کربنات روی چیست؟
کربنات روی یک پودر کریستالی سفید است که به اسمیتسونیت یا کالامین یا اسپار روی نیز معروف است. این نام به افتخار دانشمند (انگلیسی) جیمز اسمیتسون گرفته شد. این سنگ معدنی روی است، فرمول روی کربنات ZnCO3 است. پیش از این، اسمیتسونیت با همی‌مورفیت اشتباه گرفته می‌شد، قبل از اینکه مشخص شود که هر دوی آنها دو کانی متفاوت هستند. هر دو کانی ها ظاهری مشابه دارند و برای هر دو از اصطلاح کالامین استفاده می شود که منجر به این سردرگمی شد. این یک جامد کریستالی سفید و بی بو، زیر میکرون یا نانو پودر است و در آب، الکل یا استون نامحلول است اما فقط کمی در آمونیاک محلول است. در قلیاها و اسیدها محلول است. کربنات روی منبع مهمی از روی است زیرا می تواند به راحتی به سایر ترکیبات روی مانند اکسید روی تبدیل شود. این فرآیند را می توان با حرارت دادن به دست آورد که منجر به تشکیل اکسید روی و دی اکسید کربن می شود. این فرآیند به عنوان کلسیناسیون نیز شناخته می شود. کاربرد کربنات روی در صنایع پزشکی و تولیدی بسیار است.
خواص شیمیایی کربنات روی
واکنش با اسیدها
هنگامی که کربنات روی با اسیدها واکنش می دهد، کلرید روی تولید می کند و گاز دی اکسید کربن آزاد می کند.
ZnCO3 + HCl → ZnCl2 + CO2
ZnCO3 + H2SO4 → ZnSO4 + CO2 + H2O
واکنش تجزیه
حرارت دادن روی کربنات منجر به تجزیه آن به اکسید روی و آزاد شدن گاز دی اکسید کربن می شود.
ZnCO3 → ZnO + CO2
سنتز هیدروترمال
کربنات روی را می توان به صورت هیدروترمال با واکنش کلرید روی (ZnCl2) با کربنات پتاسیم (K2CO3) سنتز کرد.
ZnCl2 (aq) + K2CO3 (aq) → ZnCO3 (s) + 2KCl (aq)
تهیه کربنات روی
کربنات روی عمدتاً به روش تجزیه پیچیده تولید می شود، یعنی ماده خام حاوی روی یا اکسید روی با اسید سولفوریک عمل می کند و محلول سولفات روی خام به دست می آید. این ماده توسط پرمنگنات پتاسیم برای حذف ناخالصی هایی مانند آهن و منگنز اکسید می شود. سپس پودر روی اضافه می شود و ناخالصی هایی مانند نیکل، مس و کادمیوم را می توان با هم زدن حذف کرد. سپس اکسیداسیون ثانویه با پرمنگنات پتاسیم برای حذف مقادیر کمی منگنز و آهن انجام می شود. محلول سولفات روی تصفیه شده و محلول خاکستر سودا برای تولید کربنات روی پایه، دمای واکنش 46 ℃، pH 6.8، قلیایی آزاد 0.4٪ ~ 0.5٪ را کنترل می کند. مواد خمیری به دست آمده از تجزیه کمپلکس فیلتر شده و کیک فیلتر در دمای 100 درجه سانتیگراد خشک می شود تا رطوبت کمتر از 2.5٪ باشد و سپس ریز آسیاب شده و الک می شود تا کربنات روی قلیایی تمام شده تولید شود.
تهیه کربنات روی شامل واکنش نمک محلول روی، مانند سولفات روی، با محلول کربنات سدیم است. این فرآیند منجر به تشکیل کربنات روی (یک رسوب سفید نامحلول) و سولفات سدیم (که در محلول باقی می ماند) می شود. معادله ای که این واکنش شیمیایی را نشان می دهد به شرح زیر است:
ZnSO4 (aq) + Na2CO3 (aq) → Na2SO4 (aq) + ZnCO3 (s)
علاوه بر این، به دلیل ماهیت آمفوتریک روی، اکسید آن می تواند در محلول های قلیایی قوی حل شود و روی ایجاد کند:
ZnO + H2O + 2NaOH → Na2Zn(OH)4
روش دیگر برای تهیه کربنات روی شامل واکنش روی با دی اکسید کربن است:
Na2Zn(OH)4 + 2 CO2 → Na2CO3 + ZnCO3 + 2 H2O
کاربرد کربنات روی
کاتالیزور در سنتز آلی: کربنات روی به عنوان یک کاتالیزور در فرآیندهای مختلف سنتز آلی کاربرد مکرری پیدا می کند.
پیش ساز برای تولید اکسید روی: به عنوان یک پیش ساز مناسب برای تولید ذرات اکسید روی عمل می کند.
صنعت لاستیک: کربنات روی در صنعت لاستیک به عنوان ماده اولیه برای افزایش شفافیت یا شفافیت لاستیک طبیعی به دلیل ضریب شکست مشابه آن استفاده می شود.
محصولات آرایشی و مراقبت شخصی:کاربرد کربنات روی در صنایع آرایشی و بهداشتی شامل طیف گسترده ای می شود. این ماده در محصولات بسیاری از جمله محصولات مرتبط با حمام، آرایش، بهداشت شخصی، اصلاح، مراقبت از دهان، مراقبت از پوست و مراقبت از مو به دلیل خواص ضد باکتریایی و ضد قارچی آن یافت می شود.
افزودنی های خوراک دام: به عنوان یک ماده در افزودنی های خوراک دام استفاده می شود زیرا کربنات روی نقش حیاتی در رشد استخوان دارد و کمبود آن می تواند مانع رشد حیوانات شود.
صنعت نفت: در صنعت نفت از کربنات روی به عنوان جاذب گوگرد استفاده می شود.
کاربردهای دارویی: کربنات روی به دلیل خاصیت ضدعفونی کنندگی اغلب در داروها استفاده می شود. همچنین به عنوان یک قابض و جاذب در درمان نواحی تحریک شده عمل می کند.
و از نانوکریستال های هیدروکسی آپاتیت می توان برای بستن توبول های عاجی به دلیل شباهت آنها به عاج از نظر اندازه، شکل، ترکیب شیمیایی و بلورینگی استفاده کرد.
آثار گوگرد کشف شده در چاه های نفت و گاز را حذف می کند.
جلوگیری از زنگ زدگی از دیگر وظایف آن است.
خطرات سلامتی کربنات روی
این ماده دسترسی به برخی از محصولات تجویزی را ممکن می کند. این به صورت پودر یا لوسیون روی پوست تحریک شده تجویز می شود.
در حیوانات به عنوان یک قابض، ضد عفونی کننده و محافظ موضعی زخم عمل می کند.
خطرات سلامتی ناشی از کربنات روی عبارتند از:
- مسمومیت می تواند در اثر استنشاق دود روی ایجاد شود
- می تواند باعث درد معده، استفراغ، حالت تهوع، سردرد و خونریزی در بدن ما شود
- می تواند باعث تحریک پوست و چشم شود.
- قرار گرفتن زیاد در معرض کربنات روی می تواند بر کبد تأثیر بگذارد.
ذخیره سازی و خرید کربنات روی
کربنات روی باید در ظروف در بسته و به دور از بخارات اسیدی نگهداری شود. برای خرید کربنات روی در اوزان مختلف و درجه خلوص متفاوت می توانید با کارشناسان فروش ما در اسپوتا شیمی تماس حاصل فرمایید.