Одержання і застосування сполук кальцію і цинку - Хімія - Уроки, реферати, виховні роботи та багато іншого - Обмін досвідом


Форма входу

Вітаю Вас Гість!

Пошук

чат

200

Наше опитування

Чи потрібне зовнішнє оцінювання
Усього відповідей: 235

Статистика


Усього онлайн: 1
Гостей: 1
Користувачів: 0
Головна » Стаття » Хімія

Одержання і застосування сполук кальцію і цинку

Сполуки кальцію

 

1. Кальцію оксид (син. палене вапно; рос. Кальцит окись, жженая известь; лат. Calcii oxydum, Calcaria usta)/

                                      СаО            Мол. м. = 56,08

Кальцію оксид добувають прожарюванням вапняку або крейди при температурах вище 9000 С;

                                      СаСО3 = СаО + СО2

Чистіші сорти препарату добувають прожарюванням мармуру.

Кальцію оксид – аморфні тверді білі або сірувато-білі куски.

Плавиться при температурі 25850С. У спиртах та ефірі не розчиняється. З водою реагує екзотермічно і утворює гашене вапно:

                                      СаО + Н2Щ = Са(ОН)2

В 100г холодної води розчиняється 0,12г препарату, в 100г киплячої – 0,06г. Тому насичені водні розчини гідроксиду кальцію мутніють при нагріванні. Водні розчини мають лужну реакцію. Препарат легко вбирає вуглекислий газ з повітря і перетворюється в карбонат кальцію:

                                      СаО + СО2 = СаСО3

Для ідентифікації препарат розчиняють в соляній кислоті і добавляють розчини оксалату амонію і аміаку – випадає білий осад оксалату кальцію, нерозчинний в оцтовій, розчинний в соляній кислоті:

                                      CаО + 2НСl = CaCl2 + H2O,

                                      CaCl2 + (NH4)2C2O4 = CaC2O4 + 2NH4Cl.

Кількісне визначення полягає в розчиненні певної кількості препарату в відомій кількості 0,5 н. соляної кислоти і відтитруванні надлишку її 0,5 н. розчином гідроксиду натрію при наявності метилового оранжевого.

Препарат повинен розчинятися в розбавленій соляній кислоті без помітного виділення вуглекислого газу, що вказувало б на наявність карбонату кальцію. Розчин препарату в розбавленій оцтовій кислоті не повинен давати осаду або помутніння з насиченим розчином гіпсу, що вказувало б на наявність у ньому іонів барію.

Препарат зберігають у добре закритих посудинах, бо він легко вбирає з повітря вологу і вуглекислий газ.

Кальцію оксид (гашений) – дешевий засіб для масової дезинфекції вигрібних ям, приміщень тощо. Застосовують для виготовлення вапняної води (рос. известковая вода; лат. Aqua calcis, Calcii hydroxydum solutum, Calcaria caustica soluta).

Вапняна вода – це насичений розчин гідроксиду кальцію (0,15 – 0,17%). Оскільки вихідна речовина (вапняк, крейда) може мати польові шпати як домішки, при гашенні вапна утворюються невеликі кількості гідроксиду натрію. Тому при виготовленні вапняної води слід перший настій виливати і настоювати гашене вапно з свіжою водою. Вапняну воду застосовують як  слабкий луг та при виготовленні лініментів. Вапняну воду зберігають у склянках, наповнених вщерть і щільно закритих корками або гумовими пробками (легко вбирає СО2).

2. Осаджений кальцію карбонат (рос. осажденный кальция карбонат, осажденный кальций углекислый; лат. Calcii carbonat praecipitatus)

                                      CaCO3        Мол. м. = 100,09

Для добування препарату природну крейду розчиняють в соляній кислоті. Добутий розчин нейтралізують чистим оксидом кальцію, який, як основа, осаджує ряд домішок (фосфати, солі магнію, заліза, алюмінію). Розчин фільтрують і осаджують з нього карбонат кальцію розчином соди:

                                      СаСО3 + 2НСl = CaCl2  + CO2 + H2O,

                                      CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3 + 2NaCl.

Осад відфільтровують, промивають водою і висушують при 80-1000С.

Осаджений кальцію карбонат – білий дрібнокристалічний порошок без запаху і смаку, нерозчинний у воді та в органічних розчинниках. Поступово розчиняється у воді, що містить вуглекислий газ, з утворенням гідрокарбонату кальцію:

СаСО3 + Н2О + СО2 «Са(НСО3)2

Кальцію карбонат розчиняється в кислотах з виділенням вуглекислого газу, наприклад:

                           СаСО3 + 2СН3СООН = (СН3СОО)2Са + Н2О + СО2

Для виявлення кальцію до утвореного розчину добавляють розчини оксалату амонію та аміаку. Випадає білий осад оксалату кальцію:

                           (СН3СОО)2Са + (NH4)2C2O4 = CaC2O4↓ + 2CH3COONH4.

Оскільки оксалат кальцію не розчиняється в оцтовій кислоті, осад випадає і без добавлення аміаку.

Кількісне визначення кальцію карбонату провадять комплексонометричним методом: певну наважку проби розчиняють в соляній кислоті, підлуговують 1н. розчином NaОН і титрують 0,05 М розчином Nа2 – ЕДТА при наявності мурексиду до появи фіолетового забарвлення (комплексна сполука мурексиду з кальцієм має червоний колір).

Осаджений кальцію карбонат застосовують в дозах по 0,2-1,0г 2-3 рази на день при підвищеній кислотності шлункового соку. Входить до складу зубних порошків.

3. Кальцію хлорид (рос. кальция хлорид, кальций хлористый; лат. Calcii chloridum), ДФ Х

                           СаСl2 * 6Н2О

Кальцію хлорид добувають з крейди, яку розчиняють в соляній кислоті:

                           СаСО3 + 2НСl = СаСl2 + Н2О + СО2

Для видалення домішок вводять у розчин, що утворився, хлор (газ), щоб оксидувати Fe2+ в Fe3+ і добавляють розчин гідроксиду кальцію до лужної реакції. Випадають гідроксиди та фосфати заліза, алюмінію і магнію. Осад відфільтровують, розчин підкислюють соляною кислотою і згущують до кристалізації.

Кальцію хлорид – безбарвні прозорі кристали без запаху, гірко-солоні на смак. Плавиться при температурі 340С в своїй кристалізаційній воді і переходить в дигідрат СаСl22О; при 2000С стає безводним. Безводний препарат плавиться при температурі 7720С і кипить вище 16000С. Гексагідрат кальцію хлориду розчиняється а 0,25ч. води і в 9ч. спирту, на повітрі вбирає вологу і розпливається. Безводний кальцію хлорид вбирає пари спирту і утворює сполуку СаСl22Н5ОН; з парами аміаку утворює сполуку СаСl2 * 8NН3.

Розчин препарату у воді дає з розчином оксалату амонію білий осад оксалату кальцію (нерозчинний в оцтовій і розчинний в соляній кислотах), а з розчином нітрату срібла – білий осад хлориду срібла (нерозчинний в азотній кислоті і розчинний в аміаку):

                           СаCl2 + (NH4)2C2O4 = CaC2O4↓ + 2NH4Cl

                           CaCl2 + 2AgNO3 = 2AgCl↓ + Ca(NO3)2.

Кількісне визначення кальцію хлориду провадять титрування певної наважки проби 0,1 н. розчином нітрату срібла при наявності хромату калію, або 0,05М розчином Na2-ЕДТА при наявності 1 н. розчину NaOH та мурексиду (див. „Осаджений кальцію карбонат”).

Розчини кальцію хлориду мають бути нейтральними. Тому водний розчин препарату (1:20), забарвлений у жовтий колір від 1 краплі розчину метилового оранжевого, повинен при добавлянні 0,1 мл 0,01 н. розчину НСl змінити забарвлення на рожеве. Розчин кальцію хлориду не повинен мутніти при добавлянні до нього насиченого розчину гіпсу (що свідчило б про наявність іонів барію) і при добавлянні розчину аміаку при наявності NH4Cl (що свідчило б про наявність іонів заліза, алюмінію або РО3-4).

Кальцію хлорид дуже важко зважувати через його гігроскопічність. Тому рекомендується спочатку виготовляти 50%-ний розчин СаCl2 і його застосовувати для виготовлення мікстур і більш розбавлених розчинів.

Кальцію хлорид застосовують при як кровоспинний засіб при легеневих, шлунково-кишкових, носових і маткових кровотечах. Застосовують при алергічних захворюваннях, екземах, псоріазі, скрозмофілії, різних формах туберкульозу, при вегетативних неврозах, тетанії і спазмофілії, при паренхіматозному гепатиті, нефриті, еклампсії, при отруєннях солями магнію, щавлевою кислотою, фторидами тощо. Крім того, препарат стимулює родову діяльність і зменшує проникність судин. Вводять орально або інтравенозно. Ін’єкції під шкіру або внутрішньом’язово можуть викликати некроз тканин. Дози препарату – одна столова ложка 5-10%-ного розчину орально або 5-15 мл 10%-ного розчину інтравенозно.

Зберігають в посудинах, пробки яких ущільнюють парафіном у зв’язку з значною гігроскопічністю препарату.

4. Кальцію лактат (рос. Кальцит лактат, кальций молочнокислый; лат. Calcii lactas), ДФ Х

                           (СН3СНОНСОО)2Сф * Н2О   Мол. м. = 308,30

Кальцію лактат добувають молочнокислим бродінням цукру при наявності карбонату кальцію. Розчини цукру зброджують при температурі 35-450С чистими культурами молочнокислих бактерій (Bacillus Delbruckii). З молекули глюкози утворюються дві молекули молочної кислоти:

                           С6Н12О6 = 2СН3СНОНСООН,

         2СН3СНОНСООН + СаСО3 = (СН3СНОНСОО)2Са + СО2↑ + Н2О

Після закінчення ферментації розчин підігрівають, фільтрують і згущують до кристалізації.

Кальцію лактат – білі зерна або білий дрібний порошок без запаху. На повітрі повільно втрачає кристалізаційну воду. Розчинний в 20 ч. води, слабко – в спирті, не розчиняється в ефірі. При температурі 1200С стає безводним.

З розчину препарату розчин оксалату амонію осаджує оксалат кальцію:

(СН3СНОНСОО)2Са + (NH4)2C2O4 = (COO)2Ca↓ + 2CH3CHOHCOONH4

При оксидації може також утворюватися оцтова кислота.

Кальцію лактонат застосовують у тих випадках, що і кальцію хлорид. Приймають по 0,5 – 1 г орально 2-3 рази в день.

5. Кальцію глюконат добувають нейтралізацією глюконової кислоти оксидом кальцію. Глюконову кислоту добувають оксидацією глюкози хлором або бромом, а також біохімічним методом. Найкраще проводити оксидацію електрохімічним методом при наявності броміду кальцію та карбонату кальцію. При електролізі розчину броміду кальцію на аноді виділяється вільний бром, який оксидує глюкозу до глюконової кислоти, а остання нейтралізується карбонатом кальцію.

 

Сполуки цинку

 

1. Цинку оксид (рос. цинка окись; лат. Zinci oxydum, Flores Zinci, Lana philosophica), ДФ Х

                           ZnO            Мол. м. = 81,38

Цинку оксид добувають прожарюванням карбонату цинку або гідроксиду цинку.

За першим методом до киплячого розчину карбонату натрію добавляють водний розчин сульфату цинку так, щоб суміш залишилася слабко лужною. Утворений осад промивають декантацією, фільтрують і промивають на фільтрі водою до зникнення реакції на сульфати. Після висушення прожарюють осад у фарфорових чашках при температурі вище 3000С. Залежно від концентрації реагуючих речовин та температури основний карбонат цинку може мати різний склад. Найпоширеніший препарат складу 2nCO3 * 3Zn (OH)2. Вищезазначені реакції відбуваються за схемою:

5ZnSO4 + 5Na2CO3 + 3H2O = 2ZnCO3*3Zn(OH)2↓ + 5Na2SO4 + CO2↑,

2ZnCO3*3Zn(OH)2 = 3H2O + 5ZnO + 2CO2

Цинку оксид – аморфний білий або жовтуватий порошок без запаху, нерозчинний у воді та спирті. При нагріванні жовтіє, при охолодженні знову стає білим. Цей процес зв’язаний з односторонньою деформацією кристалів ZnО під впливом підвищеної температури. Викликані нагріванням значні коливання іонів кисню і цинку сприяють наближенню протилежно заряджених іонів і посиленню поляризованості, а це викликає деформацію кристалів і призводить до появи забарвлення. Цинку оксид розчиняється в розбавлених мінеральних кислотах і в оцтовій кислоті з утворенням солей. Завдяки атмосферному характеру цинку оксид розчиняється в лугах з утворенням цинкатів. Звичайно приписують їм формулу мета цинкатів, хоч у водному середовищі вони гідратовані і є гідроксикатами:

                           ZnO + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2O

                           ZnO + NaOH + H2O = NaZn(OH)3

Цинку оксид розчиняється також у розчині аміаку внаслідок утворення комплексних солей з координованими молекулами NH3:

                           ZnO + 4NH3 + H2O = Zn (NH3)4(OH)2

Цинку оксид застосовується як антисептичний і в’яжучий засіб у вигляді присипок, мазей і пас. Входить до складу готових лікарських засобів: гальманін, дитяча присипка, цинкова мазь, супозиторіїів анестезол, неоанусол. Є складовою частиною лейкопластиру та деяких кремів проти загару.

2. Цинку сульфат (син. цинковий купорос, рос. цинка сульфат, цинк сернокислый; лат. Zinci sulfas), ДФ Х

                           ZnSO4*7H2O        Мол. м. = 287,56

Щоб добути цинку сульфат, технічний цинк розчиняють у розбавленій сірчаній кислоті. До розчину добавляють невелику кількість чистого цинку і кип’ятять. Частина цинку повинна залишитись нерозчинною. Цинк витісняє важкі метали, які містяться в розчині як домішки. Розчин фільтрують і добавляють до нього окислювач (пероксид водню або хлор) для окислення двовалентного заліза в тривалентне. Після цього розчин кип’ятять з невеликою кількістю чистого оксиду цинку, який осаджує залізо у вигляді Fe(OH)3. Осад відфільтровують, промивають невеликою кількістю холодної води і висушують на повітрі. Цинку сульфат утворюється за рівнянням:

                           Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2

Цинку сульфат – білі прозорі кристали або дрібнокристалічний порошок в’яжучого металічного смаку, без запаху, розчинний у 0,7 ч. холодної і в 0,2 ч. киплячої води та в 1 ч. гліцерину. Не розчиняється в спирті. При нагріванні до температури до 390С переходить в гексагідрат ZnSO4*6H2O, а при 2800С стає безводним. Водні розчини кислі та лакмус і нейтральні на метиловий оранжевий.

Ідентифікацію Цинку сульфату провадять за схемою:

                           ZnSO4 + NaS = ZnS↓ + Na2SO4,

                           ZnSO4 + BaCl2 = BaSO4↓ + ZnCl2

При добавлянні до водного розчину препарату розчину сільфіду натрію випадає білий осад сільфіду цинку, який не розчиняється в оцтовій кислоті. З хлоридом барію утворюється білий осад сульфату барію, нерозчинний в мінеральних кислотах.

Для кількісного визначення наважку проби препарату розчиняють у воді і титрують комплексонометично, як у випадку цинку оксиду.

Оскільки кристалічний цинку сульфат легко втрачає кристалізаційну воду, препарат зберігають у добре закритих банках.

Застосовують як антисептичний, в’яжучий і припікальний засіб при кон’юктивітах (0,1-0,5%-ні краплі для очей), при хронічному катаральному ларингіті (0,25-0,5%-ні розчини), для спринцювань при уретритах і вагінітах (0,1-0,5-ні розчини). Рідко застосовують орально як блювотний засіб по 0,1-0,3г (найвища разова доза 1 г).

Категорія: Хімія | Додав: stdynzosh (17.04.2009)
Переглядів: 1160 | Рейтинг: 0.0/0
Усього коментарів: 0
Додавати коментарі можеть тільки зареєстровані користувачі.
[ Реєстрація | Вхід ]