Формула цинковой пыли
Формула цинковой пыли является международным стандартом для получения солей цинка (оксида цинка) путем термического разложения. Он был разработан в 1952 году и несколько раз пересматривался в течение своего срока службы, пока не стал частью Международной системы стандартизации IUPAC (ISO) в 2001 году после того, как был принят как ISO/IEC 17025:1998. Новая версия заменила старые формулы 1950 года выпуска. С тех пор хлорид цинка также использовался для получения металлического цинка; однако в результате этого процесса образуются высокотоксичные пары, которые не разрешены законами об охране окружающей среды. Кроме того, высокая стоимость хлорида цинка делает его непрактичным для использования с большинством металлов, таких как медь или алюминий.
Основная химическая реакция происходит между цинковым порошком, растворенным в воде, и восстановителем. Типичным примером является ацетат цинка + газообразный водород → ацетилацетонат цинка. Эта реакция может быть проведена при комнатной температуре, но обычно требует нагрева до 250 ° C или более.
Подготовка
Цинковый порошок может быть получен двумя различными способами. Один из способов включает растворение цинка в холодной воде с последующим добавлением раствора гидроксида натрия для осаждения гидрата цинка, оставляя при этом небольшое количество оксида цинка. Этот метод позволяет получить чистый оксид цинка, хотя в нем будут присутствовать некоторые примеси из-за присутствия других компонентов в исходной смеси, включая органические соединения и остатки растворимой соли. Другой способ заключается в плавлении порошкообразного цинка в расплавленный сульфид цинка с последующим быстрым охлаждением до температуры затвердевания. Этот метод не дает чистого оксида цинка, поскольку в процессе образуется много примесных соединений. Таким образом, оба метода имеют свои преимущества по сравнению друг с другом. Однако оба метода требуют более высоких температур, чем описанный выше одноступенчатый метод.
Приложения
Оксид цинка обычно используется в качестве катализаторного материала в различных областях применения, в первую очередь в качестве катализаторов для производства метанола и этанольного топлива путем реакций частичного окисления. Оксид цинка часто комбинируют с монооксидом углерода, метаном, пропаном, этиленгликолем и спиртами, такими как метиловый спирт и этанол, чтобы увеличить скорость превращения этих молекул. Эти процессы обычно включают восстановление углекислого газа до монооксида углерода и водорода, что приводит к образованию метанола. Другие области применения включают производство водородных топливных элементов, электролиз воды и окисление щелочей, оснований, кислот и олефинов. Оксид цинка также полезен при производстве покрытий, красок, чернила, пластмасс, резины, бумаги и косметики.