ZINK KARBONAT (ZNCO3): STRUKTUR, SIFAT, KEGUNAAN - KIMIA - 2026

The zink karbonat adalah sebatian organik yang terdiri daripada unsur-unsur zink (Zn), karbon (C) dan oksigen (O). Formula kimianya ialah ZnCO ₃ . Zink mempunyai keadaan pengoksidaan +2, karbon +4 dan oksigen -2.

Ini adalah pepejal tanpa warna atau putih yang terdapat di alam semula jadi, membentuk mineral smithsonite, di mana ia boleh bersendirian atau dengan unsur lain seperti kobalt atau tembaga, yang masing-masing memberikan warna ungu atau hijau.

Smithsonite, mineral ZnCO ₃ . Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Sumber: Wikimedia Commons.

ZnCO ₃ hampir tidak larut dalam air, tetapi larut dengan mudah dalam asid cair, kerana ion karbonat dalam medium asid membentuk asid karbonik (H ₂ CO ₃ ), yang kemudian menjadi gas dan air CO ₂ .

Ia digunakan sebagai antiseptik pada luka pada hewan dan kadang-kadang diberikan dalam makanan untuk mencegah penyakit yang disebabkan oleh kekurangan zink.

Ini berfungsi untuk menunda pembakaran serat, plastik dan getah tertentu apabila mereka bersentuhan dengan api. Ia membolehkan memisahkan mineral arsenik toksik dari batuan lain dengan selamat.

Telah digunakan dalam ubat gigi untuk memulihkan dentin pada gigi yang mengalami keputihan.

Struktur

ZnCO ₃ terdiri daripada kation Zn ²⁺ dan anion CO ₃ ^2- . Karbon dalam ion karbonat mempunyai keadaan pengoksidaan +4. Ion ini mempunyai struktur rata dengan tiga atom oksigen yang mengelilingi atom karbon.

Struktur kimia zink karbonat. Pengarang / Domain awam yang tidak diketahui. Sumber: Wikimedia Commons.

Tatanama

• Zink karbonat
• Zink Monokarbonat
• Garam zink asid karbonik
• Smithsonite
• Spink zink

Hartanah

Keadaan fizikal

Pepejal kristal tidak berwarna atau putih. Kristal Rhombik.

Zink karbonat. Ondřej Mangl / Domain awam. Sumber: Wikimedia Commons.

Berat molekul

125.4 g / mol

Takat lebur

Pada suhu 140 ºC ia terurai tanpa cair.

Ketumpatan

4.398 g / cm ³ pada suhu 20 ° C.

Keterlarutan

Tidak larut dalam air: 0.000091 g / 100 g H ₂ O pada suhu 20 ° C. Larut dalam larutan asid cair, alkali dan garam amonium. Tidak larut dalam amonia, alkohol dan aseton.

Sifat kimia

Bertindak dengan asid yang membentuk karbon dioksida:

ZnCO ₃ + 2 H ⁺ → Zn ²⁺ + H ₂ O + CO ₂ ↑

Ia larut dalam asas membentuk hidroksida, yang sebahagiannya larut membentuk ion zinkat:

ZnCO ₃ + 2 OH ^- → Zn (OH) ₂ + CO ₃ ^2-

Zn (OH) ₂ + H ₂ O + OH ^- → ^-

Ia tidak mudah terbakar. Apabila dipanaskan untuk mengurai ia menghasilkan zink oksida dan karbon dioksida, tetapi bahkan dapat memancarkan karbon monoksida (CO).

ZnCO ₃ + haba → ZnO + CO ₂ ↑

Mendapatkan

Ia diperoleh dengan mengisar mineral smithsonite, yang sebelumnya disebut zinc spar.

Ia juga boleh disediakan dengan mencampurkan larutan natrium karbonat dengan garam zink, seperti zink sulfat. Natrium sulfat tetap larut dan zink karbonat mendakan:

ZnSO ₄ + Na ₂ CO ₃ → ZnCO ₃ ↓ + Na ₂ SO ₄

Permohonan

Dalam rawatan perubatan

Sebatian ini memungkinkan untuk memperoleh beberapa produk farmaseutikal. Ia digunakan pada kulit yang meradang sebagai serbuk atau losyen.

Dalam aplikasi veterinar

ZnCO ₃ berfungsi sebagai pelindung luka astringen, antiseptik, dan topikal pada haiwan.

Ini juga membantu mencegah penyakit yang disebabkan oleh kekurangan zink, itulah sebabnya ia digunakan sebagai makanan tambahan dalam diet beberapa haiwan, dengan syarat jumlah yang diberikan sesuai dengan standard yang ditetapkan oleh badan kesihatan.

Zink karbonat kadang-kadang diberikan sebagai mikronutrien untuk mencegah penyakit pada babi. Pengarang / CC0 yang tidak diketahui. Sumber: Wikimedia Commons.

Dalam wabak parakeratosis pada babi, ia ditambahkan ke dalam diet mereka. Penyakit ini adalah perubahan kulit di mana lapisan horny tidak terbentuk dengan betul.

Sebagai kalis api

Ia digunakan sebagai pengisi tahan api untuk getah dan plastik yang terdedah kepada suhu tinggi. Melindungi gentian tekstil dari api.

Bagi tekstil kapas, ia digunakan pada kain bersama dengan beberapa alkali. Ini secara langsung menyerang kumpulan hidroksil primer (–CH ₂ OH) selulosa dan mengubahnya menjadi natrium selulosa (–CH ₂ ONa).

Pecahan ikatan selulosa oleh alkali lebih senang menembusi rantai struktur selulosa padat, sehingga lebih banyak ZnCO ₃ berjaya memasuki zon amorf ini dan penyebarannya difasilitasi.

Sebilangan kain kapas mungkin mengandungi ZnCO ₃ dalam seratnya untuk menjadikannya tahan api. Socken_farbig.jpeg: Scott Bauerderivative work: Socky / Public domain. Sumber: Wikimedia Commons.

Akibatnya, jumlah gas mudah terbakar yang dapat dihasilkan oleh api berkurang.

Dalam rawatan pergigian

Ubat gigi tertentu berdasarkan nanokristal zink karbonat dan hidroksiapatit yang kerap digunakan pada gigi mengurangkan hipersensitiviti dengan lebih berkesan daripada ubat berdasarkan fluorida.

Nanokristal ZnCO ₃ dan hidroksiapatit mempunyai ukuran, bentuk, komposisi kimia dan kristalinitas yang serupa dengan dentin, sehingga tubulus gigi dapat ditutup dengan penggunaan bahan-bahan ini.

Nanopartikel ZnCO ₃ -hidroksiapatit telah berjaya diuji untuk mengurangkan kepekaan pada gigi yang dikelantang. Pengarang: Campuran Foto. Sumber: Pixabay.

Ubat gigi jenis ini terbukti berguna selepas proses pemutihan gigi.

Untuk memisahkan mineral berbahaya dari arsenik

Kaedah memisahkan mineral arsenik dari batu sulfida (seperti galena, chalcopyrite dan pyrite) menggunakan ZnCO _{3 telah} diuji . Mineral yang kaya dengan arsenik mesti dipisahkan dari yang lain kerana unsur ini adalah bahan pencemar yang sangat beracun dan beracun bagi makhluk hidup.

Untuk mencapainya, campuran batuan tanah diolah dengan larutan zink sulfat dan natrium karbonat pada pH 7.5-9.0 dan sebatian xanthate.

Arsenopyrite. Mineral ini mesti dipisahkan dari yang lain kerana mengandungi arsenik beracun. Pemisahan dapat dicapai dengan zink karbonat. James St. John / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0). Sumber: Wikimedia Commons.

Keberkesanan formula dikaitkan dengan pembentukan zarah ZnCO ₃ kecil di permukaan arsenopirit, menjadikannya hidrofilik (serupa dengan air), sehingga tidak dapat mematuhi gelembung udara dan tidak dapat mengapung, memendap dan memisahkan mineral lain.

Dalam mendapatkan sebatian zink yang lain

Zink karbonat telah digunakan untuk mendapatkan struktur nanostrophobic zinc borate formula 3ZnO • 3B ₂ O ₃ • 3.5H ₂ O. Bahan ini boleh digunakan sebagai bahan tambahan kalis api dalam polimer, kayu dan tekstil.

Dalam pemulihan zink dari sisa buangan

Perairan sintetik kaya dengan ion zink dibuang oleh proses elektroenapan boleh dirawat oleh teknologi katil fluidized menggunakan natrium karbonat termendak ZnCO ₃ .

Apabila Zn ²⁺ diendapkan dalam bentuk karbonat, kepekatannya berkurang, pepejal yang diperoleh disaring dan perairan dapat dibuang dengan selamat. ZnCO _{3 yang} diendapkan mempunyai kemurnian tinggi.

Aplikasi lain

Ia memungkinkan untuk menyiapkan sebatian zink lain. Ia digunakan dalam kosmetik. Ini berfungsi sebagai pigmen dan digunakan dalam pembuatan porselin, seramik dan tembikar.

Risiko

Penyedutan habuk ZnCO ₃ boleh menyebabkan kerongkong kering, batuk, ketidakselesaan dada, demam, dan berpeluh. Pengambilannya menyebabkan mual dan muntah.

Kesan terhadap persekitaran

Risiko utama adalah kesannya terhadap alam sekitar, jadi harus dielakkan agar tidak tersebar di dalamnya. Ia sangat toksik bagi hidupan air dengan akibat yang berterusan pada organisma hidup.

Rujukan

1. Perpustakaan Perubatan Nasional AS. (2019). Zink karbonat. Dipulihkan dari pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Lide, DR (penyunting) (2003). Buku Panduan CRC Kimia dan Fizik. CRC Press ^ke- 85 .
3. Cotton, F. Albert dan Wilkinson, Geoffrey. (1980). Kimia Anorganik Lanjutan. Edisi Keempat. John Wiley & Anak.
4. Sharma, V. et al. (2018). Sintesis nanoneedles zink karbonat, kalis api berpotensi untuk tekstil kapas. Selulosa 25, 6191-6205 (2018). Dipulihkan dari link.springer.com.
5. Guan, Y. et al. (2020). Colloidal ZnCO3 sebagai Depresan Kuat Arsenopyrite dalam Pulpa Alkali Lemah dan Mekanisme Interaksi. Mineral 2020, 10, 315. Dipulihkan dari mdpi.com.
6. Penyakit Kulit, Mata, Konjungtiva, dan Telinga Luaran. (2017). Dalam Perubatan Veterinar (Edisi Kesebelas). Dipulihkan dari sciencedirect.com.
7. Hannig, M. dan Hannig, C. (2013). Nanobiomaterials dalam Pencegahan Pergigian. Dalam Nanobiomaterials dalam Pergigian Klinikal. Bab 8. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
8. Tugrul, N. et al. (2015). Sintesis struktur nano hidrofobik zink borat dari zink karbonat, dan pencirian produk. Res Chem Intermed (2015) 41: 4395-4403. Dipulihkan dari link.springer.com.
9. de Luna, MDG, et al. (2020). Pemulihan butiran zink dari air sisa elektroplating sintetik dengan menggunakan proses penghabluran homogen dengan lapisan cecair. Int. J. Environ. Sci. Technol. 17, 129-142 (2020). Dipulihkan dari link.springer.com.