ZINK NITRAT: STRUKTUR, SIFAT, MEMPEROLEH, PENGGUNAAN - KIMIA - 2026

The nitrat zink adalah sebatian organik yang terdiri daripada elemen-elemen zink (Zn), nitrogen (N) dan oksigen (O). Keadaan pengoksidaan zink adalah +2, nitrogen adalah +5, dan oksigen adalah -2.

Formula kimianya ialah Zn (NO ₃ ) ₂ . Ia adalah pepejal kristal tanpa warna yang cenderung menyerap air dari persekitaran. Ia boleh diperoleh dengan merawat logam zink dengan asid nitrik cair. Ia adalah sebatian pengoksidaan yang kuat.

Zink nitrat Zn (NO ₃ ) ₂ . Ondřej Mangl / Domain awam. Sumber: Wikimedia Commons.

Ia berfungsi sebagai pemecut tindak balas kimia organik dan memungkinkan untuk mendapatkan polimer komposit dengan sifat konduktif elektrik. Ia digunakan untuk membentuk lapisan bahan yang berguna dalam elektronik.

Ini adalah sebahagian daripada baja cair dan racun herba yang lambat dikeluarkan. Ia membantu dalam penyediaan oksida kompleks, meningkatkan ketumpatan dan kekonduksian elektriknya.

Telah berjaya diuji dalam memperoleh struktur yang berfungsi sebagai dasar untuk regenerasi dan pertumbuhan jaringan tulang, memperbaiki proses ini dan efektif sebagai antibakteri.

Walaupun tidak mudah terbakar, ia dapat mempercepat pembakaran bahan-bahan yang ada, seperti arang batu atau bahan organik. Ia menjengkelkan pada kulit, mata dan selaput lendir, dan sangat toksik bagi hidupan air.

Struktur

Zink nitrat adalah sebatian ion. Ia mempunyai kation bivalen (Zn ²⁺ ) dan dua anion monovalen (NO ₃ ^- ). Nitrat anion adalah ion polyatom yang terbentuk oleh atom nitrogen dalam keadaan pengoksidaannya +5 yang terikat secara kovalen kepada tiga atom oksigen dengan valensi -2.

Struktur ion zink nitrat. Edgar181 / Domain awam. Sumber: Wikimedia Commons.

Gambar di bawah menunjukkan struktur ruang sebatian ini. Sfera kelabu pusat adalah zink, sfera biru adalah nitrogen, dan sfera merah mewakili oksigen.

Struktur ruang Zn (NO ₃ ) ₂ . Zink berada di tengah-tengah ion nitrat. Grasso Luigi / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Sumber: Wikimedia Commons.

Tatanama

• Zink nitrat
• Dinitrate zink

Hartanah

Keadaan fizikal

Pepejal kristal tidak berwarna atau putih.

Berat molekul

189.40 g / mol

Takat lebur

Lebih kurang 110 ºC.

Takat didih

Lebih kurang 125 ºC.

Ketumpatan

2,065 g / cm ³

Keterlarutan

Larut dalam air: 120 g / 100 g H ₂ O pada 25 ° C. Larut dalam alkohol.

pH

Larutan berairnya berasid. Larutan 5% mempunyai pH sekitar 5.

Sifat kimia

Sebagai nitrat, sebatian ini adalah oksidan kuat. Bertindak keras dengan karbon, tembaga, sulfida logam, bahan organik, fosforus, dan sulfur. Sekiranya disembur pada arang batu panas, ia akan meletup.

Sebaliknya, ia bersifat hygroscopic dan menyerap air dari persekitaran. Sekiranya dipanaskan, membentuk zink oksida, nitrogen dioksida dan oksigen:

2 Zn (NO ₃ ) ₂ + haba → 2 ZnO + 4 NO ₂ ↑ + O ₂ ↑

Dalam larutan alkali, seperti NaOH, zink dalam sebatian ini membentuk hidroksida dan spesies kompleksnya yang lain:

Zn (NO ₃ ) ₂ + 2 OH ^- → Zn (OH) ₂ + 2 NO ₃ ^-

Zn (OH) ₂ + 2 OH ^- → ^2-

Mendapatkan

Ia boleh diperoleh dengan merawat zink atau zink oksida dengan asid nitrik cair. Gas hidrogen terbentuk dalam tindak balas ini.

Zn + 2 HNO ₃ → Zn (NO ₃ ) ₂ + H ₂ ↑

Permohonan

Dalam pemangkin reaksi

Ia digunakan sebagai pemangkin untuk mendapatkan sebatian kimia lain seperti resin dan polimer. Ia adalah pemangkin asid.

Contoh damar. Bugman di Wikipedia Bahasa Inggeris / Domain awam. Sumber: Wikimedia Commons.

Model struktur polimer. Ilmari Karonen / Domain awam. Sumber: Wikimedia Commons.

Satu lagi kes pecutan reaksi adalah sistem pemangkin Zn (NO ₃ ) ₂ / VOC ₂ O _4, yang memungkinkan pengoksidaan α-hidroksiester kepada α-ketoesters dengan penukaran 99% walaupun pada tekanan dan suhu persekitaran.

Dalam polimer komposit

Filem polimetil metakrilat dan Zn (NO ₃ ) ₂ telah dibangunkan dengan sifat kekonduksian elektrik yang menjadikannya calon yang sesuai untuk digunakan dalam komputer super kapasitor dan berkelajuan tinggi.

Dalam simen oxisales

Dengan larutan berair zink nitrat dan serbuk zink oksida, bahan-bahan yang tergolong dalam kelas simen yang dihasilkan oleh tindak balas asid-basa diperolehi.

Ini memberikan ketahanan yang wajar untuk larut dalam asid cair dan alkali, mengembangkan daya tahan terhadap mampatan yang setanding dengan simen lain seperti zat oxychlorides.

Properti ini meningkat apabila nisbah ZnO / Zn (NO ₃ ) ₂ meningkat , dan apabila kepekatan Zn (NO ₃ ) ₂ dalam larutan meningkat. Semen yang diperoleh benar-benar amorf, iaitu, mereka tidak mempunyai kristal.

Dengan zink nitrat, ujian telah dilakukan untuk mendapatkan simen. Pengarang: Kobthanapong. Sumber: Pixabay.

Dalam lapisan zink oksida dan nanomaterial

Zn (NO ₃ ) ₂ digunakan untuk pemendapan elektrolit lapisan zink oksida (ZnO) yang sangat nipis pada pelbagai substrat. Nanostruktur oksida ini juga disediakan di permukaan.

Nanopartikel zink oksida. Beberapa struktur nano ZnO boleh disediakan dengan 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/ lesen / oleh / 2.5). Sumber: Wikimedia Commons.

ZnO adalah bahan yang sangat menarik kerana banyak aplikasi dalam bidang optoelektronik, ia juga mempunyai sifat semikonduktor dan digunakan dalam sensor dan transduser.

Dalam racun rumpai

Zink nitrat telah digunakan bersama dengan sebilangan sebatian organik untuk melambatkan kadar pembebasan racun herba tertentu ke dalam air. Pelepasan produk ini dengan perlahan membolehkannya tersedia lebih lama dan diperlukan lebih sedikit aplikasi.

Dalam pembuatan anod

Ia merangsang proses pensinteran dan meningkatkan ketumpatan oksida tertentu yang digunakan untuk membuat anod untuk sel bahan bakar. Sintering memperoleh bahan pepejal dengan memanaskan dan memampatkan serbuk tanpa mencapai peleburannya.

Menggambarkan bagaimana penyerapan dua butir berlaku. Zn (NO ₃ ) ₂ membantu dalam pelaksanaan proses ini pada beberapa oksida kompleks. Cdang / Domain awam. Sumber: Wikimedia Commons.

Bahan yang diuji adalah oksida kompleks dari strontium, iridium, besi dan titanium. Kehadiran zink meningkatkan kekonduksian elektrik ini.

Aplikasi lain

Ia digunakan dalam mendapatkan ubat. Ia bertindak sebagai pengawal dalam penggunaan dakwat dan pewarna. Berfungsi sebagai pembekuan lateks. Ia adalah sumber zink dan nitrogen dalam baja cecair.

Potensi penggunaan dalam kejuruteraan tisu tulang

Sebatian ini telah digunakan sebagai bahan tambahan dalam penyusunan kerangka atau kerangka kerja untuk pertumbuhan semula serat tulang, kerana memungkinkan untuk meningkatkan ketahanan mekanik struktur ini.

Perancah yang mengandungi zink didapati tidak beracun bagi sel-sel osteoprogenitor, menyokong aktiviti osteoblas, sel-sel membuat tulang, dan meningkatkan lekatan dan percambahan mereka.

Ia menyokong pembentukan apatite yang merupakan mineral yang membentuk tulang dan juga mempunyai kesan antibakteria.

Zn (NO ₃ ) ₂ dapat sangat berguna untuk pembinaan semula bahan tulang pada orang yang mengalami kemalangan. Mariano Coretti / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Sumber: Wikimedia Commons.

Risiko

Ia adalah bahan yang berpotensi risiko kebakaran dan letupan.

Ia tidak mudah terbakar tetapi mempercepat pembakaran bahan mudah terbakar. Sekiranya sebilangan besar sebatian ini terlibat dalam kebakaran atau jika bahan mudah terbakar dibahagikan dengan halus, letupan boleh berlaku.

Apabila mengalami panas yang kuat, gas toksik nitrogen oksida dihasilkan. Dan sekiranya pendedahan dilakukan dalam jangka masa yang lama, ia boleh meletup.

Ia menjengkelkan pada kulit, dapat menyebabkan kerusakan serius pada mata, kerengsaan pada saluran pernafasan, beracun jika tertelan dan menyebabkan kerosakan pada saluran pencernaan.

Sangat toksik kepada hidupan air dengan kesan tahan lama.

Rujukan

1. Ju, Y. et al. (2019). Kesan Novel Zink Nitrat / Vanadil Oksalat untuk Pengoksidaan Pemangkin Selektif ALFA-Hydroxy Esters kepada ALFA-Keto Esters with Molecular Oxygen: An In Situ ATR-IR Study. Molekul 2019, 24, 1281. Dipulihkan dari mdpi.com.
2. Mohd S., SN et al. (2020). Formulasi pelepasan terkawal zink hidroksida nitrat disatukan dengan natrium dodecylsulphate dan bispyribac anions: Sebuah nanokomposit herbisida novel untuk penanaman padi. Arabian Journal of Chemistry 13, 4513-4527 (2020). Dipulihkan dari sciencedirect.
3. Mani, MP et al. (2019). Kekuatan Mekanikal yang Diperkaya dan Mineralisasi Tulang Elektrospun Biomimetic Scaffold Laden dengan Minyak Ylang Ylang dan Zink Nitrat untuk Kejuruteraan Tisu Tulang. Polimer 2019, 11, 1323. Dipulihkan dari mdpi.com.
4. Kim, KI et al. (2018). Kesan zink nitrat sebagai bantuan sintering pada ciri elektrokimia Sr _0.92 Y _0.08 TiO _3-DELTA dan Sr _0.92 Y _0.08 Ti _0.6 Fe _0.4 O _3-DELTA Ceramics International, 44 (4): 4262-4270 (2018). Dipulihkan dari sciencedirect.com.
5. Prasad, BE et al. (2012). Elektrodeposisi lapisan ZnO dari mandi air Zn (NO ₃ ) ₂ : kesan kepekatan Zn, suhu pemendapan, dan masa pada orientasi. J Solid State Electrochem 16, 3715-3722 (2012). Dipulihkan dari link.springer.com.
6. Bahadur, H. dan Srivastava, AK (2007). Morfologi Filem Tipis Dihasilkan Sol-Gel ZnO Menggunakan Bahan Pelopor yang Berbeza dan Nanostrukturnya. Nanoscale Res Lett (2007) 2: 469-475. Dipulihkan dari link.springer.com.
7. Nicholson, JW dan Tibaldi, JP (1992). Pembentukan dan sifat simen yang dibuat daripada zink oksida dan larutan berair zink nitrat. J Mater Sci 27, 2420-2422 (1992). Dipulihkan dari link.springer.com.
8. Lide, DR (penyunting) (2003). Buku Panduan CRC Kimia dan Fizik. CRC Press ^ke- 85 .
9. Maji, P. et al. (2015). Kesan pengisi Zn (NO ₃ ) ₂ pada permeliviti dielektrik dan modulus elektrik PMMA. Bull Mater Sci 38, 417-424 (2015). Dipulihkan dari link.springer.com.
10. Perpustakaan Perubatan Nasional AS. (2019). Zink nitrat. Dipulihkan dari pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
11. Byju ni. (2020). Zink nitrat - Zn (NO3) 2. Dipulihkan dari byjus.com.
12. Elemen Amerika. Zink nitrat. Dipulihkan dari americanelements.com.
13. Cotton, F. Albert dan Wilkinson, Geoffrey. (1980). Kimia Anorganik Lanjutan. Edisi Keempat. John Wiley & Anak.