KẼM CLORUA (ZNCL2): CẤU TRÚC, ĐẶC TÍNH, SẢN XUẤT, SỬ DỤNG - HÓA HỌC - 2025

Các clorua kẽm là một hợp chất vô cơ gồm kẽm hoặc kẽm nguyên tố (Zn) và clo (Cl). Công thức hóa học của nó là ZnCl ₂ . Kẽm ở trạng thái oxi hóa +2 và clo có hóa trị -1.

Nó là một chất rắn kết tinh không màu hoặc trắng. Nó rất dễ hòa tan trong nước và dễ dàng hấp thụ nó từ môi trường, có thể thấy trong hình của chất rắn ẩm được hiển thị bên dưới.

Hiđrat hóa hơi rắn kẽm clorua ZnCl ₂ . Người dùng: Walkerma / Miền công cộng. Nguồn: Wikimedia Commons.

Kẽm trong hợp chất này rất quan trọng về mặt sinh học đối với con người, động vật và thực vật, vì nó tham gia vào các chức năng cơ bản như tổng hợp protein và chất béo.

Vì lý do này, ZnCl ₂ được sử dụng như một chất bổ sung dinh dưỡng cho động vật và con người trong các trường hợp thiếu kẽm, và như một chất vi lượng cho cây trồng.

Nó có đặc tính kìm khuẩn và làm se, và được sử dụng rộng rãi cho những mục đích này trong cả y học cho người và thú y. Nó cũng giúp loại bỏ sâu bệnh như nấm ở ngoài trời và là trung gian để lấy thuốc trừ sâu.

Trong số nhiều ứng dụng của nó, nó được sử dụng để xử lý sợi xenlulo và len trong các quy trình khác nhau, cũng như chuẩn bị cho việc nhuộm màu hoặc in ấn. Nó cũng làm chậm quá trình đốt cháy gỗ.

Kết cấu

ZnCl ₂ là một hợp chất ion được tạo thành từ cation Zn ²⁺ và hai anion Cl ^- clorua liên kết với nhau bằng lực tĩnh điện.

Kẽm Clorua. Tác giả: Marilú Stea.

Ion kẽm (II) có cấu trúc điện tử sau:

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

trong đó quan sát thấy nó mất cả electron của lớp vỏ 4s nên cấu hình ổn định.

Ion clorua có cấu trúc sau:

1s ² , 2s ² , 2p ⁶ , 3s ² 3p ⁶ ,

cũng rất ổn định vì nó có các quỹ đạo hoàn chỉnh.

Hình dưới đây cho thấy cách sắp xếp các ion trong tinh thể. Các quả cầu màu xám tượng trưng cho kẽm và các quả cầu màu xanh lá cây tượng trưng cho clo.

Cấu trúc hình thành bởi các ion trong tinh thể ZnCl ₂ . CCoil / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Nguồn: Wikimedia Commons.

Danh pháp

• Kẽm (II) clorua
• Kẽm diclorua

Tính chất

Tình trạng thể chất

Chất rắn kết tinh không màu hoặc trắng. Tinh thể hình lục giác.

Trọng lượng phân tử

136,3 g / mol

Độ nóng chảy

290 ºC

Điểm sôi

732 ºC

Tỉ trọng

2,907 g / cm ³ ở 25 ° C

Độ hòa tan

Rất dễ tan trong nước: 432 g / 100 g H ₂ O ở 25 ° C, 614 g / 100 g H ₂ O ở 100 ° C. Rất dễ tan trong axit clohydric (HCl), rượu và glixerol. Trộn hoàn toàn với axeton.

độ pH

Các dung dịch nước của nó có tính axit. Dung dịch chứa 6 mol ZnCl ₂ / L có pH = 1,0.

Tính chất hóa học

Nó là một hợp chất hút ẩm và dễ chảy, vì khi tiếp xúc với độ ẩm của môi trường, nó sẽ hấp thụ rất nhiều nước. Trong nước, nó thủy phân và có xu hướng tạo thành muối kẽm oxychloride cơ bản không hòa tan.

Nó phản ứng với oxit kẽm (ZnO) trong nước tạo ra oxit kẽm tạo thành một vật liệu cực kỳ cứng giống như xi măng.

Nó ăn mòn kim loại nhẹ.

Nó không dễ cháy.

Vai trò sinh học

Về mặt sinh học, kẽm là một trong những nguyên tố quan trọng nhất. Nó đã được công nhận là cần thiết cho mọi dạng sống.

Trong cơ thể con người, ZnCl ₂ cung cấp Zn, chất cần thiết cho quá trình tổng hợp protein, cholesterol và chất béo. Kẽm đặc biệt quan trọng đối với hoạt động bình thường của hệ thống miễn dịch.

Kẽm trong ZnCl ₂ rất quan trọng cho quá trình phân chia tế bào ở các sinh vật. LadyofHats / Miền công cộng. Nguồn: Wikimedia Commons.

Hơn 25 loại protein có chứa kẽm đã được xác định, và nhiều loại trong số này là các enzym, cần thiết cho sự phân chia và tăng trưởng của tế bào cũng như để giải phóng vitamin A từ gan.

Thiếu kẽm có thể dẫn đến chậm phát triển, suy giảm chức năng tâm thần, biếng ăn, viêm da, giảm khả năng miễn dịch, tiêu chảy, và thị lực kém, trong số các bệnh lý khác.

Thu được

Về mặt thương mại, hợp chất này được điều chế bằng cách phản ứng axit clohydric trong nước với phế liệu, chất thải kẽm hoặc với khoáng chất chứa nó. Trong phản ứng này, khí hiđro (H ₂ ) cũng được tạo ra.

Xử lý kẽm bằng khí hydro clorua ở 700 ° C cho ra kẽm clorua có độ tinh khiết cao.

Zn + HCl → ZnCl ₂ + H ₂ ↑

Các ứng dụng

Trong điều trị trị liệu

Nó là một chất kháng khuẩn hoặc kìm khuẩn nhẹ, vì vậy nó được sử dụng trong việc thụt rửa để loại trừ nhiễm trùng do trichomonas hoặc haemophilus. Nó cũng được sử dụng để điều trị vết chai, như một chất làm se và trong phẫu thuật hóa học ở bệnh ung thư da.

Nó được sử dụng như một chất làm se trong một số mỹ phẩm như kem dưỡng da tươi mới.

Như một chất bổ sung dinh dưỡng

Do tầm quan trọng của nó trong các chức năng khác nhau của cơ thể con người, ZnCl ₂ được sử dụng bằng đường uống như một phần của chất bổ sung dinh dưỡng và cả ở những người cần dinh dưỡng qua đường tiêu hóa.

Các chất bổ sung ZnCl ₂ được sử dụng để điều trị tình trạng thiếu kẽm ở những người không đủ dinh dưỡng, kém hấp thu ở ruột hoặc tình trạng làm tăng lượng kẽm mất đi trong cơ thể.

Bổ sung ZnCl ₂ nên được sử dụng khi thiếu kẽm. Tác giả: Moakets. Nguồn: Pixabay.

Những người khỏe mạnh có được nó thông qua thức ăn.

Nên dùng ít nhất 1 giờ trước bữa ăn hoặc 2 giờ sau bữa ăn, vì một số loại thực phẩm có thể ngăn cản sự hấp thu của trẻ. Đối với những bệnh nhân bị kích ứng dạ dày sau khi uống chất bổ sung, họ nên dùng nó trong bữa ăn, nhưng theo cách này, kẽm sẽ ít sinh học hơn.

Trong các ứng dụng thú y

Các giải pháp của nó đã được sử dụng trên động vật như một tác nhân ăn da để đốt hoặc làm lành các lỗ rò, là các kết nối giữa các cơ quan không bình thường và khỏe mạnh; Ở dạng bột nhão, nó được sử dụng để điều trị loét và trong hóa trị liệu ung thư.

Dung dịch nước của ZnCl ₂ được sử dụng để điều trị nhiễm trùng trong mắt của động vật. Tác giả: Mabel Amber. Nguồn: Pixabay.

Trong các bệnh nhiễm trùng mắt, dung dịch rất loãng của hợp chất này hoạt động như một chất khử trùng và làm se.

Nó cũng được sử dụng như một vết trong thức ăn gia súc hoặc như một chất bổ sung thực phẩm.

Trong xi măng đặc biệt

Phản ứng giữa ZnCl ₂ và ZnO trong nước tạo ra một số oxyclorua kẽm tạo nên một vật liệu cực kỳ cứng hoặc xi măng. Thành phần chính là 4ZnO • ZnCl ₂ • 5H ₂ O và ZnO • ZnCl ₂ • 2H ₂ O.

Loại xi măng này chống lại sự tấn công của axit hoặc nước sôi. Tuy nhiên, pentahydrat rất ổn định và không hòa tan nhưng không khả thi, còn dihydrat dễ hòa tan hơn và có thể gây thoát dịch.

Vì những lý do này, những loại xi măng này có ít ứng dụng.

Như một chất xúc tác

Nó dùng để tăng tốc một số phản ứng hóa học hữu cơ. Nó hoạt động như một tác nhân ngưng tụ. Ví dụ, trong các phản ứng aldol, phản ứng amin hóa và phản ứng cộng chu trình. Trong một số trường hợp này, nó hoạt động như một chất khởi xướng triệt để.

Nó là một axit Lewis và xúc tác phản ứng Diels-Alder. Nó cũng được sử dụng như một chất xúc tác trong các phản ứng Friedel-Crafts, để tạo ra thuốc nhuộm và chất tạo màu, và trong sản xuất nhựa polyester-polyether.

Một phản ứng liên quan đến hợp chất này được hiển thị dưới đây:

Phản ứng để thu được một ankyl clorua sử dụng ZnCl ₂ . Tác giả: Walkerma. Nguồn: Wikimedia Commons.

Trong các hoạt động nông nghiệp

Nó đã được sử dụng như một chất diệt cỏ trong cây trồng, như một phương pháp xử lý lá, để loại bỏ sâu bệnh như nấm và rêu, và như một chất vi lượng. Nó là trung gian để điều chế thuốc trừ sâu.

Trong các ứng dụng nha khoa

Nó được sử dụng trong nước rửa miệng, tuy nhiên thời gian tiếp xúc được khuyến cáo là rất ngắn, vì vậy nó chỉ hoạt động như một chất làm se niêm mạc miệng. Nó hoạt động như một chất khử nhạy cảm, được sử dụng trong kem đánh răng và là một phần của xi măng nha khoa.

Trong ngành công nghiệp dệt và giấy

Nó là một thành phần trong dung môi được sử dụng trong sản xuất tơ nhân tạo hoặc tơ nhân tạo từ xenlulo. Nó là một chất liên kết chéo hoặc chất liên kết để hoàn thiện nhựa trên vải dệt. Nó cũng phục vụ cho việc điều trị chúng và thúc đẩy bảo tồn chúng.

Nó cho phép cuộn vải, tách sợi tơ và sợi len, đồng thời hoạt động như một chất kết dính trong in ấn và tạo màu cho hàng dệt.

Nó được sử dụng trong sản xuất giấy da và sản xuất giấy crepe.

Trong quá trình chuẩn bị các hạt nano

Bằng cách cho kẽm clorua phản ứng với natri sunfua (Na ₂ S) theo phương pháp sono hóa và với sự có mặt của một số hợp chất hữu cơ, các hạt nano kẽm sunfua (ZnS) thu được. Các phương pháp sonochemical sử dụng sóng âm thanh để kích hoạt các phản ứng hóa học.

Loại vật liệu nano này có thể được sử dụng làm chất xúc tác quang để sản xuất, ví dụ, sự phân chia nước thành các thành phần của nó (hydro và oxy) thông qua tác động của ánh sáng.

Trong các ứng dụng khác nhau

• Khử mùi, khử trùng và khử trùng các khu vực. Kiểm soát rêu, mốc và nấm mốc trong các cấu trúc và các khu vực bên ngoài lân cận như vỉa hè, sân trong và hàng rào. Chất khử trùng cho bồn cầu, bồn tiểu, thảm và gỗ nén.
• Được sử dụng trong các hỗn hợp ướp xác và trong các giải pháp bảo tồn các mẫu vật giải phẫu.
• Chống cháy cho gỗ.
• Thành phần chính trong bom khói dùng để giải tán đám đông người; chúng được sử dụng bởi lực lượng cứu hỏa trong các cuộc diễn tập hoặc diễn tập chữa cháy và lực lượng quân đội với mục đích che giấu.

Clorua kẽm được sử dụng trong bom khói dùng trong các cuộc tập trận quân sự. Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ Hình ảnh hiện tạiCpl. Abraham Lopez / Sư đoàn thủy quân lục chiến số 2 / Miền công cộng. Nguồn: Wikimedia Commons.

• Thành phần của thuốc hàn. Trong ghi trên kim loại. Để tạo màu cho thép, một thành phần của bể mạ kẽm và mạ đồng-sắt.
• Trong xi măng magie và xi măng cho kim loại.
• Để phá vỡ nhũ tương trong quá trình lọc dầu. Đại lý sản xuất nhựa đường.
• Chất điện phân trong pin khô.

Pin khô ZnCl ₂ . Người dùng: 32bitmaschine; được chỉnh sửa bởi Người dùng Jaybear / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Nguồn: Wikimedia Commons.

• Lưu hóa cao su.
• Chất khử nước.

Rủi ro

Có thể gây bỏng mắt, da và niêm mạc.

Khi nung nóng phân hủy, nó thải ra khí độc là hiđro clorua (HCl) và oxit kẽm (ZnO).

Cảnh báo về việc sử dụng nó như một loại thuốc

Mặc dù còn thiếu các nghiên cứu kết luận, nhưng người ta ước tính rằng nếu hợp chất này được sử dụng cho phụ nữ mang thai, nó có thể gây hại cho thai nhi. Nhưng những lợi ích tiềm ẩn có thể lớn hơn những rủi ro có thể xảy ra.

Người giới thiệu

1. Thư viện Y khoa Quốc gia Hoa Kỳ. (2019). Clorua kẽm. Đã khôi phục từ pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Liska, M. và cộng sự. (2019). Xi măng đặc biệt. Xi măng kẽm Oxychloride. Trong Hóa học Xi măng và Bê tông của Lea (Ấn bản thứ năm). Phục hồi từ sciricalirect.
3. Pohanish, RP (2017). Kẽm Clorua. Trong Sổ tay về Hóa chất Độc hại và Nguy hiểm và Chất gây ung thư của Sittig (Ấn bản thứ bảy). Được khôi phục từ sciricalirect.com.
4. Gedanken, A. và Perelshtein, I. (2015). Công suất siêu âm để sản xuất vật liệu nano. Trong Power Ultrasonics. Phục hồi từ sciricalirect.
5. Archibald, SJ (2003). Nhóm kim loại chuyển tiếp 9-12. Phản ứng và xúc tác. Trong Hóa học Phối hợp Toàn diện II. Được khôi phục từ sciricalirect.com.
6. Cotton, F. Albert và Wilkinson, Geoffrey. (1980). Hóa học Vô cơ nâng cao. Ấn bản thứ tư. John Wiley và các con trai.
7. Lide, DR (chủ biên) (2003). CRC Handbook of Chemistry and Physics. Lần ^thứ 85 CRC Press.