Carbonato de zinco (ZnCO3): estrutura, propriedades, usos

Carbonato de zinco (ZnCO3): estrutura, propriedades, usos

O carbonato de zinco é um composto inorgânico composto pelos elementos zinco (Zn), carbono (C) e oxigênio (O). Sua fórmula química é o ZnCO 3 . O zinco tem um estado de oxidação de +2, carbono +4 e oxigênio -2.

É um sólido incolor ou branco encontrado na natureza, formando o mineral Smithsonite, no qual pode estar sozinho ou com outros elementos, como cobalto ou cobre, que dão uma coloração violeta ou verde, respectivamente.

ZnCO 3 é quase insolúvel em água, mas dissolve-se facilmente em ácidos diluídos, uma vez que o ião carbonato numa formas ácidas médias de ácido carbónico (H 2 CO 3 ), que é então convertido em CO 2 a gás e água.

É usado como anti-séptico em feridas de animais e às vezes é fornecido na dieta para evitar doenças causadas pela deficiência de zinco.

Serve para atrasar a queima de certas fibras, plásticos e borrachas quando elas entram em contato com o fogo. Permite a separação segura de minerais tóxicos de arsênico de outras rochas.

Ele tem sido usado em cremes dentais para recuperar a dentina nos dentes que estão branqueando.

Estrutura

O ZnCO 3 é constituído por um cátion Zn 2+ e um ânion CO 3 2- . O carbono no íon carbonato tem um estado de oxidação de +4. Este íon tem uma estrutura plana com os três átomos de oxigênio que cercam o átomo de carbono.

Nomenclatura

  • Carbonato de zinco
  • Monocarbonato de zinco
  • Sal de zinco do ácido carbônico
  • Smithsonite
  • Espaçador de zinco

Propriedades

Estado físico

Sólido incolor ou branco cristalino. Cristais rômbicos.

Peso molecular

125,4 g / mol

Ponto de fusão

A 140 ºC decompõe-se sem derreter.

Densidade

4,398 g / cm 3 a 20 ° C.

Solubilidade

Praticamente insolúvel em água: 0.000091 g / 100 g de H 2 O a 20 ° C. Solúvel em soluções de ácidos diluídos, álcalis e sal de amônio. Insolúvel em amônia, álcool e acetona.

Propriedades quimicas

Reage com ácidos para formar dióxido de carbono:

ZnCO 3 + 2 H + → Zn 2+ + H 2 O + CO 2

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Ele se dissolve em bases formando o hidróxido, que se dissolve parcialmente formando um íon zinco:

ZnCO 3 + 2 OH → Zn (OH) 2 + CO 3 2-

Zn (OH) 2 + H 2 O + OH → [Zn (OH) 3 (H 2 O)]

Não é inflamável. Quando aquecido até a decomposição, produz óxido de zinco e dióxido de carbono, mas pode emitir monóxido de carbono (CO).

ZnCO 3 + calor → ZnO + CO 2

Obtenção

É obtido pela moagem do mineral Smithsonita, anteriormente chamado de longarina de zinco.

Também pode ser preparado misturando uma solução de carbonato de sódio com um sal de zinco, como sulfato de zinco. O sulfato de sódio permanece dissolvido e o carbonato de zinco precipita:

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

Formulários

Em tratamentos médicos

Este composto permite obter alguns produtos farmacêuticos. É aplicado à pele inflamada na forma de pó ou loção.

Em aplicações veterinárias

O ZnCO 3 serve como um protetor adstringente, anti-séptico e tópico de feridas em animais.

Também ajuda a prevenir doenças causadas pela deficiência de zinco, razão pela qual é usado como suplemento na dieta de alguns animais, desde que as quantidades administradas estejam dentro dos padrões estabelecidos pelas organizações de saúde.

Nos surtos de paraqueratose em porcos, é adicionado à dieta destes. Esta doença é uma alteração da pele na qual a camada córnea não se forma corretamente.

Como retardador de chamas

É usado como enchimento à prova de fogo para borrachas e plásticos expostos a altas temperaturas. Protege as fibras têxteis do fogo.

No caso de tecidos de algodão, ele é aplicado ao tecido juntamente com alguns álcalis. Isso ataca diretamente os grupos hidroxila primários (–CH 2 OH) da celulose e os converte em celulose de sódio (–CH 2 ONa).

A repartição dos títulos de celulose pelos favorece alcalinos uma maior penetração das cadeias da estrutura celulósica compacto, de modo que mais ZnCO 3 consegue entrar na zona amorfa deste e sua dispersão é facilitada.

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Como resultado, a quantidade de gás inflamável que pode ser produzido pelo fogo é reduzida.

Em tratamentos odontológicos

Certos cremes dentais à base de nanocristais de carbonato de zinco e hidroxiapatita aplicados regularmente à prótese reduzem a hipersensibilidade mais efetivamente do que aqueles à base de flúor.

ZnCO 3 e hidroxiapatita nanocristais têm um tamanho, forma, composição química e cristalinidade semelhante à da dentina, de modo que os túbulos dentinários pode ser fechada com a aplicação destes materiais.

Este tipo de creme dental foi útil após os processos de clareamento dos dentes.

Para separar minerais perigosos do arsênico

Os métodos de separação de minerais de sulfureto de arsénio de rochas (por exemplo, galena, calcopirite e pirite) foram testados usando ZnCO 3 . O mineral rico em arsênico deve ser separado dos demais, porque esse elemento é um poluente muito tóxico e venenoso para os seres vivos.

Para conseguir isso, a mistura das rochas moídas é tratada com uma solução de sulfato de zinco e carbonato de sódio a um pH de 7,5-9,0 e um composto xantato.

A eficácia da fórmula é atribuído à formação de pequenas ZnCO 3 partículas sobre a superfície da arsenopirita, tornando-hidrofílico (relacionada com a água), de modo que não possa aderir a bolhas de ar e não pode flutuar, precipitar e separar. dos outros minerais.

Na obtenção de outros compostos de zinco

O carbonato de zinco foi utilizado para obter nanoestruturas hidrofóbicas de borato de zinco da fórmula 3ZnO • 3B 2 O 3 • 3,5H 2 O. Este material pode ser usado como aditivo retardador de chama em polímeros, madeira e têxteis.

Na recuperação de zinco de efluentes residuais

Águas sintéticos ricos em iões de zinco descartados por processos de galvanização pode ser tratado por tecnologia de leito fluidizado utilizando carbonato de sódio para precipitar ZnCO 3 .

Ao precipitar o Zn 2+ na forma de carbonato, sua concentração diminui, o sólido obtido é filtrado e as águas podem ser descartadas com segurança. O precipitado ZnCO 3 é de elevada pureza.

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Outros aplicativos

Permite preparar outros compostos de zinco. É usado em cosméticos. Serve como pigmento e é usado na fabricação de porcelana, cerâmica e cerâmica.

Riscos

A inalação de pó de ZnCO 3 pode causar garganta seca, tosse, desconforto no peito, febre e sudorese. A ingestão causa náusea e vômito.

Efeitos no meio ambiente

O principal risco é seu efeito no meio ambiente, portanto evite espalhá-lo por lá. É muito tóxico para a vida aquática, com conseqüências que perduram nos organismos vivos.

Referências

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