Хлорид цинка и его значение для человека. Хлорид цинка — вещество с широким спектром применения Что такое хлорид цинка
Цинк хлористый, несмотря на его небезопасность для кожных покровов и дыхательных органов человека, является достаточно полезным и широко используемым средством. Его применение основано на специфических химических свойствах как осушающего и огнестойкого вещества.
Хлористым цинком пропитывают ткани и бумагу, тем самым обеспечивая их пожаробезопасность. Он способен прекрасно защитить древесину от различных болезнетворных микроорганизмов, что находит применение практически во всех направлениях строительства. В промышленности хлорид цинка неоценим в качестве красителя для натуральных изделий, а также при производстве резинотехнических изделий, фибры, ванилина и пр.
Не обходит своим вниманием цинк хлористый и тяжелая промышленность. С его использованием в настоящее время эффективно можно очищать нефтепродукты, плавить высококачественный алюминий, оцинковывать, лудить, свинцевать и хромировать металлические изделия, осуществлять гальванические процессы.
Производство хлористого цинка осуществляют выпариванием раствора цинка (или оксида цинка) с соляной кислотой. В качестве цинковой составляющей можно использовать отходы цветных металлов — цинкового лома, пыли, а также специфических отходов текстильной промышленности, называемых окшара.
О мерах безопасности при работе с хлористым цинком
Учитывая высокую степень опасности для человека и невозможность полностью автоматизировать производственные линии, при любых действиях с хлористым цинком следует придерживаться строгих требований охраны труда:
- Работать с веществом надо в прорезиненных перчатках, обуви, фартуке и защитных очках.
- В помещении всегда должна работать вентиляция.
- Нельзя сосуды с веществом оставлять открытыми.
- Запрещается принимать пищу в помещениях, где ведутся работы с веществом.
- Нельзя промывать уголь, обработанный веществом, сильной струей воды во избежание появления брызг.
- Нельзя в работе применять поврежденные сосуды и приборы.
- При попадании раствора вещества на кожу нужно срочно промыть водой с добавлением небольшого количества соды.
Поскольку цинк хлористый исключительно гигроскопичен, то для его упаковки используют полипропиленовые мешки или двухслойные бумажные мешки с полипропиленовым внутренним слоем.
Применение цинка хлористого
- используется в текстильной и машиностроительной промышленности,
- используется при приготовлении электролита для сухих элементов и гальванических ванн в гальванотехнике,
- флюсов для горячего цинкования, лужения, свинцевания;
- флюсов для ручной и машинной пайки;
- при производстве фибры, для антисептирования древесины, как добавки при вулканизации каучука,
- как растворитель целлюлозного корда при регенерации резины,
- в химическом синтезе как обезвоживающий агент и катализатор.
Хлористый цинк — особенности
Хлорид цинка очень активно впитывает влагу, поэтому при хранении и транспортировке используют п/п или бумажные мешки с дополнительным герметичным полиэтиленовым вкладышем.
Стандартные показатели качества хлористого цинка
| Содержание основного вещества, % | 98,02 |
| ZnO | 1,8 |
| SO 4 | 0,009 |
| Fe | 0,0005 |
| Ba | 0,08 |
| Pb | 0,0005 |
Внешний вид хлористого цинка
Кристаллический порошок белого цвета. Пожаровзрывобезопасен.
Гарантийный срок хранения — 3 года со дня изготовления.
представляет собой белые или слегка окрашенные чешуйки или кристаллы или светло-желтый раствор. Цинк хлористый в твердом виде гигроскопичен, достаточно хорошо растворим в воде, не горюч. Концентрированные растворы имеют кислую среду.Температура плавления - 322° C, температура кипения - 722° C.
Химическая формула: ZnCl 2
Получают растворением цинка или его окиси в соляной кислоте с последующим выпариванием растворов или методом нагревания жидкого цинка в токе хлора.
В зависимости от физико-химических свойств цинк хлористый бывает следующих марок: А и Б (марка Б делится в свою очередь на первый и второй сорт).
Цинк хлористый технический (хлорид цинка) применяют:
- как осушающее средство;
- в пожарном деле для огнезащиты (огнестойкая пена, пропитка картона и тканей);
- для антисептической пропитки древесины, шпал;
- в производстве фибры;
- в химической промышленности при получении ванилина и цианида цинка;
- в технологических процессах производства красителей и крашении хлопка;
- в нефтяной промышленности при очистке нефти;
- в металлургии при производстве таких металлов как алюминий, в процессах пайки, при подготовке металлических изделий к цинкованию и хромированию;
- в гальванических батареях и для других целей.
| Наименование показателя | Норма для марки и сорта | ||
| А | Б | ||
| Первый | Второй | ||
| Внешний вид | Белые или слегка окрашенные чешуйки. | Бесцветный или светло-желтый раствор. Допускается наличие незначительной мути. |
|
| Массовая доля хлористого цинка, %, не менее | 97,7 | 50 | 49 |
| Массовая доля железа, %, не более | 0,1 | 0,005 | 0,01 |
| Массовая доля сульфатов (SO 4), %, не более | 0,05 | Должен выдерживать испытание | 0,01 |
| Массовая доля окислителей | - | Должен выдерживать испытание | - |
| Концентрация водородных ионов (рН), не менее | - | 2,9 | 2,9 |
| Массовая доля остатка, не растворимого в соляной кислоте, %, не более | 0,1 | 0,01 | 0,01 |
| Массовая доля свинца, %, не более | - | 0,002 | - |
| Массовая доля меди, %, не более | - | 0,002 | - |
| Массовая доля мышьяка, %, не более | - | 0,001 | - |
| Массовая доля аммиака, %, не более | - | 0,5 | 0,5 |
Требования безопасности цинка хлористого (хлорида цинка) ГОСТ 7345-78:
| Степень токсичности | продукт марки А: 2 продукт марки Б: - |
| Основные свойства и виды опасности | |
| Основные свойства | Белые или слегка окрашенные чешуйки или бесцветный или светло-желтый раствор, в котором допускается наличие незначительной мути. Твердый продукт гигроскопичен. Коррозионен при увлажнении для большинства металлов. Загрязняет водоемы. |
| Взрыво- и пожароопасность | Не горюч. |
| Опасность для человека | Резко раздражает и прижигает кожные покровы и слизистые оболочки. Опасен при вдыхании (першение в горле, сухой кашель, затрудненное дыхание, одышка, клокочущее дыхание); попадании на кожу (ожог кожи, изъязвление); попадании в глаза (резь, ослепление). Химический ожог, труднозаживающие раны. |
| Средства индивидуальной защиты | Для химразведки и руководителя работ - ПДУ-3 (в течение 20 минут). Для аварийных бригад - изолирующий защитный костюм КИХ-5 в комплекте с изолирующим противогазом ИП-4М. При отсутствии указанных образцов - защитный общевойсковой костюм Л-1 или Л-2 в комплекте с промышленным противогазом с патронами В с аэрозольным фильтром, М, БКФ, В8. Промышленный противогаз малого габарита ПФМ-1, перчатки из дисперсии бутилкаучука, специальная обувь для защиты от нефти и нефтепродуктов. При малых концентрациях в воздухе (при превышении ПДК до 100 раз) - спецодежда, автономный защитный индивидуальный комплект с принудительной подачей в зону дыхания очищенного воздуха с патронами ПЗУ, ПЗ-2, фильтрующий респиратор "ФОРТ-П", универсальный респиратор "Снежок-КУ-М". Противопылевой респиратор, защитные очки, фартуки и перчатки из прорезиненной ткани. |
| Необходимые действия в аварийных ситуациях | |
| Общего характера | Отвести вагон в безопасное место. Изолировать опасную зону в радиусе не менее 50 м. Откорректировать указанное расстояние по результатам химразведки. Удалить посторонних. В опасную зону входить в защитных средствах. Пострадавшим оказать первую помощь. |
| При утечке, разливе и россыпи | Сообщить в ЦСЭН. Не прикасаться к просыпанному веществу. Просыпания оградить земляным валом, собрать без применения влаги в сухие, защищенные от коррозии емкости. Не допускать попадания вещества в водоемы, подвалы, канализацию. |
| При пожаре | Не горит. |
| Нейтрализация | Россыпь засыпать сухим песком, собрать в сухие, защищенные от коррозии емкости с соблюдением мер предосторожности. Место россыпи изолировать песком, промыть большим количеством воды. Промытые поверхности подвижного состава обработать слабым щелочным раствором (известковым молоком, раствором кальцинированной соды); почву перепахать. |
| Меры первой помощи | Вызвать скорую помощь. Лица, оказывающие первую помощь, должны использовать индивидуальные средства защиты органов дыхания и кожи. Свежий воздух, покой, тепло, чистая одежда. При попадании на кожные покровы или слизистые оболочки следует немедленно промыть эти места обильной струей воды. При попадании внутрь организма - вызвать рвоту, вызвать врача. При ожоге - асептическая повязка. |
Упаковка, транспортировка и хранение.
Цинк хлористый технический марки А упаковывают в полиэтиленовые мешки массой 25 кг или в тонкостенные барабаны из углеродистой стали вместимостью 100 дм³. Цинк хлористый технический марки Б транспортируют в специально выделенных стальных железнодорожных цистернах с нижним сливом, в стальных бочках вместимостью 100 или 200 дм³.
Цинк хлористый транспортируют железнодородным, автомобильным и морским транспортом в крытых отсеках. Железнодорожным транспортом цинк хлористый перевозят повагонно. Перевозка осуществляется в герметичной заводской упаковке, в специальных контейнерах. Цинк хлористый в виде раствора транспортируется в специально оборудованных цистернах или в стальных бочках и барабанах. При перевозке цинка хлористого следует оберегать от повреждения упаковку и не допускать попадания его во внешнюю среду.
Цинк хлористый необходимо хранить в закрытых складских помещениях в герметичной заводской упаковке. При хранении и применении следует применять повышенные меры безопасности, так как хлорид цинка относится к классу опасных химических веществ, не допускать рассыпания и разлива.
Хранить хлористый цинк необходимо отдельно от кормов и продуктов питания.
Гарантийный срок хранения цинка хлористого марки А - 6 месяцев, марки Б - 2 месяца со дня изготовления.
Цинк хлористый (хлорид цинка, цинк дихлорид), обозначается формулой ZnCl 2 и представляет собой соединение двух химических элементов - цинка и хлора. Это бесцветное, сильно гигроскопичное, кристаллическое вещество, обладающее едкими свойствами. Хлорид цинка растворяется в эфире, этаноле, глицерине и в ацетоне. Концентрированные водные растворы хлористого цинка растворяют крахмал, шелк и целлюлозу, и именно поэтому, такая жидкость является Льюисовой кислотой со средней силой. Кислота Льюиса – это любое соединение, способное принять электронную пару на незаполненную орбиталь. Иначе говоря, кислота Льюиса - акцептор пары электронов.
Хлористый цинк представляет собой белое кристаллическое вещество плотностью 2,91 г/см³ и температурой плавления 322°С. Продукт хорошо растворяется в воде, в среднем, соединение имеет 80-процентную растворимость. Так, в 100 г воды при 20°С растворяется 368 г хлористого цинка, а при 100° С – 614 г. При растворении хлорида цинка в воде происходит разогревание раствора из-за химического взаимодействия вещества с растворителем. Растворы цинка дихлорида имеют кислую реакцию, pH растворов обычно варьируется от 1,5 до 3,5.
В хлористом цинке всегда имеется некоторое количество воды, т.к. он гигроскопичен. Это вещество вследствие хорошей растворимости может полностью растворяться в гигроскопичной воде и образовывать вязкие густые растворы с большой плотностью. Обычно состав раствора хлористого цинка приходится корректировать после определения его плотности с помощью ареометра (прибора для измерения плотности жидкостей и твердых тел).
Хлорид цинка обладает химическими свойствами, которые характерны для растворимых солей цинка. Он может быть получен путем растворения цинка или его оксида в соляной кислоте, нагреванием жидкого цинка в токе хлора, вытеснением цинком других металлов из их соединений (хлоридов).
Промышленный метод получения - растворение цинка и его соединений в соляной кислоте. Для данного метода подходит как чистый цинк, так его окиси и даже цинксодержащее вторичное сырье. В дальнейшем полученный раствор выпаривают, так как конечным продуктом, кроме хлорида цинка, будет вода или летучие газы. Второй промышленный способ получения ZnCl 2 - нагревание жидкого цинка в токе хлора. Для этого гранулированный цинк расплавляют при температуре 419,6 °C (температура плавления цинка).
В лабораториях дихлорид цинка можно получать действием чистого цинка на растворы хлоридов некоторых металлов. Те металлы, которые стоят правее цинка в электрохимическом ряду напряжений, будут вытесняться им из соединений. Наиболее распространенные металлы, входящие в состав реактивов – медь, железо, ртуть и серебро. Другим методом получения хлорида цинка в лабораториях является - действие хлоридов металлов или соляной кислоты на соединения цинка.
Очищение хлорида цинка происходит путем сублимации (перехода вещества из твёрдого состояния в газообразное без пребывания в жидком состоянии) при температуре 600°С - 700°С в токе хлора.
Цинк хлористый технический поставляется в промышленной упаковке:
- транспортируется груз железнодорожным, автомобильным и морским транспортом в закрытых отсеках;
- перевозится - в герметичной заводской упаковке;
- при транспортировке следует обеспечивать сохранность и целостность упаковки и не допускать контакта хлорида цинка с внешней средой;
- необходимо хранить продукт в закрытых складских помещениях в герметичной заводской упаковке;
- при хранении и применении следует обеспечивать требуемые меры безопасности к продукту и не допускать его рассыпания;
- хранить хлорид цинка рекомендуется отдельно от продуктов питания.
При соблюдении условий транспортировки и хранения в невскрытой заводской упаковке, гарантийный срок хранения цинка хлористого составляет 12 месяцев.
Хлорид цинка является полезным и широко используемым в промышленности веществом. Его применение основано на специфических химических свойствах как осушающего и огнестойкого средства.
Наиболее распространенные области использования цинка хлористого:
- при производстве огнезащитных средств, таких как огнестойкая пена, пропитка тканей и картона;
- в нефтедобывающей промышленности для глушения нефтяных скважин;
- в качестве антисептической пропитки древесины и железнодорожных шпал;
- в химической промышленности при производстве цианида цинка;
- в технологических процессах производства красителей;
- в металлургии при производстве алюминия и в процессах пайки стальных или медных корпусов, экранов, также в качестве флюса для очистки металлов перед пайкой;
- используется при приготовлении электролита для сухих элементов и гальванических ванн в гальванотехнике;
- в текстильной промышленности в качестве закрепителя краски при крашении тканей;
- в угледобывающей промышленности при проведении тестов проб угля на фракционный состав;
- в качестве катализатора в органическом синтезе при алкилировании, ацилировании по Фриделю-Крафтсу;
- при горячем цинковании (цинкование в расплаве цинка).
Хлорид цинка называют еще хлористым цинком и дихлоридом цинка. Этот хим реактив имеет достаточно широкий спектр применения. Цинк хлористый (ZnCl 2) представляет собой кристаллы или чешуйки белого цвета, иногда с желтоватым оттенком, способные поглощать водяной пар из окружающей среды.
Основные характеристики
Полное отсутствие запаха.
- Растворимость, которая различается в зависимости от температуры воды. Например, при температуре 25 °С в 100 г воды можно растворить 432 г цинка хлористого, а при температуре 100 °С - уже 614 г. В среднем, соединение имеет 80-процентную растворимость в воде. Наряду с водой, хорошими растворителями для хлорида цинка являются ацетон, этиловый спирт, эфир и глицерин.
- Не горюч.
- Токсичен при вдыхании, при попадании на кожу и слизистые вызывает химические ожоги, поэтому работать с этим веществом нужно, используя средства защиты .
Производство
Промышленное производство хлорида цинка осуществляется двумя способами. В ходе первого, цинк растворяют в соляной кислоте. Причем, для данного метода подходит как чистый цинк, так его окиси и даже цинксодержащее вторичное сырье. После растворения раствор выпаривают.
Второй способ подразумевает использование цинка в жидкой или (реже) гранулированной форме. К цинку подают хлор, одновременно нагревая цинк до температуры в 420 °С.
Очищение хлорида цинка происходит путем сублимации, производственные нормы прописаны в ГОСТ 7345-78 и 4529-78.
Хранение и транспортировка
Помещение для хранения должно быть сухим и хорошо проветриваемым. Важно исключить возможность рассыпания и разлива соединения (если оно перевозится в виде раствора), для чего рекомендуется использовать герметичные емкости. Срок хранения, в среднем, составляет от 2 месяцев до полугода.
Перевозят дихлорид цинка согласно правилам перевозки грузов, которые действуют на данном виде транспорта. Во время транспортировки реактив должен быть герметично упакован, а тара маркирована согласно ГОСТ 19433-88.
Транспортируют и хранят ZnCl2 обычно в герметичных цистернах или бочках.
Применение
Цинк хлористый широко применяется и в совершенно разных сферах промышленности. Наиболее распространенные области его использования:
- В стоматологии для производства цементов.
- Для печати рисунков на ситце, в производстве красителей, в том числе для красок хлопковых тканей, в легкой промышленности.
- Для производства огнеупорных пропиток различных материалов. 
- Для нефтеочистки.
- В качестве осушителя.
- В угольной промышленности - для проведения фракционных тестов проб угля.
- При деревообработке для антисептической пропитки древесины.
- В металлургии для рафинирования расплавов, для очищения металлов от слоя оксида.
- При производстве батареек.
- Для повышения качества пайки. Это одна из основных областей применения данного реактива, поэтому его водный раствор широко известен под названием «паяльная кислота».