ÇINKO KROMAT: YAPI, ÖZELLIKLER, ELDE ETME, KULLANIMLAR - KIMYA - 2025

Çinko kromat veya çinko kromat elemanların çinko (Zn) 'den oluşan bir inorganik bileşik, krom (Cr) ve oksijen (O)' dir. Zn ²⁺ ve CrO ₄ ^2- iyonlarına sahiptir . Kimyasal formülü ZnCrO _4'tür .

'Çinko kromat' terimi ticari olarak farklı moleküler yapıya sahip üç bileşiği belirtmeye hizmet eder: (a) çinko kromatın kendisi ZnCrO ₄ , (b) temel çinko kromat ZnCrO ₄ • 4Zn (OH) ₂ ve (c ) çinko ve potasyumun temel kromatı 3ZnCrO ₄ • Zn (OH) ₂ • K ₂ CrO ₄ • 2H ₂ O.

Çinko kromatın yapısı. Yazar: Marilú Stea.

Esas olarak metalleri korozyondan koruyan boyalarda veya astarlarda kullanılır. Bunun için boyalar, vernikler ve polimerler ile karıştırılarak daha sonra metal yüzeyine uygulanır.

Alet gibi çeşitli nesneleri kaplayan diğer kromatlar ve asitlerle elde edilen dekoratif ve koruyucu yüzeylerde de kullanılır. Ayrıca metal parçaların elektriksel iletkenliğini korumaya da hizmet eder.

Organik bileşiklerde hidrojenasyon reaksiyonlarında (hidrojen ilavesi) katalizör olarak kullanılır. Eskiden sanatsal resimlerde kullanılan pigmentlerin bir parçasıdır.

Kansere neden olan bir malzemedir ve bunun nedeni kromatın +6 oksidasyon durumunda krom içermesidir.

yapı

Çinko Kromat ZnCrO ₄ sarı bir bileşiktir. Yazar: Marilú Stea.

Çinko kromat, çinko katyonu Zn ²⁺ ve kromat anyonu CrO ₄ ^2- tarafından oluşturulan iyonik bir bileşiktir . İkincisi, +6 değerlikli kromdan (altı değerlikli krom, Cr ⁶⁺ ) ve oksidasyon durumu -2 olan dört oksijen atomundan oluşur.

Zn ²⁺ iyonu aşağıdaki elektronik yapıya sahiptir:

1s ² , 2s ² 2p ⁶ , 3s ² 3p ⁶ 3d ¹⁰ .

Altı değerlikli krom, elektronik orbitallerinde aşağıdaki konformasyona sahiptir:

1s ² , 2s ² 2p ⁶ , 3s ² 3p ⁶ .

Orbitaller tamamlandığı için her iki yapı da çok kararlı.

terminoloji

• Çinko kromat
• Kromik asit çinko tuzu
• Çinko sarısı (bu terim aynı zamanda ZnCrO ₄ içeren diğer bileşikleri ifade etse de ).

Özellikleri

Fiziksel durum

Limon sarısı veya sarı kristal katı. Prizma şeklindeki kristaller.

Moleküler ağırlık

181,4 g / mol

Erime noktası

316ºC

Yoğunluk

3,40 g / cm ³

Çözünürlük

Suda zayıf çözünür: 3.08 g / 100 g H ₂ O. Asitlerde ve sıvı amonyakta kolaylıkla çözünür. Asetonda çözünmez.

pH

Bazı kaynaklara göre sulu çözeltileri asidiktir.

Kimyasal özellikler

Güçlü oksitleyici bir bileşiktir, bu nedenle indirgeyici maddelerle reaksiyona girerek ısı üretebilir. Tepkimeye girebileceği maddeler arasında siyanürler, esterler ve tiyosiyanatlar gibi organik maddeler bulunur. Ayrıca bazı metallere de saldırabilir.

Sulu çözelti içinde kromat iyonu, pH'a bağlı olarak ve farklı türler oluşturan çeşitli dengeler sunar.

Kromat şeklindeki türler

PH 6 üzerinde, kromat iyonu CRO ₄ ^2- (sarı renkli) mevcuttur; pH 2 ve pH 6 arasında iyon HCrO ₄ ^- ve dikromat Cr ₂ O ₇ ^2- (turuncu-kırmızı renkte) denge içindedir ; 1'den düşük pH'ta ana tür H ₂ CrO _4'tür .

Tüm çinko (II) bir katyondur, bu sulu çözeltiler, ZnCrO eklenir ₄ çökelir .

Bakiyeler aşağıdaki gibidir:

HCrO ₄ ^- ⇔ CrO ₄ ^2- + H ⁺

H ₂ CrO ₄ ⇔ HCrO ₄ ^- + H ⁺

Cr ₂ O ₇ ^2- + H ₂ O ⇔ 2 HCrO ₄ ^-

Temel ortamda aşağıdakiler meydana gelir:

Cr ₂ O ₇ ^2- + OH ^- ⇔ HCrO ₄ ^- + CrO ₄ ^2-

HCrO ₄ ^- + OH ^- ⇔ CrO ₄ ^2- + H ₂ O

ZnCrO ₄ hava veya su ile hızlı reaksiyona girmez.

edinme

Sulu bir çinko oksit veya hidroksit çamurunun çözünmüş bir kromat tuzu ile reaksiyona sokulması ve ardından nötrleştirilmesiyle üretilebilir.

Endüstriyel olarak Cronak işlem olup çinko metal sodyum dikromat çözeltisi içine daldırılır, kullanılan (Na ₂ Cr ₂ O ₇ ) ve sülfürik asit (H ₂ SO ₄ ).

Çözünmüş çinko ve kromat tuzlarının bulunduğu çözeltilerden çökeltilerek de hazırlanabilir:

K ₂ CrO ₄ + ZnSO ₄ → ZnCrO ₄ ↓ + K ₂ SO ₄

Uygulamalar

Metal korumada

Metalurji endüstrisinde ağırlıklı olarak metallere uygulanan ve korozyona karşı direnç sağladığı baz boyalarda (hazırlık boyası veya ilk kaplama) kullanılır.

Boyalarda ve verniklerde pigment olarak kullanılır, organik bir polimerin matrisine eklenir.

Bu tip boya, korozyonu önlemek için boru hatlarına, petrol tankerlerine, köprüler gibi çelik yapılara, güç iletim kulelerine ve otomobil parçalarına uygulanır.

Köprülerin çelik yapıları, korozyondan korumak için son boyamadan önce çinko kromat taban ile boyanır. Yazar: オ ギ ク ボ マ ン サ ク. Kaynak: Pixabay.

Pasivasyon

Ayrıca alkali metal kromatlar kullanılarak pasifleştirilmiş çinko kaplı metal bileşenlerin korunduğu da bulunmuştur. Pasivasyon, belirli çevresel koşullar altında kimyasal reaktivite kaybından oluşur.

Bu kaplamalar aynı zamanda dekoratif yüzeyler olarak hizmet eder ve elektrik iletkenliğini korur. Genellikle aletler gibi günlük eşyalara uygulanırlar ve sarı renklerinden tanınabilirler.

Bazı aletler çinko kromat ile kaplanmıştır. Yazar: Duk. Kaynak: Wikimedia Commons.

O nasıl çalışır

Bazı araştırmacılar, çinko kromatın metal korozyona karşı korumasının mantar büyümesini engellemesinden kaynaklanabileceğini buldu. Bu sayede antikorozif boya kaplamasının bozulmasını engeller.

Diğer çalışmalar, antikorozif etkinin, bileşiğin metaller üzerinde koruyucu oksit oluşumunu hızlandırmasından kaynaklanabileceğini göstermektedir.

Metal yüzeylerin korunması için antikorozif çinko kromat astar. 水水 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Kaynak: Wikimedia Commons.

Reaksiyonların katalizinde

Bu bileşik metanol (CH elde etmek üzere, örneğin, karbon monoksit (CO) hidrojenasyonu gibi çeşitli kimyasal reaksiyonlar, bir katalizör olarak kullanılmıştır ₃ OH).

Esterler, reaksiyonu hızlandırmak için bu bileşik kullanılarak hidrojenasyon yoluyla birincil alkollere dönüştürülebilir.

Bazı araştırmacılara göre, katalitik etkisi, katının stokiyometrik bir yapı göstermemesi, yani ZnCrO ₄ formülünden sapması ve daha ziyade:

Zn _1-x Cr _2-x O ₄

Bu, yapıda enerjisel olarak katalizi destekleyen kusurlar olduğu anlamına gelir.

Diğer uygulamalar

Bazı yağlı renklendiricilerde bulunur, baskı için kullanılır, yüzey işlem ajanıdır, yer kaplamalarında uygulanır ve kimya laboratuarlarında reaktiftir.

Durdurulan kullanımlar

1940'lardan beri, ZnCrO _4'ün bir türevi olan çinko bakır kromat, patates bitkileri için yaprak fungisiti olarak kullanılmaktadır.

Patates bitkileri. Yazar: Dirk (Beeki®) Schumacher. Kaynak: Pixabay.

O zamandan beri, bileşiğin toksisitesi ve zararlı etkileri nedeniyle bu kullanım terk edilmiştir.

Limon Sarısı adlı sarı bir pigment olan karmaşık bir çinko kromat tuzu olan 4ZnCrO ₄ • K ₂ O • 3H ₂ O'nun (hidratlı çinko ve potasyum kromat) varlığı 19. yüzyıl sanatsal resimlerinde bulunmuştur .

Riskler

Yanıcı olmamasına rağmen ısıtıldığında zehirli gazlar çıkarır. İndirgeyici maddeler veya organik malzemelerle temas halinde patlayabilir.

Toz, gözleri ve cildi tahriş ederek alerjik reaksiyona neden olur. Solunması burun ve boğazda tahrişe neden olur. Akciğerleri etkiler, nefes darlığına, bronşit, zatürre ve astıma neden olur.

Yutulması sindirim sistemini, karaciğeri, böbrekleri, merkezi sinir sistemini etkiler, dolaşımın çökmesine neden olur ve bağışıklık sistemine zarar verir.

Kanser jeneratörü

Onaylanmış bir kanserojendir, akciğer ve burun boşluğu kanseri riskini artırır. Hücreler için toksiktir (sitotoksik) ve ayrıca kromozomlara (genotoksik) zarar verir.

Çinko kromat akciğer ve solunum kanserine neden olur. Eser sahibi: OpenClipart-Vectors. Kaynak: Pixabay.

Bu bileşiğin toksisitesinin ve kanserojenliğinin esas olarak kromun +6 oksidasyon durumundaki etkisinden kaynaklandığı tespit edilmiştir. Ancak çinkonun varlığı ürüne çözünmezlik verir ve bu aynı zamanda ürettiği hasarı da etkiler.

Çevre üzerindeki etkiler

Hayvanlar ve su yaşamı için çok zehirlidir ve zamanla süren zararlı etkilere neden olur. Bu kimyasal besin zinciri boyunca biyolojik olarak birikebilir.

Tüm bu nedenlerden dolayı kromat (altı değerlikli krom) içeren işlemler dünya sağlık kuruluşları tarafından düzenlenmekte ve yerini bu iyon olmadan alternatif tekniklere bırakmaktadır.

Referanslar

1. ABD Ulusal Tıp Kütüphanesi. (2019). Çinko kromat. Pubchem.ncbi.nlm.nih.gov'dan kurtarıldı.
2. Lide, DR (editör) (2003). CRC Handbook of Chemistry and Physics. 85 ^inci CRC Basın.
3. Xie, H. vd. (2009). Çinko Kromat, İnsan Akciğer Hücrelerinde Kromozom Kararsızlığını ve DNA Çift İplik Kırılmalarını İndükler. Toxicol Appl Pharmacol 2009 Şubat 1; 234 (3): 293-299. Ncbi.nlm.nih.gov'dan kurtarıldı.
4. Jackson, RA vd. (1991). Çinko Kromatın Katalitik Aktivitesi ve Kusurlu Yapısı. Catal Lett 8, 385-389 (1991). Link.springer.com'dan kurtarıldı.
5. Yahalom, J. (2001). Korozyondan Korunma Yöntemleri. Encyclopedia of Materials: Science and Technology'de. Sciencedirect.com'dan kurtarıldı.
6. Yabancı-Johannessen, M. (1988). Korozyon Koruyucu Boyalarda Pigmentlerin Antimikrobiyal Etkisi. Houghton DR, Eggins, HOW (eds) Biodeterioration'da 7. link.springer.com adresinden kurtarıldı.
7. Barrett, AGM (1991). Azaltılması. Kapsamlı Organik Sentezde. Sciencedirect.com'dan kurtarıldı.
8. Thurston, HW vd. (1948). Patates Fungisitleri Olarak Kromatlar. American Potato Journal 25, 406-409 (1948). Link.springer.com'dan kurtarıldı.
9. Lynch, RF (2001). Çinko: Alaşımlama, Termokimyasal İşleme, Özellikler ve Uygulamalar. Encyclopedia of Materials: Science and Technology'de. Sciencedirect.com'dan kurtarıldı.
10. Ramesh Kumar, AV ve Nigam, RK (1998). Antikorozif pigmentler içeren astar kaplamanın altındaki korozyon ürünlerinin Mössbauer spektroskopi çalışması. J Radioanal Nucl Chem 227, 3-7 (1998). Link.springer.com'dan kurtarıldı.
11. Otero, V. vd. (2017). 19. yüzyılın sonları ve 20. yüzyılın başlarındaki yağlı boya tablolarda baryum, çinko ve stronsiyum sarıları. Herit Sci 5, 46 (2017). Heritagesciencejournal.springeropen.com adresinden kurtarıldı.
12. Cotton, F. Albert ve Wilkinson, Geoffrey. (1980). İleri İnorganik Kimya. Dördüncü baskı. John Wiley & Sons.
13. Wikipedia (2020). Çinko kromat. En.wikipedia.org'dan kurtarıldı.
14. Wikipedia (2020). Kromat dönüşüm kaplaması. En.wikipedia.org'dan kurtarıldı.