Хлорид цинка и его значение для человека, хозяйственных работ

Физические свойства

• Молекулярная масса: 136,2954
• Температура плавления: 318 °C
• Температура кипения: 732 °C
• Растворимость в воде при 20 °C: 79,8 %.

Химические свойства

Концентрированные растворы имеют кислую среду, так как в результате гидролиза в воде присутствуют ионы H+.

Получение

• растворение цинка или его окиси в соляной кислоте с последующим выпариванием раствора;
• нагревание жидкого цинка в потоке хлора.

Токсичность

Хлорид цинка высокотоксичен, сильный ирритант. При контакте с кожей вызывает химические ожоги. Особенно опасно попадание в глаза. После контакта с кожей необходимо немедленно удалить вещество с использованием мыла и большого количества воды. После контакта с роговицей промыть глаза большим количеством воды, использовать глазные капли.

Минимальная смертельная доза (ЛД50) – 200 мг/кг. Смертельная доза для человека орально – 3-5 г.

Применение

• ситцепечатание
• изготовление зубных цементов
• антисептическая пропитка дерева (например, шпал)
• очистка поверхности металлов от оксидов перед пайкой
• компонент при производстве фибры
• рафинирование расплавов цинковых сплавов
• фракционный анализ угольных проб
• в батарейках.

Основные характеристики

— Полное отсутствие запаха.
— Растворимость, которая различается в зависимости от температуры воды. Например, при температуре 25 °С в 100 г воды можно растворить 432 г цинка хлористого, а при температуре 100 °С — уже 614 г. В среднем, соединение имеет 80-процентную растворимость в воде. Наряду с водой, хорошими растворителями для хлорида цинка являются ацетон, этиловый спирт, эфир и глицерин.
— Не горюч.
— Токсичен при вдыхании, при попадании на кожу и слизистые вызывает химические ожоги, поэтому работать с этим веществом нужно, используя средства защиты.

Производство

Промышленное производство хлорида цинка осуществляется двумя способами. В ходе первого, цинк растворяют в соляной кислоте. Причем, для данного метода подходит как чистый цинк, так его окиси и даже цинксодержащее вторичное сырье. После растворения раствор выпаривают.

Второй способ подразумевает использование цинка в жидкой или (реже) гранулированной форме. К цинку подают хлор, одновременно нагревая цинк до температуры в 420 °С.

Очищение хлорида цинка происходит путем сублимации, производственные нормы прописаны в ГОСТ 7345-78 и 4529-78.

Хранение и транспортировка

Помещение для хранения должно быть сухим и хорошо проветриваемым. Важно исключить возможность рассыпания и разлива соединения (если оно перевозится в виде раствора), для чего рекомендуется использовать герметичные емкости. Срок хранения, в среднем, составляет от 2 месяцев до полугода.

Перевозят дихлорид цинка согласно правилам перевозки грузов, которые действуют на данном виде транспорта. Во время транспортировки реактив должен быть герметично упакован, а тара маркирована согласно ГОСТ 19433-88.

Транспортируют и хранят ZnCl2 обычно в герметичных цистернах или бочках.

Применение хлорида цинка для производства активированного угля.

Активированный уголь – продукт термообработки углеродосодержащего сырья (древесина, торф, каменный уголь), имеющий пористую структуру и за счет этого большую площадь поверхности. Используется для очистки газов и жидкостей от примесей.

Применение хлорида цинка в технологии производства активированного угля позволяет получать активированный уголь с высокими техническими показателями.

Например, для активированного угля из березовых опилок обработка хлоридом цинка позволяет увеличить удельную поверхность в 20 раз с 50 м²/г до 1000 м²/г по сравнению с необработанным активированным углем.

Технология производства активированного угля с применением хлорида цинка для березовых опилок размером 5 мм производится в три стадии.

1. В начале исходный материал пропитывается водным раствором хлорида цинка (на 1 кг опилок 0,5 кг хлорида цинка). Затем производится сушка в течении 50-70 часов при температуре 102-105 °С. Сушка производится до момента, когда вес материала прекратит снижаться.

2. Термообработка (карбонизация) производится в горизонтальном проточным реакторе в потоке аргона при 25–800 °С при скорости нагрева 10 °С/мин и выдержке при конечной температуре – 30 мин. с горизонтальным проточным реактором в токе аргона.

3. Промывка продуктов водой в течение 1,5 ч при температуре 60 град.С до нейтральной среды.

Этот продукт имеет размер пор 0,5-3 мкм и волокнистую текстуру. Удельная поверхность 1000 м²/г.

Применение хлорида цинка для нанесения цинк-кобальтовых покрытий.

Электролитические цинк-кобальтовые покрытия используют взамен кадмиевых покрытий в судостроительстве. Эти покрытия обладают высокой коррозионной устойчивостью в условиях морской атмосферы, но в отличии от кадмиевых покрытий – дешевле и менее токсичны.

Нанесение покрытия цинк-кобальт осуществлялось из электролита следующего состава (г/л):

Хлорид цинка ( в пересчете на металл ) 30-40;

Хлорид кобальта (II) ( в пересчете на металл ) 10-20;

Хлорид аммония 20-260;

Борная кислота 20-30;

Костный клей 2-3.

Приготовление электролита для электроосаждения сплава цинк-кобальт под замену токсичного электролита кадмирования осуществляют следующим образом:

1) Растворяют расчетное количество хлорида аммония и раствор вводят в гальваническую ванну;

2) Растворяют в отдельной емкости расчетное количество хлорида цинка и вводят в раствор хлорида аммония;

3) Растворяют хлорид кобальта и вводят в раствор хлорида аммония;

4) В электролит вводят расчетное количество борной кислоты, которую предварительно растворяют в горячей воде.

Электролит необходимо выдержать в течение суток для образования комплексов цинка и кобальта. Электролит фильтруют, доводят рН электролита до требуемого значения и прорабатывают при плотности тока 0,5-0,7 А/дм² в течение 2-3 часов. Затем вводят добавку ЦКН-3 или клей. Клей необходимо предварительно замочить в теплой воде (t=40-45 °С). После введения клея или добавки электролит необходимо прорабатывать в рабочем режиме в течение 1 часа до получения покрытия требуемого качества.

Корректировка электролита производится по данным химического анализа по цинку и кобальту. В электролит вводят комплексную соль цинка и кобальта. Добавление клея или ЦКН-3 проводится по внешнему виду покрытия. рН электролита корректируют добавлением гидроксида аммония или соляной кислоты (1:2).

Изготовления лабораторных образцов покрытия цинк-кобальт:

1) Образец под покрытие подвергается обезжириванию в щелочной среде;

2) Промывка образца в дистиллированной воде при температуре 298К;

3) Травление образца производится в растворе кислот, состав которого зависит от материала-основы. В случае медного образца травление производится в смеси азотной и соляной кислот. В случае стальной основы травление производится в соляной кислоте;

4) Промывка образца в дистиллированной воде при температуре 298К.

Применение цинка хлорида для пайки.

Насыщенный раствор цинка хлорида применяют в качестве флюса при пайке мягкими малооловянистыми припоями ПОС-18, ПОС-30 и др. Этот флюс применяют в случаях, когда коррозионное воздействие остатков флюса не имеет значение и от спая не требуется особой прочности. Таким способом паяют изделия из цинка, оцинкованного железа, железа, латуни, меди.

Хлорид цинка входит в состав пастообразного флюса для пайки нержавеющей стали твердыми припоями. Этот флюс производится следующим образом. В равных количествах смешиваются кристаллические натрий тетраборат и борная кислота. Затем порошкообразная смесь вводится в насыщенный водный раствор хлорида цинка до получения пастообразной консистенции.

Кроме этого цинка хлорид применяют совместно с аммония хлоридом в качестве флюса при плавке и заливке подшипников скольжения на основе кадмиевых сплавов.

Растворимость цинка хлорида в различных растворителях

Растворитель

Температура, °С Растворимость, г/100г растворителя Этанол 12,5 100 Диоксид серы 0 0,160 Глицерин 15,3 49,9 Аммиак жидкий Не растворим Диэтиловый эфир Хорошо растворим Пиридин 0 1,6 20 2,6 105 19,4 Ацетон 18 43,5 Вода 0 208 10 272 20 367 25 408 30 435 40 453 50 471 60 495 80 549 100 614

Применение цинка хлорида в качестве антисептика для пропитки дерева.

Древесина является малоустойчивым материалом к гнили (заражения спорами дереворазрушающих грибов).

Для эксплуатации деревянных изделий вблизи источников грибковой инфекции (температура от +2 до +45 °С, влажность более 25%) применяют пропитку древесины антисептиком – насыщенным раствором хлорида цинка. Например, средняя продолжительность службы ж.д. шпал при пропитке хлористым цинком составляет: сосна – 15 лет; ель, бук – 10 лет; дуб – 18 лет. Пропитку производят под давлением или в открытых ваннах погружением.

Лекарственная форма

Фармакологическое действие

Показания

Способ применения и дозы

Побочные эффекты

Особые указания

Упаковка и маркировка