สังกะสีคาร์บอเนต (ZNCO3): โครงสร้างคุณสมบัติการใช้งาน - เคมี - 2026

คาร์บอเนตสังกะสีเป็นสารอนินทรีประกอบด้วยองค์ประกอบสังกะสี (Zn) คาร์บอน (C) และออกซิเจน (O) สูตรทางเคมีของมันคือ ZnCO 3 สังกะสีมีสถานะออกซิเดชั่นเป็น +2 คาร์บอน +4 และออกซิเจน -2

เป็นของแข็งไม่มีสีหรือสีขาวที่พบในธรรมชาติสร้างแร่สมิ ธ โซไนต์ซึ่งสามารถอยู่คนเดียวหรือมีองค์ประกอบอื่น ๆ เช่นโคบอลต์หรือทองแดงซึ่งให้สีม่วงหรือสีเขียวตามลำดับ

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

ZnCO ₃แทบจะไม่ละลายในน้ำ แต่ละลายได้ง่ายในกรดเจือจางเนื่องจากคาร์บอเนตไอออนในกรดตัวกลางจะสร้างกรดคาร์บอนิก (H ₂ CO ₃ ) ซึ่งจะถูกเปลี่ยนเป็นก๊าซ CO ₂และน้ำ

ใช้เป็นยาฆ่าเชื้อในบาดแผลของสัตว์และบางครั้งก็มีให้ในอาหารเพื่อป้องกันโรคที่เกิดจากการขาดสังกะสี

ช่วยชะลอการเผาไหม้ของเส้นใยพลาสติกและยางบางชนิดเมื่อสัมผัสกับไฟ ช่วยให้สามารถแยกแร่ธาตุสารหนูที่เป็นพิษออกจากหินอื่น ๆ ได้อย่างปลอดภัย

ถูกใช้ในยาสีฟันเพื่อฟื้นฟูเนื้อฟันบนฟันที่กำลังฟอกสีฟัน

โครงสร้าง

ZnCO ₃ถูกสร้างขึ้นของ Zn ²⁺ไอออนบวกและ CO ₃ ^2-ไอออน คาร์บอนในคาร์บอเนตไอออนมีสถานะออกซิเดชัน +4 ไอออนนี้มีโครงสร้างแบนโดยมีออกซิเจนทั้งสามอะตอมล้อมรอบอะตอมของคาร์บอน

โครงสร้างทางเคมีของสังกะสีคาร์บอเนต ไม่ทราบผู้แต่ง / สาธารณสมบัติ ที่มา: Wikimedia Commons

ศัพท์เฉพาะ

• สังกะสีคาร์บอเนต
• สังกะสีโมโนคาร์บอเนต
• เกลือสังกะสีกรดคาร์บอนิก
• smithsonite
• สปาร์สังกะสี

คุณสมบัติ

สภาพร่างกาย

ของแข็งผลึกไม่มีสีหรือสีขาว ผลึกขนมเปียกปูน.

สังกะสีคาร์บอเนต. Ondřej Mangl / สาธารณสมบัติ ที่มา: Wikimedia Commons

น้ำหนักโมเลกุล

125.4 ก. / โมล

จุดหลอมเหลว

ที่ 140 ºCจะสลายตัวโดยไม่ละลาย

ความหนาแน่น

4.398 g / cm ³ที่ 20 ° C

การละลาย

ไม่ละลายในน้ำ: 0.000091 g / 100 g ของ H ₂ O ที่ 20 ° C ละลายได้ในสารละลายกรดด่างและแอมโมเนียมเกลือเจือจาง ไม่ละลายในแอมโมเนียแอลกอฮอล์และอะซิโตน

คุณสมบัติทางเคมี

ทำปฏิกิริยากับกรดกลายเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์:

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

มันละลายในฐานที่สร้างไฮดรอกไซด์ซึ่งบางส่วนละลายกลายเป็นไอออนสังกะสี:

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

Zn (OH) ₂ + H ₂โอ + โอ^- → ^-

ไม่ติดไฟ เมื่อได้รับความร้อนจนสลายตัวจะก่อให้เกิดสังกะสีออกไซด์และคาร์บอนไดออกไซด์ แต่ก็สามารถปล่อยก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) ได้

ZnCO ₃ + ความร้อน→ ZnO + CO ₂ ↑

การได้รับ

ได้มาจากการบดแร่สมิ ธ โซไนต์ซึ่งเดิมเรียกว่าสังกะสีสปาร์

นอกจากนี้ยังสามารถเตรียมได้โดยการผสมสารละลายโซเดียมคาร์บอเนตกับเกลือสังกะสีเช่นสังกะสีซัลเฟต โซเดียมซัลเฟตยังคงละลายอยู่และสังกะสีคาร์บอเนตตกตะกอน:

ZnSO ₄ + Na ₂ CO ₃ → ZnCO ₃ ↓ + นา₂ SO ₄

การประยุกต์ใช้งาน

ในการรักษาทางการแพทย์

สารประกอบนี้ทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ยาบางชนิด ใช้กับผิวที่อักเสบเป็นแป้งหรือโลชั่น

ในการใช้งานด้านสัตวแพทย์

ZnCO ₃ทำหน้าที่เป็นยาสมานแผลน้ำยาฆ่าเชื้อและยาทาแผลเฉพาะในสัตว์

นอกจากนี้ยังช่วยป้องกันโรคที่เกิดจากการขาดสังกะสีดังนั้นจึงใช้เป็นอาหารเสริมในอาหารของสัตว์บางชนิดโดยมีเงื่อนไขว่าปริมาณที่ให้นั้นอยู่ในมาตรฐานที่กำหนดโดยหน่วยงานด้านสุขภาพ

บางครั้งสังกะสีคาร์บอเนตถูกให้เป็นสารอาหารรองเพื่อป้องกันโรคในสุกร ไม่ทราบผู้แต่ง / CC0. ที่มา: Wikimedia Commons

ในการระบาดของโรคอัมพาตในสุกรจะถูกเพิ่มเข้าไปในอาหารของพวกเขา โรคนี้เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของผิวหนังซึ่งชั้นน้ำเงี่ยนไม่ได้เกิดขึ้นอย่างถูกต้อง

เป็นสารหน่วงไฟ

ใช้เป็นฟิลเลอร์ทนไฟสำหรับยางและพลาสติกที่สัมผัสกับอุณหภูมิสูง ปกป้องเส้นใยสิ่งทอจากไฟไหม้

ในกรณีของสิ่งทอฝ้ายจะใช้กับผ้าพร้อมกับด่างบางส่วน สิ่งนี้โจมตีกลุ่มไฮดรอกซิลหลัก (–CH ₂ OH) ของเซลลูโลสโดยตรงและเปลี่ยนเป็นโซเดียมเซลลูโลส (–CH ₂ ONa)

การทำลายพันธะเซลลูโลสด้วยอัลคาไลช่วยให้โซ่ของโครงสร้างเซลลูโลสขนาดเล็กสามารถแทรกซึมได้มากขึ้นเพื่อให้ ZnCO ₃สามารถเข้าสู่เขตอสัณฐานของสิ่งนี้ได้มากขึ้นและการกระจายของมันจะอำนวยความสะดวก

ผ้าฝ้ายบางชนิดอาจมี ZnCO ₃อยู่ในเส้นใยเพื่อให้ทนไฟได้ Socken_farbig.jpeg: งานของ Scott Bauerderivative: Socky / โดเมนสาธารณะ ที่มา: Wikimedia Commons

เป็นผลให้ปริมาณก๊าซไวไฟที่อาจเกิดจากไฟลดลง

ในการรักษาทางทันตกรรม

ยาสีฟันบางชนิดที่ใช้นาโนคริสตัลสังกะสีคาร์บอเนตและไฮดรอกซีอะพาไทต์ที่ใช้กับฟันเป็นประจำจะช่วยลดอาการแพ้ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่ายาสีฟันที่ใช้ฟลูออไรด์

นาโนคริสตัล ZnCO ₃และไฮดรอกซีอะพาไทต์มีขนาดรูปร่างองค์ประกอบทางเคมีและความเป็นผลึกใกล้เคียงกับเนื้อฟันดังนั้นจึงสามารถปิดท่อเนื้อฟันได้ด้วยการใช้วัสดุเหล่านี้

ZnCO ₃ -hydroxyapatite อนุภาคนาโนได้รับการทดสอบเพื่อลดความไวของฟันที่ฟอกแล้ว ผู้แต่ง: Photo Mix. ที่มา: Pixabay

ยาสีฟันชนิดนี้พิสูจน์แล้วว่ามีประโยชน์หลังจากกระบวนการฟอกสีฟัน

เพื่อแยกแร่ธาตุอันตรายออกจากสารหนู

วิธีการแยกแร่ธาตุสารหนูจากหินซัลไฟด์ (เช่นกาลีนา, chalcopyrite และหนาแน่น) โดยใช้ ZnCO _{3 ได้รับการ}ทดสอบ แร่ธาตุที่อุดมไปด้วยสารหนูจะต้องแยกออกจากแร่ธาตุอื่น ๆ เนื่องจากองค์ประกอบนี้เป็นสารมลพิษที่เป็นพิษและเป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิต

เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ส่วนผสมของหินดินจะได้รับการบำบัดด้วยสารละลายสังกะสีซัลเฟตและโซเดียมคาร์บอเนตที่ pH 7.5-9.0 และสารประกอบแซนเทต

อาร์เซโนไพไรต์ ต้องแยกแร่ธาตุนี้ออกจากแร่อื่น ๆ เนื่องจากมีสารหนูที่เป็นพิษ การแยกสามารถทำได้ด้วยสังกะสีคาร์บอเนต เจมส์เซนต์จอห์น / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0) ที่มา: Wikimedia Commons

ประสิทธิผลของสูตรนี้เกิดจากการก่อตัวของอนุภาค ZnCO ₃ขนาดเล็กบนพื้นผิวของอาร์เซนอลทำให้มันชอบน้ำ (คล้ายกับน้ำ) ดังนั้นจึงไม่สามารถเกาะติดกับฟองอากาศและไม่สามารถลอยตกตะกอนและแยกตัวได้ ของแร่ธาตุอื่น ๆ

ในการได้รับสารประกอบสังกะสีอื่น ๆ

สังกะสีคาร์บอเนตถูกนำมาใช้เพื่อให้ได้โครงสร้างนาโนของสังกะสีบอเรตที่ไม่ชอบน้ำของสูตร 3ZnO • 3B ₂ O ₃ • 3.5H ₂ O วัสดุนี้สามารถใช้เป็นสารหน่วงไฟในโพลีเมอร์ไม้และสิ่งทอ

ในการกู้คืนสังกะสีจากน้ำทิ้งของเสีย

น้ำสังเคราะห์ที่อุดมไปด้วยไอออนสังกะสีทิ้งจากกระบวนการอิเล็กโทรสามารถรักษาได้ด้วยเทคโนโลยีเตียง fluidized ใช้โซเดียมคาร์บอเนตเร่งรัด ZnCO 3

เมื่อ Zn ²⁺ตกตะกอนในรูปของคาร์บอเนตความเข้มข้นจะลดลงของแข็งที่ได้รับจะถูกกรองและสามารถกำจัดน้ำได้อย่างปลอดภัย ZnCO _{3 ที่}ตกตะกอนมีความบริสุทธิ์สูง

แอพอื่น ๆ

ช่วยในการเตรียมสารประกอบสังกะสีอื่น ๆ ใช้ในเครื่องสำอางค์ ทำหน้าที่เป็นเม็ดสีและใช้ในการผลิต porcelains เซรามิกและเครื่องปั้นดินเผา

ความเสี่ยง

การสูดดมฝุ่น ZnCO ₃อาจทำให้คอแห้งไอไม่สบายหน้าอกมีไข้และเหงื่อออก การกลืนกินทำให้คลื่นไส้อาเจียน

ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

ความเสี่ยงหลักคือผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมดังนั้นจึงควรหลีกเลี่ยงไม่ให้มีการแพร่กระจายในนั้น เป็นพิษร้ายแรงต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำและผลกระทบที่เกิดขึ้นกับสิ่งมีชีวิต

อ้างอิง

1. หอสมุดแพทยศาสตร์แห่งชาติสหรัฐอเมริกา (2019) สังกะสีคาร์บอเนต. กู้คืนจาก pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Lide, DR (บรรณาธิการ) (2546). คู่มือ CRC เคมีและฟิสิกส์. 85 ^TH CRC กด
3. ฝ้ายเอฟอัลเบิร์ตและวิลคินสันจอฟฟรีย์ (1980) เคมีอนินทรีย์ขั้นสูง. พิมพ์ครั้งที่สี่. John Wiley & Sons
4. Sharma, V. et al. (2018) การสังเคราะห์ nanoneedles สังกะสีคาร์บอเนตซึ่งเป็นสารหน่วงไฟที่เป็นไปได้สำหรับสิ่งทอฝ้าย เซลลูโลส 25, 6191-6205 (2018). กู้คืนจาก link.springer.com.
5. Guan, Y. et al. (2020) Colloidal ZnCO3 เป็นสารกดประสาทที่มีประสิทธิภาพของ Arsenopyrite ในเยื่ออัลคาไลน์ที่อ่อนแอและกลไกการโต้ตอบ แร่ธาตุ 2020, 10, 315. กู้คืนจาก mdpi.com.
6. โรคผิวหนังตาเยื่อบุตาและหูภายนอก (2017) สาขาสัตวแพทยศาสตร์ (ฉบับที่สิบเอ็ด). กู้คืนจาก sciencedirect.com.
7. Hannig, M. และ Hannig, C. (2013). วัสดุนาโนไบโอในทันตกรรมป้องกัน. ในวัสดุนาโนไบโอในทันตกรรมคลินิก. บทที่ 8. กู้คืนจาก sciencedirect.com.
8. Tugrul, N. et al. (2015) การสังเคราะห์โครงสร้างนาโนที่ไม่ชอบน้ำสังกะสีบอเรตจากสังกะสีคาร์บอเนตและการกำหนดคุณลักษณะของผลิตภัณฑ์ Res Chem Intermed (2015) 41: 4395-4403. กู้คืนจาก link.springer.com.
9. de Luna, MDG และอื่น ๆ (2020) การกู้คืนเม็ดสังกะสีจากน้ำเสียที่ผ่านการชุบด้วยไฟฟ้าสังเคราะห์โดยใช้กระบวนการตกผลึกที่เป็นเนื้อเดียวกันแบบฟลูอิไดซ์เบด Int. J. Environ. วิทย์. เทคโน. 17, 129-142 (2020) กู้คืนจาก link.springer.com.