Одержання і застосування сполук Кальцію і Цинку
Сполуки цинку
1. Цинку оксид (рос. цинка окись; лат. Zinci oxydum, Flores Zinci, Lana philosophica), ДФ Х
ZnOМол. м. = 81,38
Цинку оксид добувають прожарюванням карбонату цинку або гідроксиду цинку.
За першим методом до киплячого розчину карбонату натрію добавляють водний розчин сульфату цинку так, щоб суміш залишилася слабко лужною. Утворений осад промивають декантацією, фільтрують і промивають на фільтрі водою до зникнення реакції на сульфати. Після висушення прожарюють осад у фарфорових чашках при температурі вище 3000С. Залежно від концентрації реагуючих речовин та температури основний карбонат цинку може мати різний склад. Найпоширеніший препарат складу 2nCO3 * 3Zn (OH)2. Вищезазначені реакції відбуваються за схемою:
5ZnSO4 + 5Na2CO3 + 3H2O = 2ZnCO3*3Zn(OH)2↓ + 5Na2SO4 + CO2↑,2ZnCO3*3Zn(OH)2 = 3H2O + 5ZnO + 2CO2↑
Цинку оксид – аморфний білий або жовтуватий порошок без запаху, нерозчинний у воді та спирті. При нагріванні жовтіє, при охолодженні знову стає білим. Цей процес зв’язаний з односторонньою деформацією кристалів ZnО під впливом підвищеної температури. Викликані нагріванням значні коливання іонів кисню і цинку сприяють наближенню протилежно заряджених іонів і посиленню поляризованості, а це викликає деформацію кристалів і призводить до появи забарвлення. Цинку оксид розчиняється в розбавлених мінеральних кислотах і в оцтовій кислоті з утворенням солей. Завдяки атмосферному характеру цинку оксид розчиняється в лугах з утворенням цинкатів. Звичайно приписують їм формулу мета цинкатів, хоч у водному середовищі вони гідратовані і є гідроксикатами:
ZnO + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2O
ZnO + NaOH + H2O = NaZn(OH)3
Цинку оксид розчиняється також у розчині аміаку внаслідок утворення комплексних солей з координованими молекулами NH3:
ZnO + 4NH3 + H2O = Zn (NH3)4(OH)2
Цинку оксид застосовується як антисептичний і в’яжучий засіб у вигляді присипок, мазей і пас. Входить до складу готових лікарських засобів: гальманін, дитяча присипка, цинкова мазь, супозиторіїів анестезол, неоанусол. Є складовою частиною лейкопластиру та деяких кремів проти загару.
2. Цинку сульфат (син. цинковий купорос, рос. цинка сульфат, цинк сернокислый; лат. Zinci sulfas), ДФ Х
ZnSO4*7H2O Мол. м. = 287,56
Щоб добути цинку сульфат, технічний цинк розчиняють у розбавленій сірчаній кислоті. До розчину добавляють невелику кількість чистого цинку і кип’ятять. Частина цинку повинна залишитись нерозчинною. Цинк витісняє важкі метали, які містяться в розчині як домішки. Розчин фільтрують і добавляють до нього окислювач (пероксид водню або хлор) для окислення двовалентного заліза в тривалентне. Після цього розчин кип’ятять з невеликою кількістю чистого оксиду цинку, який осаджує залізо у вигляді Fe(OH)3. Осад відфільтровують, промивають невеликою кількістю холодної води і висушують на повітрі. Цинку сульфат утворюється за рівнянням:
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
Цинку сульфат – білі прозорі кристали або дрібнокристалічний порошок в’яжучого металічного смаку, без запаху, розчинний у 0,7 ч. холодної і в 0,2 ч. киплячої води та в 1 ч. гліцерину. Не розчиняється в спирті. При нагріванні до температури до 390С переходить в гексагідрат ZnSO4*6H2O, а при 2800С стає безводним. Водні розчини кислі та лакмус і нейтральні на метиловий оранжевий.