CLORURO DI ZINCO (ZNCL2): STRUTTURA, PROPRIETÀ, PRODUZIONE, USI - CHIMICA - 2024

Il cloruro di zinco è un composto inorganico costituito da zinco o elemento di zinco (Zn) e cloro (Cl). La sua formula chimica è ZnCl ₂ . Lo zinco è nello stato di ossidazione +2 e il cloro ha una valenza di -1.

È un solido cristallino incolore o bianco. È molto solubile in acqua e lo assorbe facilmente dall'ambiente, come si può vedere nella figura del solido inumidito mostrato sotto.

Cloruro di zinco ZnCl ₂ solido leggermente idratato. Utente: Walkerma / Dominio pubblico. Fonte: Wikimedia Commons.

Lo zinco contenuto in questo composto è biologicamente molto importante per l'uomo, gli animali e le piante, poiché è coinvolto nelle funzioni di base come la sintesi di proteine ​​e grassi.

Per questo motivo, ZnCl ₂ è utilizzato come integratore alimentare per animali e esseri umani in caso di carenza di zinco e come micronutriente per le piante.

Ha proprietà batteriostatiche e astringenti ed è ampiamente utilizzato per questi scopi sia nella medicina umana che in quella veterinaria. Elimina anche parassiti come i funghi all'aperto ed è un intermediario per l'ottenimento di pesticidi.

Tra i suoi molteplici utilizzi, viene utilizzato per trattare fibre di cellulosa e lana in varie lavorazioni, nonché per prepararle alla colorazione o alla stampa. Inoltre rallenta la combustione della legna.

Struttura

ZnCl ₂ è un composto ionico costituito dal catione Zn ²⁺ e da due anioni Cl ^- cloruro uniti da forze elettrostatiche.

Cloruro di zinco. Autore: Marilú Stea.

Lo ione zinco (II) ha la seguente struttura elettronica:

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

in cui si osserva che ha perso entrambi gli elettroni del guscio 4s , quindi la configurazione è stabile.

Lo ione cloruro ha la seguente struttura:

1s ² , 2s ² , 2p ⁶ , 3s ² 3p ⁶ ,

che è anche molto stabile perché ha orbitali completi.

La figura seguente mostra come sono disposti gli ioni nel cristallo. Le sfere grigie rappresentano lo zinco e le sfere verdi rappresentano il cloro.

Struttura formata da ioni nel cristallo ZnCl ₂ . CCoil / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Fonte: Wikimedia Commons.

Nomenclatura

• Cloruro di zinco (II)
• Dicloruro di zinco

Proprietà

Stato fisico

Solido cristallino incolore o bianco. Cristalli esagonali.

Peso molecolare

136,3 g / mol

Punto di fusione

290 ºC

Punto di ebollizione

732 ºC

Densità

2,907 g / cm ³ a 25 ° C

solubilità

Molto solubile in acqua: 432 g / 100 g H ₂ O a 25 ° C, 614 g / 100 g H ₂ O a 100 ° C. Molto solubile in acido cloridrico (HCl), alcool e glicerolo. Completamente miscibile con acetone.

pH

Le sue soluzioni acquose sono acide. Una soluzione di 6 moli di ZnCl ₂ / L ha un pH di 1.0.

Proprietà chimiche

È un composto igroscopico e deliquescente, poiché a contatto con l'umidità dell'ambiente assorbe molta acqua. In acqua si idrolizza e ha la tendenza a formare un sale di ossicloruro di zinco basico insolubile.

Reagisce con l'ossido di zinco (ZnO) in acqua generando ossicloruri di zinco che costituiscono un materiale cementizio estremamente duro.

È leggermente corrosivo per i metalli.

Non è infiammabile.

Ruolo biologico

Biologicamente, lo zinco è uno degli elementi più importanti. È stato riconosciuto come essenziale per tutte le forme di vita.

Nel corpo umano, ZnCl ₂ fornisce Zn, essenziale per la sintesi di proteine, colesterolo e grassi. Lo zinco in particolare è importante per il corretto funzionamento del sistema immunitario.

Lo zinco in ZnCl ₂ è importante per la divisione cellulare negli esseri viventi. LadyofHats / Pubblico dominio. Fonte: Wikimedia Commons.

Sono state identificate più di 25 proteine ​​contenenti zinco e molte di queste sono enzimi, necessari per la divisione e la crescita cellulare e per il rilascio di vitamina A dal fegato.

La carenza di zinco può portare a ritardo della crescita, funzione mentale depressa, anoressia, dermatite, diminuzione dell'immunità, diarrea e scarsa visione notturna, tra le altre condizioni.

Ottenere

Commercialmente, questo composto viene preparato facendo reagire acido cloridrico acquoso con rottami, rifiuti di zinco o con il minerale che lo contiene. In questa reazione viene prodotto anche idrogeno gassoso (H ₂ ).

Il trattamento dello zinco con acido cloridrico gassoso a 700 ° C fornisce cloruro di zinco di elevata purezza.

Zn + HCl → ZnCl ₂ + H ₂ ↑

applicazioni

Nei trattamenti terapeutici

È un blando antibatterico o batteriostatico, quindi viene utilizzato nelle lavande per eliminare le infezioni da trichomonas o haemophilus. Viene anche usato per trattare i calli, come astringente e in chemiochirurgia nel cancro della pelle.

È usato come astringente in alcuni cosmetici come lozioni rinfrescanti per la pelle.

Come integratore alimentare

A causa della sua importanza in varie funzioni del corpo umano, ZnCl ₂ viene somministrato per via orale come parte di integratori alimentari e anche a persone che necessitano di nutrizione parenterale.

Gli integratori di ZnCl ₂ vengono somministrati per trattare la carenza di zinco in soggetti che soffrono di un'alimentazione inadeguata, hanno uno scarso assorbimento intestinale o una condizione che aumenta la perdita di zinco dal corpo.

Gli integratori di ZnCl ₂ dovrebbero essere usati quando lo zinco è carente. Autore: Moakets. Fonte: Pixabay.

Gli individui sani lo acquisiscono attraverso il cibo.

Deve essere somministrato almeno 1 ora prima dei pasti o 2 ore dopo, poiché alcuni alimenti possono impedirne l'assorbimento. Nei pazienti che hanno irritazione allo stomaco dopo aver ingerito l'integratore, dovrebbero assumerlo durante i pasti, ma in questo modo lo zinco sarà meno biodisponibile.

Nelle applicazioni veterinarie

Le sue soluzioni sono state utilizzate negli animali come agente caustico per bruciare o cauterizzare le fistole, che sono connessioni tra organi che non sono né normali né sani; Sotto forma di pasta, è usato per trattare le ulcere e nella chemioterapia del cancro.

Le soluzioni acquose di ZnCl ₂ sono usate per trattare le infezioni agli occhi degli animali. Autore: Mabel Amber. Fonte: Pixabay.

Nelle infezioni agli occhi una soluzione molto diluita di questo composto agisce come antisettico e astringente.

Viene anche usato come tracce nell'alimentazione animale o come integratore alimentare.

In cementi speciali

La reazione tra ZnCl ₂ e ZnO in acqua produce alcuni ossicloruri di zinco che costituiscono un materiale o cemento estremamente duro. I costituenti principali sono 4ZnO • ZnCl ₂ • 5H ₂ O e ZnO • ZnCl ₂ • 2H ₂ O.

Questo tipo di cemento resiste all'attacco degli acidi o dell'acqua bollente. Tuttavia, il pentaidrato è molto stabile e insolubile ma non molto lavorabile, e il diidrato è più solubile e può causare il drenaggio dei liquidi.

Per questi motivi questi cementi hanno poche applicazioni.

Come catalizzatore

Serve ad accelerare alcune reazioni di chimica organica. Agisce come un agente condensante. Ad esempio, nelle reazioni aldoliche, nelle reazioni di amminazione e nelle reazioni di addizione del ciclo. In alcuni di questi agisce come un iniziatore radicale.

È un acido di Lewis e catalizza le reazioni di Diels-Alder. Viene anche utilizzato come catalizzatore nelle reazioni di Friedel-Crafts, per la produzione di coloranti e coloranti e nella produzione di resine poliestere-polietere.

Di seguito è mostrata una reazione che coinvolge questo composto:

Reazione per ottenere un cloruro di alchile utilizzando ZnCl ₂ . Autore: Walkerma. Fonte: Wikimedia Commons.

Nelle attività agricole

È stato utilizzato come erbicida nelle colture, come trattamento fogliare, per eliminare parassiti come funghi e muschio e come micronutriente. È un intermediario per preparare pesticidi.

Nelle applicazioni dentali

Viene utilizzato nei collutori, tuttavia il tempo di contatto consigliato è molto breve, quindi agisce solo come astringente sulla mucosa orale. Serve come desensibilizzante, è usato nei dentifrici e fa parte dei cementi dentali.

Nell'industria tessile e della carta

È un ingrediente nel solvente utilizzato nella produzione di rayon o seta artificiale dalla cellulosa. È un agente reticolante o legante per la finitura di resine su tessuti. Serve anche a curarli e favorirne la conservazione.

Consente di arricciare i tessuti, separare le fibre di seta e di lana e funge da mordente nella stampa e nella colorazione dei tessuti.

Viene utilizzato nella produzione di carta pergamena e per produrre carta crespa.

Nella preparazione di nanoparticelle

Facendo reagire il cloruro di zinco con il solfuro di sodio (Na ₂ S) mediante un metodo sonochimico e in presenza di alcuni composti organici, si ottengono nanoparticelle di solfuro di zinco (ZnS). I metodi sonochimici utilizzano le onde sonore per innescare reazioni chimiche.

Questo tipo di nanomateriali potrebbe essere utilizzato come agenti fotocatalitici per produrre, ad esempio, la divisione dell'acqua nei suoi componenti (idrogeno e ossigeno) attraverso l'azione della luce.

In varie applicazioni

• Deodorante, antisettico e disinfettante delle zone. Controllo di muschi, muffe e funghi nelle strutture e nelle aree esterne adiacenti come marciapiedi, cortili e recinzioni. Disinfettante per wc, orinatoi, tappeti e legno compresso.
• Utilizzato in miscele per imbalsamazione e in soluzioni per la conservazione di campioni anatomici.
• Ritardante di fiamma per il legno.
• Ingrediente principale nelle bombe fumogene utilizzate per disperdere folle di persone; sono utilizzati dai vigili del fuoco in esercitazioni o esercitazioni antincendio e dalle forze armate per scopi di occultamento.

Il cloruro di zinco viene utilizzato nelle bombe fumogene utilizzate nelle esercitazioni militari. Foto attuali del Dipartimento della Difesa degli Stati UnitiCpl. Abraham Lopez / 2nd Marine Division / Public domain. Fonte: Wikimedia Commons.

• Componente dei flussi di saldatura. Nella registrazione sui metalli. Per colorare l'acciaio, componente dei bagni zincati e della placcatura rame-ferro.
• Nei cementi al magnesio e nel cemento per metalli.
• Per rompere le emulsioni nella raffinazione del petrolio. Agente nella produzione di asfalto.
• Elettrolita in batterie a secco.

Batteria a secco ZnCl ₂ . Utente: 32bitmaschine; a cura di User Jaybear / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Fonte: Wikimedia Commons.

• Vulcanizzazione della gomma.
• Agente disidratante.

rischi

Può provocare ustioni agli occhi, alla pelle e alle mucose.

Quando riscaldato fino alla decomposizione, emette gas tossici di acido cloridrico (HCl) e ossido di zinco (ZnO).

Avvertenza sul suo utilizzo come farmaco

Sebbene manchino studi conclusivi, si stima che se questo composto viene somministrato a donne in gravidanza può causare danni al feto. Ma i potenziali benefici possono superare i possibili rischi.

Riferimenti

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