- Kết cấu
- Danh pháp
- Tính chất
- Tình trạng thể chất
- Trọng lượng phân tử
- Độ nóng chảy
- Điểm sôi
- Tỉ trọng
- Độ hòa tan
- độ pH
- Tính chất hóa học
- Thu được
- Các ứng dụng
- Trong xúc tác của các phản ứng
- Trong polyme composite
- Trong xi măng oxisales
- Trong lớp phủ oxit kẽm và vật liệu nano
- Trong thuốc diệt cỏ
- Trong sản xuất cực dương
- Những ứng dụng khác
- Sử dụng tiềm năng trong kỹ thuật mô xương
- Rủi ro
- Người giới thiệu
Các nitrat kẽm là một hợp chất vô cơ bao gồm các yếu tố kẽm (Zn), nitơ (N) và oxy (O). Trạng thái ôxy hóa của kẽm là +2, của nitơ là +5 và ôxy là -2.
Công thức hóa học của nó là Zn (NO 3 ) 2 . Nó là một chất rắn kết tinh không màu, có xu hướng hút nước từ môi trường. Nó có thể thu được bằng cách xử lý kim loại kẽm với axit nitric loãng. Nó là một hợp chất oxy hóa mạnh.
Kẽm nitrat Zn (NO 3 ) 2 . Ondřej Mangl / Miền công cộng. Nguồn: Wikimedia Commons.
Nó đóng vai trò như một chất xúc tiến các phản ứng hóa học hữu cơ và cho phép thu được các polyme phức hợp có đặc tính dẫn điện. Nó được sử dụng để tạo thành các lớp vật liệu hữu ích trong điện tử.
Nó là một phần của một số loại phân bón lỏng và một số loại thuốc diệt cỏ giải phóng chậm. Nó giúp điều chế các oxit phức tạp, cải thiện mật độ và độ dẫn điện của chúng.
Nó đã được thử nghiệm thành công trong việc thu được các cấu trúc làm cơ sở để tái tạo và tăng trưởng mô xương, cải thiện quá trình này và có hiệu quả như một chất kháng khuẩn.
Mặc dù không dễ bắt lửa nhưng nó có thể đẩy nhanh quá trình đốt cháy các chất, chẳng hạn như than đá hoặc các vật liệu hữu cơ. Nó gây kích ứng da, mắt và niêm mạc, và rất độc đối với đời sống thủy sinh.
Kết cấu
Kẽm nitrat là một hợp chất ion. Nó có một cation hóa trị hai (Zn 2+ ) và hai anion hóa trị một (NO 3 - ). Anion nitrat là một ion đa nguyên tử được tạo thành bởi một nguyên tử nitơ ở trạng thái oxy hóa +5 liên kết cộng hóa trị với ba nguyên tử oxy có hóa trị -2.
Cấu trúc ion của kẽm nitrat. Edgar181 / Miền công cộng. Nguồn: Wikimedia Commons.
Hình ảnh dưới đây cho thấy cấu trúc không gian của hợp chất này. Quả cầu màu xám trung tâm là kẽm, các quả cầu màu xanh là nitơ và các quả cầu màu đỏ tượng trưng cho oxy.
Cấu trúc không gian của Zn (NO 3 ) 2 . Kẽm nằm giữa các ion nitrat. Grasso Luigi / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Nguồn: Wikimedia Commons.
Danh pháp
- Kẽm nitrat
- Kẽm dinitrat
Tính chất
Tình trạng thể chất
Chất rắn kết tinh không màu hoặc trắng.
Trọng lượng phân tử
189,40 g / mol
Độ nóng chảy
Khoảng 110 ºC.
Điểm sôi
Khoảng 125 ºC.
Tỉ trọng
2,065 g / cm 3
Độ hòa tan
Hòa tan trong nước: 120 g / 100 g H 2 O ở 25 ° C. Hòa tan trong rượu.
độ pH
Các dung dịch nước của nó có tính axit. Dung dịch 5% có pH xấp xỉ 5.
Tính chất hóa học
Là một nitrat, hợp chất này là một chất oxy hóa mạnh. Phản ứng mạnh với cacbon, đồng, sunfua kim loại, chất hữu cơ, phốt pho và lưu huỳnh. Nếu phun vào than nóng nó sẽ phát nổ.
Mặt khác, nó có khả năng hút ẩm và hút nước từ môi trường. Nếu đun nóng, tạo thành oxit kẽm, nitơ đioxit và oxi:
2 Zn (NO 3 ) 2 + nhiệt → 2 ZnO + 4 NO 2 ↑ + O 2 ↑
Trong các dung dịch kiềm, chẳng hạn như dung dịch NaOH, kẽm trong hợp chất này tạo thành hydroxit và các dạng phức tạp khác:
Zn (NO 3 ) 2 + 2 OH - → Zn (OH) 2 + 2 NO 3 -
Zn (OH) 2 + 2 OH - → 2-
Thu được
Nó có thể thu được bằng cách xử lý kẽm hoặc oxit kẽm với axit nitric loãng. Khí hiđro được tạo thành trong phản ứng này.
Zn + 2 HNO 3 → Zn (NO 3 ) 2 + H 2 ↑
Các ứng dụng
Trong xúc tác của các phản ứng
Nó được sử dụng làm chất xúc tác để thu được các hợp chất hóa học khác như nhựa và polyme. Nó là một chất xúc tác axit.
Ví dụ về nhựa thông. Bugman tại Wikipedia tiếng Anh / Miền công cộng. Nguồn: Wikimedia Commons.
Mô hình cấu trúc của một polyme. Ilmari Karonen / Tên miền công cộng. Nguồn: Wikimedia Commons.
Một trường hợp tăng tốc phản ứng khác là hệ xúc tác Zn (NO 3 ) 2 / VOC 2 O 4, cho phép oxy hóa các α-hydroxyester thành α-ketoesters với độ chuyển hóa 99% ngay cả ở áp suất và nhiệt độ xung quanh.
Trong polyme composite
Màng polymethylmethacrylate và Zn (NO 3 ) 2 đã được phát triển với đặc tính dẫn điện khiến chúng trở thành ứng cử viên thích hợp để sử dụng trong siêu tụ điện và máy tính tốc độ cao.
Trong xi măng oxisales
Với dung dịch nước của kẽm nitrat và bột kẽm oxit, thu được các vật liệu thuộc loại xi măng tạo ra từ phản ứng axit-bazơ.
Những chất này thể hiện khả năng chống hòa tan hợp lý trong axit loãng và kiềm, phát triển khả năng chống nén tương đương với các loại xi măng khác chẳng hạn như kẽm oxychloride.
Tính chất này tăng lên khi tỉ lệ ZnO / Zn (NO 3 ) 2 tăng và khi nồng độ của Zn (NO 3 ) 2 trong dung dịch tăng. Xi măng thu được là hoàn toàn vô định hình, tức là chúng không có tinh thể.
Với kẽm nitrat, các thử nghiệm đã được thực hiện để thu được xi măng. Tác giả: Kobthanapong. Nguồn: Pixabay.
Trong lớp phủ oxit kẽm và vật liệu nano
Zn (NO 3 ) 2 được sử dụng để điện phân các lớp kẽm oxit (ZnO) rất mỏng trên các chất nền khác nhau. Cấu trúc nano của oxit này cũng được chuẩn bị trên bề mặt.
Các hạt nano oxit kẽm. Một số cấu trúc nano ZnO có thể được điều chế bằng Zn (NO 3 ) 2 . Verena Wilhelmi, Ute Fischer, Heike Weighardt, Klaus Schulze-Osthoff, Carmen Nickel, Burkhard Stahlmecke, Thomas AJ Kuhlbusch, Agnes M. Scherbart, Charlotte Esser, Roel PF Schins, Catrin Albrecht / CC BY (https://creativecommons.org/ giấy phép / bởi / 2.5). Nguồn: Wikimedia Commons.
ZnO là vật liệu được quan tâm nhiều do có vô số ứng dụng trong lĩnh vực quang điện tử, nó cũng có tính chất bán dẫn và được sử dụng trong các cảm biến và đầu dò.
Trong thuốc diệt cỏ
Kẽm nitrat đã được sử dụng cùng với một số hợp chất hữu cơ để làm chậm tốc độ giải phóng một số loại thuốc diệt cỏ vào nước. Việc phát hành chậm các sản phẩm này cho phép chúng có sẵn lâu hơn và cần ít ứng dụng hơn.
Trong sản xuất cực dương
Nó kích thích quá trình thiêu kết và cải thiện mật độ của một số oxit nhất định được sử dụng để làm cực dương cho pin nhiên liệu. Quá trình thiêu kết là thu được một vật liệu rắn bằng cách nung nóng và nén một loại bột mà không đạt đến độ nóng chảy của nó.
Vẽ cách xảy ra quá trình thiêu kết của hai loại hạt. Zn (NO 3 ) 2 giúp thực hiện quá trình này trên một số oxit phức tạp. Cdang / Miền công cộng. Nguồn: Wikimedia Commons.
Các vật liệu được thử nghiệm là các oxit phức tạp của stronti, iridi, sắt và titan. Sự hiện diện của kẽm làm tăng đáng kể độ dẫn điện của chúng.
Những ứng dụng khác
Nó được sử dụng để lấy thuốc. Nó hoạt động như một chất kết dính trong ứng dụng của mực và chất tạo màu. Phục vụ như một chất đông tụ cao su. Nó là một nguồn cung cấp kẽm và nitơ trong phân bón lỏng.
Sử dụng tiềm năng trong kỹ thuật mô xương
Hợp chất này đã được sử dụng như một chất phụ gia trong việc xây dựng các khung hoặc khuôn để tái tạo các sợi xương, vì nó cho phép cải thiện sức đề kháng cơ học của các cấu trúc này.
Khung chứa kẽm được chứng minh là không độc đối với tế bào tạo xương, hỗ trợ hoạt động của nguyên bào xương, tế bào tạo xương, cải thiện khả năng kết dính và tăng sinh của chúng.
Nó hỗ trợ sự hình thành của apatit là khoáng chất hình thành xương và cũng có tác dụng kháng khuẩn.
Zn (NO 3 ) 2 có thể rất hữu ích cho việc tái tạo chất xương ở những người bị tai nạn. Mariano Coretti / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Nguồn: Wikimedia Commons.
Rủi ro
Là vật liệu tiềm ẩn nguy cơ cháy nổ.
Nó không bắt lửa nhưng làm tăng tốc độ đốt cháy các vật liệu dễ cháy. Nếu một lượng lớn hợp chất này tham gia vào đám cháy hoặc nếu vật liệu dễ cháy bị chia nhỏ, thì có thể xảy ra nổ.
Khi chịu nhiệt mạnh sinh ra khí độc oxit nitơ. Và nếu tiếp xúc trong một thời gian dài, nó có thể phát nổ.
Nó gây kích ứng da, có thể gây hại nghiêm trọng cho mắt, kích ứng đường hô hấp, gây độc nếu nuốt phải và gây tổn thương đường tiêu hóa.
Rất độc cho đời sống thủy sinh với ảnh hưởng lâu dài.
Người giới thiệu
- Ju, Y. và cộng sự. (2019). Tác dụng mới lạ của Zinc Nitrate / Vanadyl Oxalate đối với sự oxy hóa xúc tác có chọn lọc của ALFA-Hydroxy Esters thành ALFA-Keto Esters với Molecular Oxygen: Một nghiên cứu ATR-IR tại chỗ. Molecules 2019, 24, 1281. Được khôi phục từ mdpi.com.
- Mohd S., SN và cộng sự. (Năm 2020). Công thức giải phóng có kiểm soát của kẽm hydroxit nitrat xen kẽ với natri dodecylsulphat và anion bispyribac: Một nanocompozit diệt cỏ mới cho canh tác lúa. Tạp chí Hóa học Ả Rập 13, 4513-4527 (2020). Phục hồi từ sciricalirect.
- Mani, MP và cộng sự. (2019). Tăng cường độ bền cơ học và sự khoáng hóa xương của thang đo điện tử sinh học với dầu Ylang Ylang và kẽm nitrat cho kỹ thuật mô xương. Polyme 2019, 11, 1323. Được khôi phục từ mdpi.com.
- Kim, KI và cộng sự. (2018). Ảnh hưởng của kẽm nitrat như một chất trợ thiêu kết đến các đặc tính điện hóa của Sr 0,92 Y 0,08 TiO 3-DELTA và Sr 0,92 Y 0,08 Ti 0,6 Fe 0,4 O 3-DELTA Ceramics International, 44 (4): 4262-4270 (2018). Được khôi phục từ sciricalirect.com.
- Prasad, BE và cộng sự. (2012). Sự lắng đọng điện của lớp phủ ZnO từ bể chứa Zn (NO 3 ) 2 trong nước : ảnh hưởng của nồng độ Zn, nhiệt độ lắng đọng và thời gian đến sự định hướng. J Solid State Electrochem 16, 3715-3722 (2012). Được khôi phục từ link.springer.com.
- Bahadur, H. và Srivastava, AK (2007). Hình thái của Màng mỏng ZnO có nguồn gốc từ Sol-Gel bằng cách sử dụng các vật liệu tiền thân khác nhau và cấu trúc nano của chúng. Chữ Res ở kích thước nano (2007) 2: 469-475. Được khôi phục từ link.springer.com.
- Nicholson, JW và Tibaldi, JP (1992). Sự hình thành và tính chất của xi măng được điều chế từ kẽm oxit và dung dịch nước của kẽm nitrat. J Mater Sci 27, 2420-2422 (1992). Được khôi phục từ link.springer.com.
- Lide, DR (chủ biên) (2003). CRC Handbook of Chemistry and Physics. Lần thứ 85 CRC Press.
- Maji, P. và cộng sự. (2015). Ảnh hưởng của chất độn Zn (NO 3 ) 2 đến điện môi cho phép và môđun điện của PMMA. Bull Mater Sci 38, 417-424 (2015). Được khôi phục từ link.springer.com.
- Thư viện Y khoa Quốc gia Hoa Kỳ. (2019). Kẽm nitrat. Đã khôi phục từ pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Của Byju. (Năm 2020). Kẽm nitrat - Zn (NO3) 2. Được khôi phục từ byjus.com.
- Yếu tố Mỹ. Kẽm nitrat. Phục hồi từ americanelements.com.
- Cotton, F. Albert và Wilkinson, Geoffrey. (1980). Hóa học Vô cơ nâng cao. Ấn bản thứ tư. John Wiley và các con trai.