-रैखिकता अनाज की सीमाओं पर होने वाली घटनाओं के कारण होती है, और वेरिस्टर में अतिरिक्त योजक का भी निर्णायक प्रभाव होता है।

जिंक धात्विक तत्वों के समूह का एक विशिष्ट प्रतिनिधि है और इसमें उनकी विशेषताओं की पूरी श्रृंखला है: धात्विक चमक, लचीलापन, विद्युत और तापीय चालकता। हालाँकि, जस्ता के रासायनिक गुण अधिकांश धातुओं में निहित मूल प्रतिक्रियाओं से कुछ भिन्न होते हैं। एक तत्व कुछ शर्तों के तहत एक अधातु की तरह व्यवहार कर सकता है, उदाहरण के लिए, क्षार के साथ प्रतिक्रिया करता है। इस घटना को एम्फोटेरिसिटी कहा जाता है। हमारे लेख में हम जस्ता के भौतिक गुणों का अध्ययन करेंगे, और धातु और उसके यौगिकों की विशिष्ट प्रतिक्रियाओं पर भी विचार करेंगे।

आवर्त सारणी में तत्व की स्थिति और प्रकृति में वितरण

धातु आवर्त सारणी के दूसरे समूह के द्वितीयक उपसमूह में स्थित है। इसमें जिंक के अलावा कैडमियम और पारा होता है। जिंक डी-तत्वों से संबंधित है और चौथी अवधि में है। रासायनिक प्रतिक्रियाओं में, इसके परमाणु हमेशा अंतिम ऊर्जा स्तर के इलेक्ट्रॉनों को छोड़ देते हैं, इसलिए, ऑक्साइड, मध्यवर्ती लवण और हाइड्रॉक्साइड जैसे तत्व के यौगिकों में, धातु +2 की ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करती है। परमाणु की संरचना जस्ता और उसके यौगिकों के सभी भौतिक और रासायनिक गुणों की व्याख्या करती है। मिट्टी में कुल धातु सामग्री लगभग 0.01 wt है। %. यह गैलमिया और जिंक ब्लेंड जैसे खनिजों में पाया जाता है। चूँकि उनमें जिंक की मात्रा कम होती है, इसलिए चट्टानों को पहले संवर्धन के अधीन किया जाता है, जो शाफ्ट भट्टियों में किया जाता है। अधिकांश जस्ता युक्त खनिज सल्फाइड, कार्बोनेट और सल्फेट हैं। ये जिंक लवण हैं, जिनके रासायनिक गुण उनकी प्रसंस्करण प्रक्रियाओं, जैसे भूनना, को रेखांकित करते हैं।

धातु उत्पादन

जिंक कार्बोनेट या सल्फाइड की गंभीर ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया से इसका ऑक्साइड उत्पन्न होता है। यह प्रक्रिया द्रवीकृत बिस्तर में होती है। यह बारीक पिसे हुए खनिज और तेज गति से चलने वाली गर्म हवा की धारा के निकट संपर्क पर आधारित एक विशेष विधि है। इसके बाद, जिंक ऑक्साइड ZnO को कोक के साथ कम किया जाता है और परिणामी धातु वाष्प को प्रतिक्रिया क्षेत्र से हटा दिया जाता है। जिंक और उसके यौगिकों के रासायनिक गुणों के आधार पर धातु के उत्पादन की एक अन्य विधि जिंक सल्फेट के घोल का इलेक्ट्रोलिसिस है। यह एक रेडॉक्स प्रतिक्रिया है जो विद्युत प्रवाह के प्रभाव में होती है। इलेक्ट्रोड पर उच्च शुद्धता वाली धातु जमा होती है।

भौतिक विशेषताएं

सामान्य परिस्थितियों में एक नीली-चांदी, भंगुर धातु। 100° से 150° तक के तापमान में, जस्ता लचीला हो जाता है और इसे चादरों में लपेटा जा सकता है। 200° से ऊपर गर्म करने पर धातु असामान्य रूप से भंगुर हो जाती है। वायुमंडलीय ऑक्सीजन के प्रभाव में, जस्ता के टुकड़े ऑक्साइड की एक पतली परत से ढके होते हैं, और आगे ऑक्सीकरण होने पर यह हाइड्रोक्सीकार्बोनेट में बदल जाता है, जो एक रक्षक की भूमिका निभाता है और वायुमंडलीय ऑक्सीजन के साथ धातु की आगे की बातचीत को रोकता है। जिंक के भौतिक और रासायनिक गुण आपस में जुड़े हुए हैं। आइए पानी और ऑक्सीजन के साथ धातु की परस्पर क्रिया के उदाहरण का उपयोग करके इस पर विचार करें।

पानी के साथ गंभीर ऑक्सीकरण और प्रतिक्रिया

जब हवा में जोर से गर्म किया जाता है, तो जिंक का बुरादा नीली लौ के साथ जलता है, जिससे जिंक ऑक्साइड बनता है।

यह उभयधर्मी गुण प्रदर्शित करता है। लाल-गर्म तापमान पर गर्म किए गए जल वाष्प में, धातु एच 2 ओ अणुओं से हाइड्रोजन को विस्थापित करती है, इसके अलावा, जिंक ऑक्साइड बनता है। पदार्थ के रासायनिक गुण अम्ल और क्षार दोनों के साथ बातचीत करने की इसकी क्षमता साबित करते हैं।

जिंक से जुड़ी रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं

चूंकि तत्व धातुओं की गतिविधि श्रृंखला में हाइड्रोजन से पहले आता है, इसलिए यह इसे एसिड अणुओं से विस्थापित करने में सक्षम है।

जिंक और एसिड के बीच प्रतिक्रिया उत्पाद दो कारकों पर निर्भर होंगे:

• अम्ल का प्रकार
• इसकी एकाग्रता

ज़िंक ऑक्साइड

एक सफेद झरझरा पाउडर जो गर्म करने पर पीला हो जाता है और ठंडा होने पर अपने मूल रंग में वापस आ जाता है, एक धातु ऑक्साइड है। जिंक ऑक्साइड के रासायनिक गुण और एसिड और क्षार के साथ इसकी बातचीत के लिए प्रतिक्रिया समीकरण यौगिक की उभयचर प्रकृति की पुष्टि करते हैं। इस प्रकार, पदार्थ पानी के साथ प्रतिक्रिया नहीं कर सकता है, लेकिन अम्ल और क्षार दोनों के साथ प्रतिक्रिया करता है। प्रतिक्रिया उत्पाद मध्यम लवण (एसिड के साथ बातचीत के मामले में) या जटिल यौगिक - टेट्राहाइड्रॉक्सोसिनेट्स होंगे।

जिंक ऑक्साइड का उपयोग सफेद पेंट के उत्पादन में किया जाता है, जिसे जिंक व्हाइट कहा जाता है। त्वचाविज्ञान में, पदार्थ को मलहम, पाउडर और पेस्ट में शामिल किया जाता है जिसका त्वचा पर सूजन-रोधी और सुखाने वाला प्रभाव होता है। उत्पादित अधिकांश जिंक ऑक्साइड का उपयोग रबर के भराव के रूप में किया जाता है। जिंक और उसके यौगिकों के रासायनिक गुणों का अध्ययन जारी रखते हुए, आइए Zn(OH) 2 हाइड्रॉक्साइड पर विचार करें।

जिंक हाइड्रॉक्साइड की उभयधर्मी प्रकृति

धातु लवणों के विलयन पर क्षार की क्रिया से जो सफेद अवक्षेप निकलता है, वह जिंक का आधार होता है। एसिड या क्षार के संपर्क में आने पर यौगिक जल्दी से घुल जाता है। पहले प्रकार की प्रतिक्रिया मध्यम लवण के निर्माण के साथ समाप्त होती है, दूसरी - जिंकेट्स के निर्माण के साथ। जटिल लवण-हाइड्रॉक्सीसिनेट्स-ठोस रूप में पृथक होते हैं। जिंक हाइड्रॉक्साइड की एक विशेष विशेषता अमोनिया के जलीय घोल में घुलकर टेट्राअमिनियम जिंक हाइड्रॉक्साइड और पानी बनाने की क्षमता है। जिंक बेस एक कमजोर इलेक्ट्रोलाइट है, इसलिए जलीय घोल में इसके औसत लवण और जिंकेट दोनों हाइड्रोलाइजेबल होते हैं, यानी उनके आयन पानी के साथ प्रतिक्रिया करते हैं और जिंक हाइड्रॉक्साइड अणु बनाते हैं। क्लोराइड या नाइट्रेट जैसे धातु लवणों के घोल अतिरिक्त हाइड्रोजन आयनों के संचय के कारण अम्लीय होंगे।

जिंक सल्फेट के लक्षण

जिंक के रासायनिक गुणों की हमने पहले जांच की, विशेष रूप से, तनु सल्फेट एसिड के साथ इसकी प्रतिक्रियाएं, एक औसत नमक - जिंक सल्फेट के गठन की पुष्टि करती हैं। ये रंगहीन क्रिस्टल होते हैं, जिन्हें 600° और इससे ऊपर गर्म करने पर ऑक्सोसल्फेट्स और सल्फर ट्राइऑक्साइड का उत्पादन हो सकता है। अधिक गर्म करने पर जिंक सल्फेट जिंक ऑक्साइड में परिवर्तित हो जाता है। नमक पानी और ग्लिसरीन में घुलनशील है। पदार्थ को क्रिस्टलीय हाइड्रेट के रूप में 39°C तक के तापमान पर घोल से अलग किया जाता है, जिसका सूत्र ZnSO 4 × 7H 2 O है। इस रूप में इसे जिंक सल्फेट कहा जाता है।

39°-70° तापमान रेंज में, एक हेक्साहाइड्रेट नमक प्राप्त होता है, और 70° से ऊपर क्रिस्टलीय हाइड्रेट में पानी का केवल एक अणु रहता है। जिंक सल्फेट के भौतिक-रासायनिक गुण इसे कागज उत्पादन में ब्लीच के रूप में, फसल उत्पादन में खनिज उर्वरक के रूप में और घरेलू पशुओं और मुर्गीपालन के आहार में उर्वरक के रूप में उपयोग करना संभव बनाते हैं। कपड़ा उद्योग में, इस यौगिक का उपयोग विस्कोस कपड़े के उत्पादन और चिंट्ज़ की रंगाई में किया जाता है।

डिफ्यूज़ विधि या हॉट-डिप गैल्वनाइजिंग विधि का उपयोग करके जस्ता की एक परत के साथ लोहे या स्टील उत्पादों की गैल्वेनिक कोटिंग की प्रक्रिया में उपयोग किए जाने वाले इलेक्ट्रोलाइट समाधान में जिंक सल्फेट भी शामिल है। जिंक की एक परत ऐसी संरचनाओं को लंबे समय तक जंग से बचाती है। जस्ता के रासायनिक गुणों को ध्यान में रखते हुए, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि पानी की उच्च लवणता, तापमान और वायु आर्द्रता में महत्वपूर्ण उतार-चढ़ाव की स्थिति में, गैल्वनाइजिंग वांछित प्रभाव नहीं देता है। इसलिए, तांबे, मैग्नीशियम और एल्यूमीनियम के साथ धातु मिश्र धातुओं का उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

जिंक युक्त मिश्रधातुओं का अनुप्रयोग

पाइपलाइनों के माध्यम से अमोनिया जैसे कई रसायनों के परिवहन के लिए उस धातु की संरचना के लिए विशेष आवश्यकताओं की आवश्यकता होती है जिससे पाइप बनाए जाते हैं। वे मैग्नीशियम, एल्यूमीनियम और जस्ता के साथ लौह मिश्र धातु के आधार पर बने होते हैं और आक्रामक रासायनिक वातावरण के लिए उच्च संक्षारण प्रतिरोध होते हैं। इसके अलावा, जस्ता मिश्र धातुओं के यांत्रिक गुणों में सुधार करता है और निकल और तांबे जैसी अशुद्धियों के हानिकारक प्रभावों को बेअसर करता है। औद्योगिक इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रियाओं में तांबे और जस्ता मिश्र धातुओं का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। पेट्रोलियम उत्पादों के परिवहन के लिए टैंकरों का उपयोग किया जाता है। वे एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं से बने होते हैं जिनमें मैग्नीशियम, क्रोमियम और मैंगनीज के अलावा, जस्ता का एक बड़ा हिस्सा होता है। इस संरचना की सामग्रियों में न केवल उच्च संक्षारण-रोधी गुण और बढ़ी हुई ताकत होती है, बल्कि क्रायोजेनिक प्रतिरोध भी होता है।

मानव शरीर में जिंक की भूमिका

कोशिकाओं में Zn सामग्री 0.0003% है, इसलिए इसे एक सूक्ष्म तत्व के रूप में वर्गीकृत किया गया है। जिंक और उसके यौगिकों के रासायनिक गुण और प्रतिक्रियाएं कोशिका और संपूर्ण जीव दोनों के स्तर पर चयापचय और होमोस्टैसिस के सामान्य स्तर को बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। धातु आयन महत्वपूर्ण एंजाइमों और अन्य जैविक रूप से सक्रिय पदार्थों का हिस्सा हैं। उदाहरण के लिए, यह ज्ञात है कि जिंक का पुरुष प्रजनन प्रणाली के गठन और कार्यों पर गंभीर प्रभाव पड़ता है। यह हार्मोन टेस्टोस्टेरोन के कोएंजाइम का हिस्सा है, जो वीर्य द्रव की प्रजनन क्षमता और माध्यमिक यौन विशेषताओं के निर्माण के लिए जिम्मेदार है। अग्न्याशय में लैंगरहैंस के आइलेट्स की बीटा कोशिकाओं द्वारा निर्मित एक अन्य महत्वपूर्ण हार्मोन, इंसुलिन के गैर-प्रोटीन भाग में भी एक ट्रेस तत्व होता है। शरीर की प्रतिरक्षा स्थिति सीधे Zn +2 आयनों की कोशिकाओं में एकाग्रता से संबंधित होती है, जो थाइमस हार्मोन - थाइमुलिन और थाइमोपोइटिन में पाए जाते हैं। जस्ता की एक उच्च सांद्रता परमाणु संरचनाओं में दर्ज की जाती है - गुणसूत्र जिसमें डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड होता है और कोशिका की वंशानुगत जानकारी के संचरण में भाग लेता है।

हमारे लेख में, हमने जस्ता और उसके यौगिकों के रासायनिक कार्यों का अध्ययन किया, और मानव शरीर के जीवन में इसकी भूमिका भी निर्धारित की।

उत्पादन, चिकित्सा और रोजमर्रा की जिंदगी के विभिन्न क्षेत्रों में मांग में एक अकार्बनिक पदार्थ। सूत्र ZnO. प्राकृतिक रूप से खनिज जिंकाइट के रूप में पाया जाता है।

गुण

सफेद महीन क्रिस्टलीय पाउडर, पानी में अघुलनशील। t+1800°C पर उदात्त, 2000°C पर पिघलता है। इसमें अर्धचालक गुण, कम तापीय चालकता है, और पराबैंगनी विकिरण को अवशोषित करता है। पतली फिल्मों में पीज़ोइलेक्ट्रिक गुण होते हैं। गर्म करने पर यह पीला हो जाता है, ठंडा करने पर फिर सफेद हो जाता है। जलता नहीं. त्वचा के संपर्क में आने पर, यह जलन पैदा नहीं करता है, इसके विपरीत, इसमें सूजन-रोधी और कीटाणुनाशक प्रभाव होता है।

जिंक ऑक्साइड एक एम्फोटेरिक ऑक्साइड है जो अम्ल और क्षार दोनों के साथ प्रतिक्रिया करता है। एसिड के साथ प्रतिक्रिया से लवण का उत्पादन होता है, और क्षार के साथ - हाइड्रॉक्सीसिनेट्स के जटिल यौगिक। हाइड्रोजन, कार्बन, अमोनिया घोल, कार्बन मोनोऑक्साइड, मीथेन, कैल्शियम कार्बाइड, फेरोसिलिकॉन के साथ परस्पर क्रिया करता है। धातु ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड के साथ संलयन के परिणामस्वरूप, जिंकेट प्राप्त होते हैं, और यदि अभिकर्मक बोरान ऑक्साइड या सिलिकॉन ऑक्साइड के साथ संलयन होता है, तो जिंक बोरेट और सिलिकेट बनते हैं।

एहतियाती उपाय

जिंक ऑक्साइड को कम जोखिम वाला और कम विषैला पदार्थ, गैर-ज्वलनशील और गैर-विस्फोटक, खतरा वर्ग IV माना जाता है। लेकिन जिंक ऑक्साइड की धूल, निलंबन और एरोसोल श्वसन पथ में जलन और "फाउंड्री बुखार" का कारण बनते हैं। इसके सेवन से गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल रोग हो जाते हैं। ऐसे उद्योगों में जो बड़ी मात्रा में अभिकर्मकों और पीतल की फायरिंग से निपटते हैं, श्रमिकों को श्वासयंत्र, सुरक्षा चश्मा, दस्ताने और सुरक्षा जूते का उपयोग करना चाहिए।

अभिकर्मक को सीलबंद कंटेनरों (प्लास्टिक और पेपर बैग या पैकेज; स्टील, कार्डबोर्ड, प्लाईवुड बैरल और कंटेनर) में संग्रहित किया जाना चाहिए, क्योंकि हवा से कार्बन डाइऑक्साइड और नमी की पहुंच से जिंक कार्बोनेट में पुन: क्रिस्टलीकरण हो सकता है। यदि, लंबे समय तक अनुचित भंडारण के कारण, जिंक ऑक्साइड फिर भी जिंक कार्बोनेट में बदल गया है, तो इसे कैल्सीन करके इसके मूल गुणों को बहाल किया जा सकता है। जिंक ऑक्साइड को सूरज की रोशनी की पहुंच के बिना, ढके हुए, सूखे गोदामों में संग्रहित किया जाता है। अनुमेय भंडारण तापमान सीमा -40 से +40 डिग्री सेल्सियस तक है।

जिंक ऑक्साइड के अनुप्रयोग

रबर, पॉलिमर, कागज के लिए भराव और डाई; वल्केनाइजिंग एजेंट कुछ प्रकार के रबर के लिए; मेथनॉल उत्पादन के लिए उत्प्रेरक; पेंट और वार्निश उद्योग के लिए रंगद्रव्य (जस्ता सफेद)।
- तरल ग्लास पर आधारित ग्लास और पेंट के उत्पादन में उपयोग किया जाता है; जंग परिवर्तित करने वाले यौगिक; अस्पतालों में दीवारों और छतों के लिए फोटोकैटलिटिक कीटाणुशोधन कोटिंग्स; कृत्रिम चमड़ा, रबर तलवे।
- कॉस्मेटोलॉजी और फार्मास्यूटिकल्स में क्रीम, मलहम, पाउडर और पाउडर के लिए फिलर। सनटैन क्रीम और टूथपेस्ट में घटक।
- पशु आहार के लिए खनिज योजक।
- कांच और सिरेमिक उद्योग में कच्चा माल।
- इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग में, वेरिस्टर (अर्धचालक तत्व जिनकी चालकता वोल्टेज पर निर्भर करती है), फॉस्फोरस, नीली एलईडी, पाउडर लेजर और सेंसर के लिए पतली फिल्में जिंक ऑक्साइड से बनाई जाती हैं।
- धातुकर्म में - विद्युत केबलों के निर्माण के लिए।
- औषधि में इसका उपयोग रोगाणुरोधक, शुष्कक, कसैला तथा शोषक पदार्थ के रूप में किया जाता है। इसे एक्जिमा, बेडसोर, बेबी हीट, हर्पीस सिम्प्लेक्स, घाव, कट, जलन, अल्सर के इलाज के लिए कई बाहरी त्वचाविज्ञान उत्पादों में जोड़ा जाता है।
- दंत चिकित्सा में, अपघर्षक पदार्थ बनाये जाते हैं और दंत सीमेंट में मिलाये जाते हैं। सर्जरी में जिंक ऑक्साइड पर आधारित रबर उत्पादों का उपयोग किया जाता है।

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