Методи одержання хлористого цинку

Самадій М.А., Росіл М.С., Хідірова Ю.Х. Методи отримання хлористого цинку // Universum: технічні науки: електрон. наук. журн. 2018. № 2 (47). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/5480 (дата звернення: 28.11.2024).

АННОТАЦІЯ

У статті наведено відомості про значущість сполук цинку, зокрема хлористого цинку, розглянуто деякі його властивості та технології отримання.

Докладно викладено способи одержання хлористого цинку та їх апробацію в лабораторних умовах. Введенням гранул чистого цинку та пластинок у розчини хлоридів заліза, міді та ртуті отримані розчини хлористого цинку.

Кристалічний хлористий цинк отриманий дією соляної кислоти на гідроксид цинку з наступним упарюванням розчину. Дія хлориду барію на сульфат цинку і подальшим відділенням сульфату барію отримано розчин хлористого цинку і потім кристалічний хлористий цинк.

Розглянуто промислові способи одержання хлористого цинку із обпаленої руди шляхом розчинення в соляній кислоті, шляхом нагрівання рідкого цинку в струмі хлору, вилуговуванням цинкових кеків – відходів переробки цинкового концентрату розчинами сірчаної кислоти. Наведено вимоги до хлориду цинку.

Робиться висновок про можливість організації виробництва хлористого цинку, оскільки у республіці при цьому є всі можливості.

ABSTRACT

Інформація про важливість zinc compounds, в particular, zinc chloride is presentd; деякі його властивості і технологія виробництва вважаються в ньому.

Методи одержання хлориду zinc і їх сприяння в laboratoři умовах є описані в докладно.Solutions of chlorid zinc є виконаний з введення granules of purple zinc і plates in solutions of iron, copper and mercury chlorides.

Crystalline zinc chloride має бути одержаний згідно з діям hydrochloric acid на zinc hydroxide, що спрямовано до evaporation of solution. Вирішення zinc chloride і crystalline zinc chloride є одержаним в результаті barium chloride на zinc sulfate і subsequent separation of barium sulphate.

Індустріальні методи для виробництва хлоридної zinc від забарвленого або очищення хлоридного оксиду, очищення хімічного zinc в променях chlorine, очищення zinc cakes - waste from processing zinc concentrate with solutions of sulfuric acid are considered. Вимоги до zinc chloride є given.

Заключення є зроблено про можливість організації організувати виробництво zinc chloride since country ha all the possibilities.

Ключові слова: хлористий цинк, паяння, осад, соляна кислота, гідрометалургія, вальцювання.

Keywords: zinc chloride; soldering; residue; hydrochloric acid; hydrometallurgy; roll bender.

Хлористий цинк широко застосовується в Узбекистані, але на сьогоднішній день не виробляється, незважаючи на те, що є велика кількість сировинних ресурсів цинку [7].

З'єднання цинку мають велике значення у металургійній, лакофарбовій та хімічній промисловості. Найважливішими є цинковий купорос і хлорид цинку. Інші сполуки – окис та гідроксид, сульфід цинку та інші – відіграють роль сировини, напівпродуктів та продуктів у ряді виробництв. Тут розглянуті деякі властивості найголовніших сполук цинку та технологія цинкового купоросу та хлориду цинку.

Цинк хлористий технічний (хлорид цинку) застосовують як осушуючий засіб; для вогнезахисту (вогнестійка піна, просочування картону та тканин); для антисептичного просочення деревини, шпал; у виробництві фібри; при отриманні ваніліну та ціаніду цинку; у виробництві барвників та фарбуванні бавовни; при очищенні нафти; у виробництві алюмінію; у процесі паяння, при цинкуванні та підготовці металевих виробів до хромування; в гальванічних батареях та інших цілей.

При паянні сталевих або мідних корпусів, екранів або інших великих предметів, де використання інших флюсів ускладнює паяння, використовують лише хлористий цинк.

Умови проведення експериментів повністю імітують виробничі умови. Аналіз вихідної руди, проміжних і кінцевих продуктів проводили відомими та застосовуваними на підприємстві методами аналізу [1-5].

У лабораторії хлорид цинку можна одержати дією чистого цинку на розчини хлоридів деяких металів. Ті метали, які стоять правіше цинку в електрохімічному ряді напруг, витіснятимуться їм із сполук. Найбільш поширені метали, що входять до складу реактивів, – залізо, мідь, ртуть та срібло. Для проведення реакції в пробірку відбирається невелика кількість розчину заліза хлориду (міді, ртуті або срібла), потім туди додають гранули чистого цинку або цинкову пластинку.

2 FeCl₃ + 3 Zn = 3 ZnCl₂ + 2 Fe

Так як розчин хлориду заліза III має жовте забарвлення, після проведення реакції розчин знебарвлюється, а чисте залізо випадає в осад. Це є візуальним підтвердженням успішного проведення реакції:

CuCl₂ + Zn = ZnCl₂ + CuHgCl₂ + Zn =
=ZnCl₂ + Hg 2AgCl + Zn = ZnCl₂ + 2 Ag

Інший лабораторний метод одержання хлориду цинку – дія солей хлоридів деяких металів чи соляної кислоти на сполуки цинку. Для проведення реакції у пробірку заливається розрахована кількість гідроксиду цинку та додається еквівалентна кількість соляної кислоти. Після проведення реакції нейтралізації утворюється безбарвний розчин цинку хлориду. Для отримання речовини в сухому вигляді розчин переноситься у порцелянову чашку та ставиться на електричну плитку. Після упарювання утворюється білий осад.

Необхідна кількість розчину сульфату цинку відбирається в пробірку і додається хлорид барію. При правильному розрахунку речовини реагують між собою повністю (без залишку), і кінцеві продукти поділяють. Сульфат барію випаде в осад, а хлорид цинку залишиться у розчині. Осад відфільтрують, а розчин випарують.

Виробництво цинку є одним із найбільших металургійних виробництв. Загальний обсяг виробництва цинку у світі становить понад 8 млн. тонн на рік. В Узбекистані основну кількість цинку виробляє АТ «Алмалицький гірничо-металургійний комбінат».

Промисловий метод одержання – розчинення цинку та його сполук у соляній кислоті. Як вихідний матеріал може виступати обпалена руда. Надалі отриманий розчин випарюють, тому що кінцевим продуктом, крім хлориду цинку, буде вода або леткі гази [6; 8].

Zn + 2 HCl = ZnCl₂ + H₂↑ZnO + 2 HCl =

Інший промисловий спосіб отримання ZnCl₂ - Нагрівання рідкого цинку в струмі хлору. Для цього цинк гранульований розплавляють при температурі 419,6 °C (температура плавлення цинку).

Хлорид цинку, отриманий методом впливу соляної кислоти на обпалену руду та нагріванням рідкого цинку в струмі хлору, повинен відповідати таким вимогам:

Паспорт якості (цинку хлорид):

Показник

Норма

Білі або злегка пофарбовані лусочки

Масова частка основної речовини, %, не менше

Не розчинних у соляній кислоті речовин, %, не більше

Натрію, калію, кальцію (Na + K + Ca), %, не більше

Масова частка заліза (Fe), %, не більше

Масова частка важких металів (Pb), %, не більше

Масова частка міді (Сu), %, не більше

Масова частка кадмію (Cd), %, не більше

Масова частка сульфатів (SO₄ 2-),%, не більше

У розрахунку витрат металургійних підприємств основну частку становить вартість видобутих металів у сировині. Так, ціна цинку в сульфідних цинкових флотоконцентрат може становити до 60% вартості металу в злитках.

У гідрометалургійній технології цинкового виробництва цинкові концентрати після випалу і вилуговування утворюють значну кількість (близько 30-45%) твердого промпродукту - цинкових кеків, в яких, залежно від сировини, що надходить на випал, міститься велика кількість цінних компонентів - сполуки цинку, свинцю, міді , кадмію, срібло, золото, а також розсіяні елементи: талій, індій та ін. При цьому до 80% індія, що надходить із вихідним цинковим концентратом, переходить у кекі вилуговування. Зміст цинку в кеках становить близько 15-25%, що можна порівняти з такою в окислених цинкових рудах, але форми знаходження металу в кеках вимагають спеціальних способів їх переробки.

За наявними даними, розроблені, а також набули промислового поширення наступні основні технології переробки цинкових кеків:

- Гідрометалургійні - в основному зводяться до вилуговування цинкових кеків розчинами сірчаної кислоти при підвищених температурах (70-200 ° С). Подальша технологія зводиться до очищення одержуваного розчину сульфату цинку від домішок, насамперед від заліза, щоб забезпечити його якість, необхідне для електролізу. Залізо з розчину найчастіше виводиться в окремий, як "хвостовий", продукт.

– Пірометалургійні способи, що використовують процеси, що відбуваються при температурах 400-1300°С. Основний метод пірометалургійної переробки - вельцювання, т.е. е. високотемпературний випал у трубчастих печах, що обертаються. Відомі також технології сублімації цинку в дугової електропечі, магнетизуючий випал з подальшим вилуговуванням недогарків, хлоруючий випал у печах киплячого шару.

У Республіці Узбекистан є можливості для виробництва хлористого цинку. Виходячи з даних літературних джерел та проведених експериментальних робіт, можна зробити висновок про можливість отримання хлористого цинку у виробничих умовах.

Список литературы:
1. Бурріель-Марта Ф., Рамірес-Муньос X. Фотометрія полум'я. - М.: Світ, 1972. - 520 с.
2. ГОСТ 20851.4-75. Добрива мінеральні. Метод визначення води. - М.: Видавництво стандартів, 2000. - 5 с.
3. ГОСТ 20851.3-93. Добрива мінеральні. Методи визначення масової частки калію. - М.: Видавництво стандартів, 1995. - 41 с.
4. ГОСТ 24024.12-81. Фосфор та неорганічні сполуки фосфору. Методи визначення сульфатів. - М.: Видавництво стандартів, 1981. - 4 с.
5. Методи аналізу комплексних добрив//М.М. Винник та ін. - М.: Хімія, 1975. - 218 с.
6. Одержання хлористого цинку у виробничих умовах/М.С. Росилов та ін.// Кіме саноатида інно-ваціон технологіялар ва вуларні ривожлантіріш істиқболларі. - Ургенч, 2017. - С. 222-223.
7. Одержання хлористого цинку з сировинних ресурсів, що містять цинк / М.С. Росилов та ін. // Кіме саноати-да інновацій технологіялар ва вуларні ривожлантіріш істиқболларі. - Ургенч, 2017. - С. 220-221.
8. Росилов М.С., Самадій М.А. Дослідження вельцювання цинкових кеків, що забезпечує підвищення вилучення цинку у відгони // Мат-ли ХI-Міжнар. наук.-техн. конф. «Досягнення, проблеми та сучасні тенденції розвитку гірничо-металургійного комплексу» (Навої, 14-16 червня, 2017). – Навої, 2017. – 421 с.

Хлорид цинку

Хлорид цинку - хімічна сполука цинку з хлором, що має формулу ZnCl₂.

Є білі, дуже гігроскопічні кристали.

Властивості

Фізичні властивості

• Молекулярна вага: 136,2954.
• Температура: 318 °C.
• Температура: 732 °C.
• Розчинність у воді за 20 °C: 79,8 %.

Хімічні властивості

Концентровані розчини мають кисле середовище, тому що в результаті гідролізу у воді присутні іони.

Отримання

• розчинення цинку або його оксиду у соляній кислоті з подальшим випарюванням розчину;
• нагрівання розплавленого цинку у потоці хлору.

Застосування

• ситцедрукування;
• виготовлення зубних цементів;
• антисептичне просочення дерева (наприклад, шпал);
• очищення поверхні металів від оксидів перед паянням;
• компонент під час виробництва фібри;
• рафінування розплавлених цинкових сплавів;
• фракційний аналіз вугільних проб;
• у гальванічних елементах.

Токсичність

Хлорид цинку високотоксичний, сильний ірритант. При попаданні на шкіру спричиняє хімічні опіки. Особливо небезпечне попадання у вічі.

Після потрапляння на шкіру необхідно негайно видалити речовину з використанням мила та великої кількості води. При попаданні у вічі промити великою кількістю води, використовувати очні краплі.

Мінімальна смертельна доза (ЛД50) – 200 мг/кг. Смертельна доза для людини орально – 3-5 г.

Хлорид цинку: властивості, застосування та реакції

Хлорид цинку — це бінарна неорганічна сполука цинку та хлору з хімічною формулою ZnCl2. Білий кристалічний порошок з прозорими кристалами, які розчиняються у воді та спирті.

Хлорид цинку використовується в багатьох областях, включаючи хімічну промисловість, гальванічне виробництво, металургію, виробництво гумових виробів, медицину, а також як каталізатор.

У медицині хлорид цинку використовується як антисептичний засіб для лікування ран та виразок, для промивання очей. Він включається до складу деяких зубних паст та косметичних засобів.

ZnCl2 може бути небезпечним для здоров'я при неправильному використанні, тому необхідно дотримуватися інструкцій із застосування та рекомендацій фахівців

Коротка історія відкриття хлориду цинку

Хлорид цинку був вперше отриманий в 1810 французьким хіміком Антуаном Бертолле (Антуан Б. Бертолле). Він отримав з'єднання шляхом взаємодії цинку із хлоридом водню. Але це з'єднання був ретельно досліджено і привернула великої уваги наукового співтовариства.

Пізніше, в 1849 році, хімік та фармацевт Еберхард Германн Францус (Eberhard G. von François) удосконалив метод одержання хлориду цинку та встановив його хімічний склад. Він також досліджував його властивості і показав його застосування в медицині.

З того часу ZnCl2 став широко використовуватися в різних галузях, таких як промисловість, медицина, косметика та технології. В даний час його виробляють як з природних мінералів, так і продуктів переробки цинкових руд.

Модифікації хлориду цинку

ZnCl2 може існувати в кількох модифікаціях, тобто структурних формах, які розрізняються за кристалічною решіткою та властивостями.

Хлорид цинку 1. Аніонний – це найпоширеніша форма, яка утворює білі кристали.

Хлорид цинку 2. Гексагональний - він утворюється при високих температурах та тисках. У цій формі молекули ZnCl2 утворюють складну гексагональну структуру.

Хлорид цинку 3. Кубічний - утворюється за дуже високих температур. У цій формі молекули ZnCl2 утворюють кубічно

Кожна модифікація має свої унікальні властивості та застосовується у різних галузях. Наприклад, гексагональний ZnCl2 використовується у виробництві полімерів та каталізаторів, а кубічний хлорид цинку використовується в електролізі та синтезі органічних сполук.

ZnCl2 існує у трьох модифікаціях, відомо більше десяти різних форм. Деякі з них дуже рідкісні і виникають лише у спеціальних умовах.

ZnCl2 може утворювати суміші, що включають різні пропорції двох модифікацій (аніонного і гексагонального), такий хлорид цинку називається заміщеним або кокристалічним. Також існують модифікації, в яких молекули хлориду цинку утворюють подвійні або потрійні шари, а також модифікації з додатковими атомами інших елементів кристалічних ґрат.

Але аніонний, гексагональний та кубічний хлориди цинку є найбільш поширеними та широко вивченими формами.

Хімічні властивості хлориду цинку

Молекулярна формула та маса хлориду цинку

Молекулярна формула хлорид цинку - ZnCl2.

Молярна маса хлорид цинку - Приблизно 136,3 г/моль.

Хлорид цинку - це бінарна неорганічна сполука, що складається з одного атома цинку та двох атомів хлору. Він має білий кристалічний вигляд та добре розчиняється у воді.

Зовнішній вигляд та властивості

Хлорид цинку (ZnCl2) являє собою білі кристали, розчинні у воді та етиловому спирті.

• Хлорид цинку є сильним окислювачем і діє агресивно на багато органічних сполук, таких як папір, тканини та ін.
• Він може утворювати гідрати, в яких молекул хлориду цинку приєднуються молекули води.
• Використовується як каталізатор у деяких органічних реакціях.
• Він може використовуватися як дезінфікуючий засіб, оскільки має властивості вбивати бактерії та віруси.
• Хлорид цинку є важливим компонентом у процесі гальванізації, який використовується для нанесення шару захисного на металеві поверхні.
• Хлорид цинку має високу температуру плавлення та кипіння, що дозволяє використовувати його у виробництві високотемпературних матеріалів.
• Хлорид цинку також використовується як добавка в деяких гумових виробах для покращення їх властивостей.

Хлорид цинку - розчинність у воді та інших розчинниках

Хлорид цинку (ZnCl2) добре розчиняється у воді та деяких інших розчинниках. Його розчинність залежить від температури та концентрації розчинника.

• Розчинність хлориду цинкуу воді при 20 °C становить близько 74 г/100 мл. У разі підвищення температури розчинність збільшується.

• Хлорид цинку розчиняється в етиловому спирті, етанолі, гліцеролі та інших полярних розчинниках.
• Однак, хлорид цинку майже не розчиняється в неполярних розчинниках, таких як бензол або гексан.
• Наявність інших солей у розчиннику може вплинути на розчинність хлориду цинку. За наявності хлориду натрію розчинність хлориду цинку зменшується.

Розчинність хлориду цинку безпосередньо залежить від температури, концентрації розчинника та інших розчинених речовин.

Хімічні реакції розчинності хлориду цинку

Хлорид цинку (ZnCl2) може брати участь у кількох хімічних реакціях розчинності, залежно від умов розчинення та наявності інших речовин у розчині.

1. Гідратація. При розчиненні хлориду цинку у воді молекули води можуть утворювати гідрати з молекулами хлориду цинку — гідрати ZnCl2·nH2O, де n може набувати різних значень залежно від умов розчинення.
2. Дисоціація. Хлорид цинку може дисоціювати у водному розчині на іони цинку (Zn2+) та іони хлориду (Cl-). Рівняння дисоціації виглядає так:

1. Утворення осаду. Якщо до розчину хлориду цинку додати луг, то відбудеться утворення осаду гідроксиду цинку (Zn(OH)2):

ZnCl2 + 2NaOH → Zn(OH)2↓ + 2NaCl.

1. Реакція з карбонатами. При взаємодії хлориду цинку з карбонатами, такими як карбонат натрієвий (Na2CO3), утворюється осад карбонату цинку (ZnCO3). Рівняння реакції хлорид цинку карбонат цинку:

ZnCl2 + Na2CO3 → ZnCO3↓ + 2NaCl.

1. Утворення комплексних з'єднань. Хлорид цинку може утворювати комплексні сполуки – лігандами. З аміаком утворюється комплекс [Zn(NH3)4]Cl2.

З чим взаємодіє хлорид цинку

Хлорид цинку (ZnCl2) може брати участь у багатьох хімічних реакціях, залежно від умов реакції та інших речовин. З чим реагує хлорид цинку?

1. Реакція із металами.

• Хлорид цинку може реагувати з металами - з міддю (Cu) або алюмінієм (Al), при цьому відбувається обмін іонами, і метали цинк замінюють у відповідних сольових сполуках. Рівняння реакції мідь - хлорид цинку - цинк:

ZnCl2 + Cu → CuCl2 + Zn.

• Реакція між калієм (K) та хлоридом цинку (ZnCl2) призведе до утворення хлориду калію (KCl) та металевого цинку (Zn):

2K + ZnCl2 → 2KCl + Zn – калій, хлорид цинку

Ця реакція є прикладом односторонньої реакції, де калій окислює іон цинку до нульового стану, утворюючи іон хлориду та металевий цинк. Калій більш активний метал, ніж цинк, тому він витісняє цинк із його сполуки.

Металевий цинк має сріблясто-білий колір і є хорошим провідником електрики та тепла. Хлорид калію (KCl) є білою кристалічною сіллю, розчинною у воді. Ця реакція може використовуватись у лабораторії для отримання металевого цинку.

• Хімічна реакція між залізом та хлоридом цинку може відбуватись у присутності води або без неї. Одним із можливих варіантів реакції може бути наступне:

Fe + ZnCl2 → FeCl2 + Zn (залізо, хлорид цинку, хлорид заліза, цинк)

У цій реакції залізо (Fe) реагує з хлоридом цинку (ZnCl2), утворюючи хлорид заліза (FeCl2) та цинк (Zn). Реакція відбувається при утворенні іонів Fe2+ та Zn2+ та супроводжується виділенням тепла.

Умови, за яких відбувається дана реакція, можуть відрізнятися в залежності від способу проведення та реагентів, що використовуються як вихідні речовини.

Реакція між хлоридом цинку та залізом(III) хлоридом є редокс-реакцією, в якій залізо(III) окислює цинк до цинку(II), а саме перетворюється на залізо(II).

ZnCl2 + 2FeCl3 → 2FeCl2 + ZnCl2

Тут ZnCl2 - хлорид цинку, FeCl3 - залізо(III) хлорид, FeCl2 - залізо(II) хлорид.

1. Реакція із лугами: при реакції хлорид цинку з лугами гідроксид натрію (NaOH), перетворюється на гідроксид цинку (Zn(OH)2) та відповідної солі. Реакція хлорид цинку та гідроксид натрію:

ZnCl2 + 2NaOH → Zn(OH)2 + 2NaCl.

1. Реакція із кислотами: хлорид цинку реагує з кислотами

• При реакції з соляною кислотою (HCl) утворюється відповідна сіль та виділяється хлороводень (HCl). Хлорид цинку та соляна кислота - Рівняння реакції:

ZnCl2 + 2HCl → ZnCl2 · 2H2O + 2HCl.

• Сірчана кислота та хлорид цинку. Сірчана кислота (H2SO4) є сильною двоосновною мінеральною кислотою, а хлорид цинку (ZnCl2) – сіллю, яка може реагувати з кислотами.

H2SO4 + ZnCl2 → ZnSO4 + 2HCl

У цій реакції сірчана кислота (H2SO4) реагує з хлоридом цинку (ZnCl2), утворюючи сульфат цинку (ZnSO4) та соляну кислоту (HCl) як продукти. Реакція супроводжується виділенням тепла.

Реакція між сірчаною кислотою і хлоридом цинку може протікати з великим виділенням газів.

1. Реакція із оксидами: хлорид цинку може реагувати з оксидами — з оксидом кальцію (CaO), з утворенням відповідного цинк гідроксиду та солі (хлорид кальцію).

ZnCl2 + CaO + H2O → Zn(OH)2 + CaCl2.

1. Реакція з аміаком: хлорид цинку може утворювати комплексні сполуки з аміаком, наприклад, комплекс [Zn(NH3)4]Cl2. Для цього необхідно додати аміак (NH3) у розчин хлориду цинку.

Хімічні реакції між хлоридом цинку та іншими сполуками

Хімічні реакції між хлоридом цинку та карбонатом калію

Хімічні реакції між хлоридом цинку та карбонатом калію залежать від умов, за яких відбувається реакція. Якщо карбонат калію помістити у водний розчин цинку хлориду.

Хімічні реакції хлориду цинку:

ZnCl2 + K2CO3 → ZnCO3 + 2KCl

В результаті цієї реакції утворюється карбонат цинку (ZnCO3), який випадає в осад, та хлорид калію (KCl), який залишається в розчині.

2HCl + K2CO3 → 2KCl + H2O + CO2

В даному випадку, якщо додати карбонат калію в хлориду цинку розчин, то карбонат калію реагує з соляною кислотою, утворюючи хлорид калію, воду та вуглекислий газ:

K2CO3 + 2HCl → 2KCl + H2O + CO2

Карбонат калію та хлорид цинку реакція призводить до утворення карбонату цинку та хлориду калію або до утворення вуглекислого газу в результаті нейтралізації соляної кислоти, якщо додати карбонат калію розчин хлориду цинку.

Хімічні реакції між хлоридом цинку та карбонатом натрію

Хімічні реакції між хлоридом цинку та карбонатом натрію залежать від умов, за яких відбувається реакція. Якщо хлорид цинку та карбонат натрію зустрічаються у водному розчині, то можливі наступні реакції:

1. Обмін іонами – реакція хлорид цинку та карбонат натрію:

ZnCl2 + Na2CO3 → ZnCO3 + 2NaCl

В результаті цієї реакції утворюється карбонат цинку (ZnCO3), який випадає в осад і натрію хлорид (NaCl), який залишається в розчині.

2HCl + Na2CO3 → 2NaCl + H2O + CO2

Якщо змішати натрій карбонат з розчином хлориду цинку, то карбонат натрію почне взаємодіяти з соляною кислотою, утворюючи хлорид натрію, воду та вуглекислий газ:

Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2

Хлорид цинкувступаючи в реакцію з карбонатом натрію, реакція взаємодії призводить до утворення карбонату цинку і натрію хлориду або до утворення вуглекислого газу в результаті нейтралізації соляної кислоти, якщо додати карбонат натрію в розчин хлориду цинку.

Взаємодія цинку хлориду з нітратом срібла

Коли хлорид цинку та нітрат срібла змішуються у водному розчині, відбувається подвійна заміна, яка призводить до утворення нітрату цинку та хлориду срібла:

ЗнCl2 + 2AgNO3 → 2AgCl + Zn(NO3)

У цій реакції іони хлориду (Cl-) та іони нітрату срібла (AgNO3) обмінюються місцями. Іони срібла (Ag+) з'єднуються з іонами хлориду (Cl-) та утворюють білий осад хлориду срібла (AgCl), який випадає з розчину. Іони цинку (Zn2+) поєднуються з іонами нітрату (NO3) срібла.

Взаємодія хлориду цинку з нітратом срібла призводить до утворення осаду хлориду срібла та розчинної солі нітрату цинку. Таким чином, змішування нітрат срібла і хлорид цинку може призвести до утворення срібла хлорид цинку, нітрату, нітрат цинку, срібла нітрату хлорид, цинку, хлорид, цинку і хлориду срібла нітрату.

Коли хлорид цинку і нітрат срібла змішуються у водному розчині, відбувається подвійна заміна, яка призводить до утворення нітрату цинку та хлориду срібла:

ZnCl2 + 2AgNO3 → 2AgCl + Zn(NO3) (срібла хлорид, нітрат цинку)

У цій реакції іони хлориду (Cl-) та іони нітрату срібла (AgNO3) обмінюються місцями. Іони срібла (Ag+) з'єднуються з іонами хлориду (Cl-) та утворюють білий осад хлориду срібла (AgCl), який випадає з розчину. Іони цинку (Zn2+) з'єднуються з іонами нітрату (NO3)

Взаємодія хлориду цинку з нітратом срібла призводить до утворення осаду хлориду срібла та розчинної солі нітрату цинку.

Взаємодія цинку хлориду з нітратом барію

Коли хлорид цинку та нітрат барію змішуються у водному розчині, відбувається подвійна заміна, яка призводить до утворення нітрату цинку та хлориду барію:

ZnCl2 + Ba(NO3)2 → BaCl2 + Zn(NO3)2

У цій реакції іони хлориду (Cl-) та іони нітрату барію (Ba(NO3)2) обмінюються місцями. Іони барію (Ba2+) з'єднуються з іонами хлориду (Cl-) і утворюють розчинний білий осад хлорид барію (BaCl2), який випадає із розчину. Іони цинку (Zn2+) з'єднуються з іонами нітрату (NO3-) і утворюють розчинну сіль нітрату цинку (Zn(NO3)2), яка залишається в розчині.

Взаємодія хлориду цинку з нітратом барію призводить до утворення білого осаду хлориду барію та розчинної солі нітрату цинку.

Реакція взаємодії хлорид цинку та хлорид барію

Реакція між хлоридом цинку (ZnCl2) та хлоридом барію (BaCl2) призведе до утворення хлориду барію (BaCl2) та хлориду цинку (ZnCl2) у співвідношенні 1:1:

ZnCl2 + BaCl2 -> BaCl2 + ZnCl2

Ця реакція є прикладом подвійної заміни, коли катіони двох різних сполук змінюються місцями, утворюючи дві нові сполуки. Обидва продукти реакції є солями і мають високу розчинність у воді (барій хлорид та цинк хлорид).

Хімічна взаємодія - хлорид цинку та сульфат барію

Реакція між хлоридом цинку (ZnCl2) та сульфатом барію (BaSO4) не призведе до утворення помітної кількості продуктів реакції.

Це з тим, що хлорид цинку і сульфат барію обидва є порівняно малорозчинними у питній воді, у розчині вони у вигляді нерозчинних опадів.

При змішуванні розчинів хлориду цинку та сульфату барію утворюється білий осад барію хлориду (BaCl2) та сульфату цинку (ZnSO4):

ZnCl2 + BaSO4 -> BaCl2 + ZnSO4↓

Тут символ «↓» означає утворення осаду. Реакція між хлоридом цинку та сульфатом барію є прикладом подвійної заміни з утворенням нерозчинного осаду.

Взаємодія - сульфат натрію та хлорид цинку

Реакція між сульфатом натрію (Na2SO4) та хлоридом цинку (ZnCl2) призведе до утворення нерозчинного осаду сульфату цинку (ZnSO4) та утворення хлориду натрію (NaCl) у розчині:

Na2SO4 + ZnCl2 → ZnSO4↓ + 2 NaCl

Реакція подвійної заміни, коли аніони двох різних сполук змінюються місцями, утворюючи дві нові сполуки. Обидва продукти реакції є солями і мають високу розчинність у воді, за винятком нерозчинного осаду сульфату цинку.

Осад сульфату цинку можна відокремити від розчину фільтруванням. Реакція сульфату натрію та хлориду цинку може використовуватися для визначення вмісту цинку у розчинах методом хімічного аналізу.

Реакція - хлорид міді та нітрат цинку

Реакція між хлоридом міді (CuCl2) та нітратом цинку (Zn(NO3)2) призведе до утворення нітрату міді (Cu(NO3)2) та хлориду цинку (ZnCl2):

CuCl2 + Zn(NO3)2 → Cu(NO3)2 + ZnCl2

Ця реакція подвійної заміни, коли катіони двох різних сполук змінюються місцями, утворюючи дві нові сполуки. Обидва продукти реакції є солями і мають високу розчинність у воді.

Нітрат міді (Cu(NO3)2), що утворився, має яскраво-синій колір і є важливим реагентом у хімічних дослідженнях. Хлорид цинку (ZnCl2) широко використовується в різних промислових процесах та в лабораторних дослідженнях.

Взаємодія – гідроксид калію, хлорид цинку

Реакція між гідроксидом калію та хлоридом цинку може протікати наступним чином:

2KOH + ZnCl2 → 2KCl + Zn(OH)2

У цій реакції гідроксид калію (KOH) реагує з хлоридом цинку (ZnCl2), утворюючи хлорид калію (KCl) та гідроксид цинку (Zn(OH)2) як продукти. Реакція супроводжується виділенням тепла.

У цій реакції гідроксид цинку є осадом, який може випасти з розчину в залежності від умов реакції. Якщо розчин переохолоджений, осад може утворюватися насилу, а якщо розчин знаходиться в нагрітому стані, осад може розчинитися.

Гідроксид заліза + хлорид цинку

Реакція між гідроксидом заліза та хлоридом цинку може відбуватися наступним чином:

Fe(OH)3 + 3 ZnCl2 → FeCl3 + 3 Zn(OH)2

У цій реакції гідроксид заліза (Fe(OH)3) реагує з хлоридом цинку (ZnCl2), утворюючи хлорид заліза (FeCl3) та гідроксид цинку (Zn(OH)2). Реакція супроводжується виділенням тепла.

Гідроксид заліза та гідроксид цинку випадають в осад за певних умов. Якщо розчин переохолодження призводить до гальмування хімічної реакції, нагрівання – стимулює процес.

Амоній та хлорид цинку

Рівняння реакції між аміаком (NH3) та хлоридом цинку (ZnCl2) виглядає наступним чином:

2 NH3 + ZnCl2 → Zn(NH3)2Cl2

В результаті цієї реакції утворюється комплексна сполука цинку з аміаком - Zn(NH3)2Cl2.

Взаємодія цинку хлориду з сульфатом алюмінію

Коли сульфат алюмінію та хлорид цинку змішуються у водному розчині, відбувається подвійна заміна, яка призводить до утворення сульфату цинку та хлориду алюмінію:

ZnCl2 + Al2(SO4)3 → 2AlCl3 + 3ZnSO4

У цій реакції іони хлориду (Cl-) та іони сульфату алюмінію (Al2(SO4)3) обмінюються місцями. Іони алюмінію (Al3+) з'єднуються з іонами хлориду (Cl-) і утворюють розчинну сіль хлориду алюмінію (AlCl3), яка залишається в розчині. Іони цинку (Zn2+) з'єднуються з іонами сульфату (SO42-) і утворюють розчинну сіль сульфату цинку (ZnSO4), яка також залишається в розчині.

Взаємодія хлориду цинку з сульфатом алюмінію призводить до утворення розчинних солей алюміній хлорид та сульфату цинку.

З чим не реагує хлорид цинку

• Інертними газами, такими як азот (N2), кисень (O2), аргон (Ar) та діоксид вуглецю (CO2).
• Деякі інертні метали, такі як золото (Au) і платина (Pt).
• Деякі інертні мінерали, такі як кварц (SiO2) і графіт.

Однак цинковий хлорид може реагувати з деякими інертними речовинами у певних умовах – за високої температури або у присутності каталізаторів.

Хлорид цинку - отримання

Способи одержання хлориду цинку

Отримати ZnCl2 можна кількома способами:

1. Додавання цинку до розчину соляної кислоти. Реакція призведе до утворення хлориду цинку та виділення водню:

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2

1. Обробка оксиду цинку або цинкового пилу хлоридом водню:

ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2

Ці методи використовуються в промисловості для одержання хлориду цинку. Однак, якщо вам потрібно отримати невелику кількість цинку хлориду в лабораторних умовах, то можна розчинити цинк в соляній кислоті або додати хлорид водню в розчин цинку.

Промислові процеси для виробництва хлористого цинку

Хлористий цинк може бути зроблений на промисловому рівні декількома способами.

Цей процес проводиться шляхом нагрівання цинку у присутності хлору. У реакції утворюється хлористий цинк та хлорид водню:

Zn + 2Cl2 → ZnCl2 + 2HCl

Цей процес проводиться шляхом нагрівання оксиду цинку із хлоридом водню. У реакції утворюється хлористий цинк і вода:

ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O

У цьому процесі суміш хлориду цинку та кальцію плавиться в електролітичній ванні. При проходженні електричного струму через цю суміш відбувається розкладання хлориду цинку з утворенням хлористого цинку та осадженням цинку на катоді:

Ці методи виробництва хлористого цинку широко використовують у промисловості щоб одержати великих обсягів хлористого цинку.

Хлорид цинку – лабораторний синтез

ZnCl2 можна отримати у лабораторних умовах декількома способами.

1. Один із найпоширеніших методів — це реакція металевого цинку із соляною кислотою (HCl):

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2

Для цього в реакційну колбу поміщають металевий цинк і додають кислоту, при цьому відбувається виділення водню та утворення цинку хлориду у вигляді білого кристалічного порошку.

1. Інший метод синтезу хлориду цинку - це нагрівання гідроксиду цинку (Zn(OH)2) із соляною кислотою:

Zn(OH)2 + 2HCl → ZnCl2 + 2H2O

Для цього реакційну колбу поміщають гідроксид цинку і додають кислоту. В результаті утворюється розчинний ZnCl2 та вода.

1. Третій метод синтезу хлориду цинку – це реакція оксиду цинку (ZnO) із соляною кислотою:

ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O

Для цього реакційну колбу поміщають оксид цинку і додають кислоту. В результаті утворюється розчинний ZnCl2 та вода.

Отримане речовина - хлорид цинку можна очистити шляхом повторного розчинення та кристалізації з розчину.

Методи одержання хлориду цинку з цинку та інших джерел

ZnCl2 можна отримати з металевого цинку (Zn) шляхом наступних методів:

Цинк може бути оброблений хлором при високій температурі в присутності вуглекислого газу. Реакція відбувається так:

Zn + 2 Cl2 → 2 ZnCl2

Цинк може бути розчинений у кислоті, такий як соляна кислота або сірчана кислота, щоб отримати ZnCl2.

Zn + 2 HCl → ZnCl2 + H2

Металевий цинк розчиняють у розплавлених хлористих сольових електролітах і проводять електроліз з використанням інертних електродів (наприклад, платинових електродів). При цьому на катоді утворюється металевий цинк, який розчиняється, а на аноді відбувається окислення хлориду цинку, що утворює хлор та вільний кисень (O2). Отриманий хлор реагує з металевим цинком, утворюючи ZnCl2:

Zn + 2Cl- → ZnCl2 + 2e- (на катоді)

2Cl- → Cl2 + 2e- (на аноді)

Ці методи широко використовуються в промисловості для виробництва цинку хлориду з металевого цинку.

Одержання цинку хлориду (ZnCl2) з інших джерел

1. Оксид цинку (ZnO) може бути використаний для одержання хлориду цинку. Для цього оксид цинку нагрівають у присутності вугільного пилу або вугілля протягом кількох годин за температури близько 950 °C. Отриманий продукт потім розчиняють у хлоридній кислоті і випарюють, щоб одержати ZnCl2.
2. Сульфід цинку (ZnS) може бути використаний для отримання цинку хлориду шляхом обробки соляною кислотою. При цьому сульфід цинку розчиняється в кислоті і випаровується, щоб отримати ZnCl2.
3. Оксид цинку (ZnO) або сульфід цинку (ZnS) можуть бути використані для одержання хлориду цинку шляхом обробки хлором. При цьому оксид або сульфід цинку нагріваються з хлором протягом кількох годин за температури близько 400-500 °C. ZnCl2, що утворюється, потім випарюють і кристалізують з розчину.
4. Відходи виробництва цинкових руд можуть бути використані для одержання хлориду цинку. Ці відходи зазвичай містять оксиди цинку та інші метали. Для отримання цинку хлориду відходи спочатку обробляються хлорною кислотою, щоб розчинити оксиди цинку та інші метали. Потім ZnCl2 випарюють і кристалізують із розчину.

1. Цинк, хлорид цинку, гідроксид цинку. Процес отримання цікавий тим, що цинк, хлорид цинку, гідроксид цинку задіяні у межах одного технологічного циклу. Це метод гальванічного осадження цинку із розчину цинкової солі.

У цьому процесі цинк розчиняється в кислоті (зазвичай соляної чи сірчаної) для одержання розчину цинкової солі. Потім розчин проходить через електролітичну ємність, де відбувається електроліз. При цьому на катоді осідає металевий цинк, а на аноді утворюється хлор - газ. Відбувається одночасне одержання цинку та хлориду цинку.

Після цього цинк видаляють з електроліту, а ZnCl2, що залишився в розчині, обробляють гідроксидом натрію (NaOH), щоб одержати гідроксид цинку. Цей процес називається осадженням гідроксиду цинку, де гідроксид натрію вводять у розчин хлориду цинку, що призводить до утворення осаду гідроксиду цинку: ZnCl2 + 2 NaOH → Zn(OH)2↓ + 2 NaCl

Потім осад гідроксиду цинку можна відфільтрувати та висушити, щоб отримати гідроксид цинку у вигляді порошку.

Хлорид цинку - застосування

Використання хлористого цинку у текстильній промисловості

Хлористий цинк (ZnCl2) може використовуватись у текстильній промисловості для обробки текстильних матеріалів. Він може використовуватися для створення спеціальних ефектів на тканині, таких як створення різних відтінків кольору, зміна фактури, а також для обробки тканин, щоб зробити їх міцнішими та стійкішими до впливу вологи.

Однак хлористий цинк є хімічною речовиною, яка може бути небезпечною для здоров'я людини та навколишнього середовища, тому її використання має бути обмеженим та контрольованим. Усі заходи безпеки повинні бути дотримані під час його використання у текстильній промисловості, включаючи захист працівників, правильну утилізацію відходів та контроль викидів у навколишнє середовище.

Хлорид цинку у фармацевтичній промисловості

Хлористий цинк (ZnCl2) застосовується у фармацевтичній промисловості для різних цілей, таких як виробництво лікарських препаратів та мастил, а також як консервант та антисептик.

Він може використовуватися у виробництві різних видів ліків, включаючи протизапальні, антибактеріальні та аналгетичні препарати. Хлористий цинк може використовуватись як антисептик для обробки ран та інших ушкоджень шкіри.

Хлорид цинку у виробництві каучуку

Хлористий цинк (ZnCl2) активно використовують у виробництві каучуку як каталізатор при процесі вулканізації, який дозволяє створювати міцніші та стійкіші каучукові вироби. Він може застосовуватися для зміни властивостей каучуку, таких як твердість, еластичність та стійкість до різних видів впливів.

Однак використання хлористого цинку у виробництві каучуку має низку недоліків.По-перше, він може бути небезпечним для здоров'я людини та навколишнього середовища, тому його використання має бути контрольованим і дотримуватися всіх необхідних заходів безпеки. По-друге, хлористий цинк може спричинити корозію обладнання, що може призвести до додаткових витрат на обслуговування та ремонт.

Тому існують альтернативні методи виробництва каучуку без використання хлористого цинку, такі як використання інших каталізаторів та процесів вулканізації, які є безпечнішими та екологічно чистими.

Хлористий цинк у металургії та цинкуванні

Хлористий цинк (ZnCl2) у металургійній промисловості застосовують для обробки металевих поверхонь та цинкування. Він використовується як каталізатор у процесах гальванічного осадження цинку на металевих поверхнях.

Цинкування металу - це процес нанесення шару цинку на поверхню металу для захисту його від корозії та окиснення. Хлористий цинк задіяний у процесі цинкування як розчинник для гальванізації цинком, щоб створити рівномірний та міцний цинковий шар на поверхні металу.

Інші види використання хлориду цинку в різних галузях.

1. Виробництво смол та клеїв: як каталізатор при виробництві смол та клеїв.
2. Буріння нафтових свердловин: як добавка до бурових розчинів, що дозволяє поліпшити проникнення води та прискорити процес буріння.
3. Обробка деревини: як консервант, для захисту деревини від гниття та розкладання.
4. Виробництво паперу: як каталізатор при виробництві паперу, що дозволяє покращити якість паперу та прискорити процес його виробництва.
5. Виробництво пігментів: як сировина при виробництві різних пігментів, таких як цинкові оксиди та цинкові сульфіди.
6. Виробництво електроніки: як розчин для гравіювання друкованих плат, що дозволяє створювати більш точні та якісні електронні компоненти.