- 構造
- 命名法
- プロパティ
- 体調
- 分子量
- 融点
- 沸点
- 密度
- 溶解度
- pH
- 化学的特性
- 入手
- 用途
- 反応の触媒作用において
- 複合ポリマー
- オキシサレセメント
- 酸化亜鉛コーティングとナノ材料
- 除草剤で
- アノード製造で
- 他のアプリ
- 骨組織工学における潜在的な使用
- リスク
- 参考文献
硝酸亜鉛を元素亜鉛(Zn)、窒素(N)及び酸素(O)からなる無機化合物です。亜鉛の酸化状態は+2、窒素の酸化状態は+5、酸素の酸化状態は-2です。
その化学式はZn(NO 3)2です。それは環境から水分を吸収する傾向がある無色の結晶性固体です。金属亜鉛を希硝酸で処理することで得られます。強力に酸化する化合物です。
硝酸亜鉛Zn(NO 3)2。OndřejMangl /パブリックドメイン。出典:ウィキメディア・コモンズ。
有機化学反応の促進剤として機能し、導電性を持つ複合ポリマーを得ることができます。エレクトロニクスで有用な材料の層を形成するために使用されます。
それはいくつかの液体肥料と特定の徐放性除草剤の一部です。それは複合酸化物の調製に役立ち、それらの密度と導電率を改善します。
骨組織の再生と成長の基盤となる構造を取得し、このプロセスを改善し、抗菌剤として効果的であることがテストされています。
可燃性ではありませんが、石炭や有機物などの物質の燃焼を促進する可能性があります。皮膚、目、粘膜を刺激し、水生生物に非常に有毒です。
構造
硝酸亜鉛はイオン性化合物です。それは、二価の陽イオン(Znの持ち2+)と2価の陰イオン(NO 3 - )。硝酸アニオンは、価数-2の3つの酸素原子に共有結合された酸化状態+5の窒素原子によって形成される多原子イオンです。
硝酸亜鉛のイオン構造。Edgar181 /パブリックドメイン。出典:ウィキメディア・コモンズ。
下の画像は、この化合物の空間構造を示しています。中央の灰色の球は亜鉛、青い球は窒素、赤い球は酸素を表しています。
亜鉛の空間構造(NO 3)2。亜鉛は硝酸イオンの真ん中にあります。Grasso Luigi / CC BY-SA(https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)。出典:ウィキメディア・コモンズ。
命名法
- 硝酸亜鉛
- 二硝酸亜鉛
プロパティ
体調
無色または白色の結晶性固体。
分子量
189.40 g / mol
融点
約110ºC。
沸点
約125ºC。
密度
2,065 g / cm 3
溶解度
水溶性:25°Cで120 g / 100 g H 2 O アルコールに可溶。
pH
その水溶液は酸性です。5%溶液のpHは約5です。
化学的特性
硝酸塩であるため、この化合物は強力な酸化剤です。炭素、銅、金属硫化物、有機物、リン、硫黄と激しく反応します。熱い石炭に吹きかけると爆発します。
一方、吸湿性があり、環境から水分を吸収します。加熱すると、酸化亜鉛、二酸化窒素、酸素を生成します。
2 Zn(NO 3)2 +熱→2 ZnO + 4 NO 2 ↑+ O 2 ↑
NaOHのようなアルカリ性溶液では、この化合物の亜鉛はその水酸化物と他の複雑な種を形成します。
Zn(NO 3)2 + 2 OH - →のZn(OH)2 + 2 NO 3 -
Zn(OH)2 + 2 OH - → 2-
入手
亜鉛または酸化亜鉛を希硝酸で処理することにより得られます。この反応で水素ガスが生成されます。
Zn + 2 HNO 3 →Zn(NO 3)2 + H 2 ↑
用途
反応の触媒作用において
樹脂やポリマーなどの他の化合物を得るための触媒として使用されます。酸触媒です。
樹脂の例。英語版ウィキペディアのバグマン/パブリックドメイン。出典:ウィキメディア・コモンズ。
ポリマーの構造モデル。Ilmari Karonen /パブリックドメイン。出典:ウィキメディア・コモンズ。
反応加速のもう1つの例は、Zn(NO 3)2 / VOC 2 O 4触媒システムです。これにより、α-ヒドロキシエステルをα-ケトエステルに酸化し、周囲の圧力と温度でも99%変換できます。
複合ポリマー
ポリメチルメタクリレートおよびZn(NO 3)2フィルムは、スーパーキャパシターや高速コンピューターでの使用に適した候補となる導電率特性を備えて開発されました。
オキシサレセメント
硝酸亜鉛と酸化亜鉛粉末の水溶液では、酸塩基反応によって生成されるセメントのクラスに属する材料が得られます。
これらは希酸およびアルカリに溶解するのに適度な耐性があり、オキシ塩化亜鉛などの他のセメントに匹敵する圧縮耐性を示します。
この特性は、ZnO / Zn(NO 3)2比が増加すると、また溶液中のZn(NO 3)2の濃度が増加すると増加します。得られたセメントは完全に無定形であり、つまり、結晶はありません。
硝酸亜鉛を使用して、セメントを得るための試験が行われました。著者:コブタナポン。出典:Pixabay。
酸化亜鉛コーティングとナノ材料
Zn(NO 3)2は、さまざまな基板上に酸化亜鉛(ZnO)の非常に薄い層を電解析出させるために使用されます。この酸化物のナノ構造も表面に作成されます。
酸化亜鉛ナノ粒子。いくつかのZnOナノ構造は、Zn(NO 3)2で調製できます。ヴェレーナウィルヘルミ、ユートフィッシャー、ハイケワイハルト、クラウスシュルツェオストフ、カルメンニッケル、バークハードスターメルケ、トーマスAJクールブッシュ、アグネスMシャーバート、シャーロットエッサー、ロエルPFスキンズ、カトリンアルブレヒト/ CC BY(https://creativecommons.org/ライセンス/ 2.5による)。出典:ウィキメディア・コモンズ。
ZnOは、オプトエレクトロニクスの分野で多くの用途があるため、非常に興味深い材料であり、半導体特性も備えており、センサーやトランスデューサーで使用されています。
除草剤で
硝酸亜鉛は、特定の除草剤の水への放出速度を遅くするために、いくつかの有機化合物と組み合わせて使用されています。これらの製品はリリースが遅いため、必要なアプリケーションが長くても少なくても利用できます。
アノード製造で
これは、焼結プロセスを刺激し、燃料電池のアノードを作るために使用される特定の酸化物の密度を向上させます。焼結とは、粉末をその溶融物に到達させずに加熱および圧縮することにより、固体材料を得ることです。
2つの粒子の焼結がどのように発生するかを示す図。Zn(NO 3)2は、いくつかの複合酸化物でこのプロセスを実行するのに役立ちます。Cdang /パブリックドメイン。出典:ウィキメディア・コモンズ。
テストした材料は、ストロンチウム、イリジウム、鉄、チタンの複合酸化物です。亜鉛の存在はこれらの導電率を大幅に増加させます。
他のアプリ
医薬品の入手に使用されます。インクや着色剤を塗布する際の媒染剤として機能します。ラテックス凝固剤として機能します。液体肥料の亜鉛と窒素の供給源です。
骨組織工学における潜在的な使用
この化合物は、これらの構造の機械的耐性を向上させることができるため、骨繊維の再生のための補強材やフレームワークの作成における添加剤として使用されています。
亜鉛含有足場は、骨前駆細胞に対して非毒性であることがわかっており、骨形成細胞である骨芽細胞の活動をサポートし、その接着と増殖を改善します。
骨を形成するミネラルであり、抗菌効果もあるアパタイトの形成に有利です。
Zn(NO 3)2は、事故に遭った人の骨物質の再建に非常に役立ちます。マリアーノコレッティ/ CC BY-SA(https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)。出典:ウィキメディア・コモンズ。
リスク
火災や爆発の危険性がある材料です。
可燃性ではありませんが、可燃物の燃焼を促進します。この化合物が大量に火災に巻き込まれたり、可燃性物質が細かく分割されると、爆発が発生する可能性があります。
強い熱にさらされると、窒素酸化物の有毒ガスが生成されます。また、長時間露光すると爆発することがあります。
それは皮膚を刺激し、目に深刻な損傷を与える可能性があり、気道に刺激を与え、飲み込むと有毒であり、消化管を損傷する。
水生生物に非常に毒性があり、長期にわたる影響を及ぼします。
参考文献
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