- Estrutura
- Nomenclatura
- Propriedades
- Estado físico
- Peso molecular
- Ponto de fusão
- Densidade
- Solubilidade
- Propriedades quimicas
- Obtendo
- Formulários
- Em tratamentos médicos
- Em aplicações veterinárias
- Como um retardante de chama
- Em tratamentos dentários
- Para separar minerais perigosos de arsênico
- Na obtenção de outros compostos de zinco
- Na recuperação de zinco de efluentes residuais
- Outros aplicativos
- Riscos
- Efeitos no meio ambiente
- Referências
O carbonato de zinco é um composto inorgânico constituído pelos elementos zinco (Zn), carbono (C) e oxigênio (O). Sua fórmula química é ZnCO 3. O zinco tem um estado de oxidação de +2, carbono +4 e oxigênio -2.
É um sólido incolor ou branco que se encontra na natureza, formando o mineral smithsonita, no qual pode estar sozinho ou com outros elementos como o cobalto ou o cobre, que lhe conferem a cor violeta ou verde respectivamente.
Smithsonite, mineral ZnCO 3. Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Fonte: Wikimedia Commons.
O ZnCO 3 é quase insolúvel em água, mas se dissolve facilmente em ácidos diluídos, pois o íon carbonato em um meio ácido forma ácido carbônico (H 2 CO 3), que então se transforma em gás CO 2 e água.
É usado como anti-séptico em feridas de animais e às vezes é fornecido na dieta para prevenir doenças causadas pela deficiência de zinco.
Serve para retardar a queima de certas fibras, plásticos e borracha quando entram em contato com o fogo. Ele permite separar minerais de arsênico tóxico de outras rochas com segurança.
Tem sido usado em cremes dentais para restaurar a dentina em dentes submetidos a clareamento.
Estrutura
O ZnCO 3 é composto por um cátion Zn 2+ e um ânion CO 3 2-. O carbono no íon carbonato tem um estado de oxidação de +4. Este íon tem uma estrutura plana com três átomos de oxigênio ao redor do átomo de carbono.
Estrutura química do carbonato de zinco. Autor desconhecido / domínio público. Fonte: Wikimedia Commons.
Nomenclatura
- Carbonato de zinco
- Monocarbonato de Zinco
- Sal de zinco de ácido carbônico
- Smithsonite
- Zinc spar
Propriedades
Estado físico
Sólido cristalino incolor ou branco. Cristais rômbicos.
Carbonato de zinco. Ondřej Mangl / Domínio público. Fonte: Wikimedia Commons.
Peso molecular
125,4 g / mol
Ponto de fusão
A 140 ºC se decompõe sem derreter.
Densidade
4,398 g / cm 3 a 20 ° C
Solubilidade
Praticamente insolúvel em água: 0.000091 g / 100 g de H 2 O a 20 ° C. Solúvel em soluções diluídas de ácidos, álcalis e sais de amônio. Insolúvel em amônia, álcool e acetona.
Propriedades quimicas
Reage com ácidos formando dióxido de carbono:
ZnCO 3 + 2 H + → Zn 2+ + H 2 O + CO 2 ↑
Ele se dissolve em bases formando o hidróxido, que se dissolve parcialmente formando um íon zincato:
ZnCO 3 + 2 OH - → Zn (OH) 2 + CO 3 2-
Zn (OH) 2 + H 2 O + OH - → -
Não é inflamável. Quando é aquecido até a decomposição, produz óxido de zinco e dióxido de carbono, mas pode até emitir monóxido de carbono (CO).
ZnCO 3 + calor → ZnO + CO 2 ↑
Obtendo
É obtido pela trituração do mineral smithsonita, anteriormente denominado espiga de zinco.
Também pode ser preparado pela mistura de uma solução de carbonato de sódio com um sal de zinco, como o sulfato de zinco. O sulfato de sódio permanece dissolvido e o carbonato de zinco precipita:
ZnSO 4 + Na 2 CO 3 → ZnCO 3 ↓ + Na 2 SO 4
Formulários
Em tratamentos médicos
Este composto permite a obtenção de alguns produtos farmacêuticos. É aplicado na pele inflamada na forma de pó ou loção.
Em aplicações veterinárias
O ZnCO 3 atua como adstringente, anti-séptico e protetor tópico de feridas em animais.
Também auxilia na prevenção de doenças causadas pela deficiência de zinco, por isso é utilizado como suplemento na dieta de alguns animais, desde que as quantidades administradas estejam dentro dos padrões estabelecidos pelos órgãos de saúde.
O carbonato de zinco às vezes é administrado como micronutriente para prevenir doenças em porcos. Autor / CC0 desconhecido. Fonte: Wikimedia Commons.
Em surtos de paraqueratose em porcos, é adicionado à dieta. Esta doença é uma alteração da pele em que a camada córnea não se forma corretamente.
Como um retardante de chama
É utilizado como enchimento à prova de fogo para borrachas e plásticos expostos a altas temperaturas. Protege as fibras têxteis do fogo.
No caso de tecidos de algodão, é aplicado ao tecido junto com um pouco de álcali. Este ataca diretamente os grupos hidroxila primários (–CH 2 OH) da celulose e os converte em celulose sódica (–CH 2 ONa).
A quebra das ligações de celulose por álcali favorece uma maior penetrabilidade das cadeias da estrutura celulósica compacta, de forma que mais ZnCO 3 consegue entrar na zona amorfa desta e sua dispersão é facilitada.
Alguns tecidos de algodão podem conter ZnCO 3 em suas fibras para torná-los resistentes ao fogo. Socken_farbig.jpeg: Scott Bauerderivative work: Socky / Public domain. Fonte: Wikimedia Commons.
Como resultado, a quantidade de gás inflamável que poderia ser produzida pelo fogo é reduzida.
Em tratamentos dentários
Certos dentifrícios baseados em nanocristais de carbonato de zinco e hidroxiapatita aplicados regularmente nos dentes reduzem a hipersensibilidade de forma mais eficaz do que aqueles baseados em flúor.
Os nanocristais de ZnCO 3 e de hidroxiapatita possuem tamanho, formato, composição química e cristalinidade semelhantes aos da dentina, portanto, os túbulos dentinários podem ser fechados com a aplicação desses materiais.
Nanopartículas de ZnCO 3 -hidroxiapatita foram testadas com sucesso para diminuir a sensibilidade em dentes clareados. Autor: Photo Mix. Fonte: Pixabay.
Este tipo de creme dental se mostrou útil após processos de clareamento dentário.
Para separar minerais perigosos de arsênico
Métodos de separação de minerais de arsênio de rochas de sulfeto (como galena, calcopirita e pirita) usando ZnCO 3 foram testados. O mineral rico em arsênio deve ser separado dos demais, pois este elemento é um poluente muito tóxico e venenoso para os seres vivos.
Para conseguir isso, a mistura de rochas moídas é tratada com uma solução de sulfato de zinco e carbonato de sódio a um pH de 7,5-9,0 e um composto xantato.
Arsenopirita. Este mineral deve ser separado dos outros porque contém o arsênico tóxico. A separação pode ser realizada com carbonato de zinco. James St. John / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0). Fonte: Wikimedia Commons.
A eficácia da fórmula é atribuída à formação de pequenas partículas de ZnCO 3 na superfície da arsenopirita, tornando-a hidrofílica (semelhante à água), por isso não pode aderir a bolhas de ar e não pode flutuar, precipitando e separando dos outros minerais.
Na obtenção de outros compostos de zinco
O carbonato de zinco tem sido usado para obter nanoestruturas de borato de zinco hidrofóbicas de fórmula 3ZnO • 3B 2 O 3 • 3,5H 2 O. Este material pode ser usado como aditivo retardador de chama em polímeros, madeira e têxteis.
Na recuperação de zinco de efluentes residuais
Águas sintéticas ricas em íons de zinco descartadas por processos de eletrodeposição podem ser tratadas por tecnologia de leito fluidizado usando carbonato de sódio para precipitar ZnCO 3.
Quando o Zn 2+ é precipitado na forma de carbonato, sua concentração diminui, o sólido obtido é filtrado e as águas podem ser descartadas com segurança. O ZnCO 3 precipitado é de alta pureza.
Outros aplicativos
Permite preparar outros compostos de zinco. É usado em cosméticos. Atua como pigmento e é utilizado na fabricação de porcelanas, cerâmicas e olarias.
Riscos
A inalação de pó de ZnCO 3 pode causar garganta seca, tosse, desconforto no peito, febre e suor. Sua ingestão causa náuseas e vômitos.
Efeitos no meio ambiente
O principal risco é o seu efeito no meio ambiente, por isso deve-se evitar que ali se espalhe. É muito tóxico para a vida aquática com consequências que persistem nos organismos vivos.
Referências
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- Lide, DR (editor) (2003). CRC Handbook of Chemistry and Physics. 85 th CRC Press.
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