जस्ता क्रोमेट: संरचना, गुण, प्राप्त करना, उपयोग करता है - रसायन विज्ञान - 2025

जस्ता क्रोमेट या जस्ता क्रोमेट तत्वों जस्ता (Zn) से मिलकर एक अकार्बनिक यौगिक, क्रोमियम (सीआर) और ऑक्सीजन (O) है। इसमें आयन Zn ²⁺ और CrO ₄ ^{2- हैं} । इसका रासायनिक सूत्र ZnCrO _{4 है} ।

'जिंक क्रोमेट' शब्द व्यावसायिक रूप से अलग-अलग आणविक संरचना के साथ तीन यौगिकों को नामित करने का कार्य करता है: (ए) जिंक क्रोमेट स्वयं ZnCrO ₄, (b) मूल जस्ता क्रोमेट ZnCrO ₄ • 4Zn (OH) ₂, और (c)) जिंक और पोटेशियम 3ZnCrO ₄ का मूल क्रोमेट • Zn (OH) ₂ • K ₂ CrO ₄ • 2H ₂ O।

जस्ता क्रोमेट की संरचना। लेखक: मारिलुआ स्टी

इसका उपयोग मुख्य रूप से पेंट या प्राइमरों में किया जाता है जो धातुओं को क्षरण से बचाते हैं। इसके लिए, यह पेंट, वार्निश और पॉलिमर के साथ मिलाया जाता है जो तब धातुओं की सतह पर लागू होता है।

इसका उपयोग सजावटी और सुरक्षात्मक खत्म में भी किया जाता है, जो अन्य क्रोमेट्स और एसिड के साथ प्राप्त होता है, जो विभिन्न वस्तुओं जैसे उपकरण को कोटिंग करता है। यह धातु भागों की विद्युत चालकता को बनाए रखने का कार्य भी करता है।

इसका उपयोग कार्बनिक यौगिकों में हाइड्रोजनीकरण प्रतिक्रियाओं (हाइड्रोजन के अलावा) में उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है। यह पूर्व में कलात्मक चित्रों में प्रयुक्त वर्णक का हिस्सा है।

यह एक ऐसी सामग्री है जो कैंसर का कारण बनती है और ऐसा इसलिए है क्योंकि क्रोमेट में +6 ऑक्सीकरण अवस्था में क्रोमियम होता है।

संरचना

जिंक क्रोमेट ZnCrO ₄ एक पीला यौगिक है। लेखक: मारिलुआ स्टी

जिंक क्रोमेट एक आयनिक यौगिक है जो जिंक केलेशन Zn ²⁺ और क्रोमेट एनियन CrO ₄ ^{2- से} बनता है । उत्तरार्द्ध वेलेंस +6 (हेक्सावलेंट क्रोमियम, सीआर ⁶⁺) और ऑक्सीकरण राज्य -2 के साथ चार ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ क्रोमियम से बना है ।

Zn ²⁺ आयन में निम्नलिखित इलेक्ट्रॉनिक संरचना है:

1s ², 2s ² 2p ⁶, 3s ² 3p ⁶ 3 डी ¹⁰ ।

इसके भाग के लिए, हेक्सावलेंट क्रोमियम के अपने इलेक्ट्रॉनिक ऑर्बिटल्स में निम्नलिखित विकृति है:

1s ², 2s ² 2p ⁶, 3s ² 3p ⁶ ।

कक्षाएँ पूरी होने के बाद से दोनों संरचनाएँ बहुत स्थिर हैं।

शब्दावली

• जिंक क्रोमेट
• क्रोमिक एसिड जस्ता नमक
• जस्ता पीला (हालांकि यह शब्द अन्य यौगिकों को भी संदर्भित करता है जिसमें ZnCrO ₄ शामिल हैं)।

गुण

भौतिक अवस्था

नींबू पीला या पीला क्रिस्टलीय ठोस। प्रिज्म के रूप में क्रिस्टल।

आणविक वजन

181.4 ग्राम / मोल

गलनांक

316 ºसी

घनत्व

3.40 ग्राम / सेमी ³

घुलनशीलता

पानी में कमजोर घुलनशील: एच ₂ ओ का 3.08 ग्राम / 100 ग्राम । यह एसिड और तरल अमोनिया में आसानी से घुल जाता है। एसीटोन में अघुलनशील।

पीएच

कुछ स्रोतों के अनुसार, इसका जलीय घोल अम्लीय होता है।

रासायनिक गुण

यह एक दृढ़ता से ऑक्सीकरण यौगिक है, इसलिए यह एजेंटों को कम करने, गर्मी पैदा करने के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है। जिन पदार्थों के साथ यह प्रतिक्रिया कर सकता है उनमें कार्बनिक हैं, जैसे साइनाइड, एस्टर और थियोसायनेट्स। यह कुछ धातुओं पर भी हमला कर सकता है।

जलीय घोल में क्रोमेट आयन पीएच के आधार पर और विभिन्न प्रजातियों को बनाने के लिए विभिन्न संतुलन प्रस्तुत करता है।

क्रोमेट से बनने वाली प्रजाति

पीएच 6 से ऊपर क्रोमेट आयन सीआरओ ₄ ^2- (रंग में पीला) मौजूद है; पीएच 2 और पीएच 6 के बीच आयन एचसीआरओ ₄ ^- और डाइक्रोमेट सीआर ₂ ओ ₇ ^2- (नारंगी-लाल रंग में) संतुलन में हैं; पीएच में 1 से कम मुख्य प्रजाति एच ₂ सीआरओ _{4 है} ।

जब इन जलीय घोलों में जिंक (II) को जोड़ा जाता है, तो ZnCrO ₄ अवक्षेपित होता है ।

शेष राशि इस प्रकार है:

एचसीआरओ ₄ ^- O सीआरओ ₄ ^2- + एच ⁺

एच ₂ सीआरओ ₄ O एचसीआरओ ₄ ^- + एच ⁺

Cr ₂ O ₇ ^2- + H ₂ O O 2 HCrO ₄ ^-

मूल माध्यम में निम्नलिखित होते हैं:

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

HCrO ₄ ^- + OH ^- ⇔ सीआरओ ₄ ^2- + H ₂ हे

ZnCrO ₄ हवा या पानी के साथ तेजी से प्रतिक्रिया नहीं करता है।

प्राप्त

यह एक जलीय जिंक ऑक्साइड या हाइड्रॉक्साइड कीचड़ को भंग क्रोमेट नमक के साथ प्रतिक्रिया करके और फिर बेअसर करके उत्पादित किया जा सकता है।

परोक्ष रूप से, क्रोनक प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है, जिसमें जस्ता धातु को सोडियम डाइक्रोमेट (Na ₂ Cr ₂ O ₇) और सल्फ्यूरिक एसिड (H ₂ SO ₄) के घोल में डुबोया जाता है ।

इसे घोल में घुलने वाले जिंक और क्रोमेट लवण से तैयार करके भी तैयार किया जा सकता है:

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

अनुप्रयोग

धातु संरक्षण में

धातुकर्म उद्योग में, यह मुख्य रूप से धातुओं पर लागू बेस पेंट (प्रारंभिक पेंट या प्रारंभिक कोटिंग) में उपयोग किया जाता है, जिससे यह जंग के खिलाफ प्रतिरोध प्रदान करता है।

इसका उपयोग पेंट और वार्निश में एक वर्णक के रूप में किया जाता है, एक कार्बनिक बहुलक के मैट्रिक्स में डाला जाता है।

इस प्रकार का पेंट पाइपलाइनों, तेल टैंकरों, इस्पात संरचनाओं जैसे कि पुलों, बिजली संचरण टावरों और ऑटोमोबाइल भागों पर जंग को रोकने के लिए लगाया जाता है।

पुलों की स्टील संरचनाओं को जंग से बचाने के लिए अंतिम पेंटिंग से पहले जस्ता क्रोमेट बेस के साथ चित्रित किया जाता है। लेखक: ギ: ク ギ オ ギ ギ ギ स्रोत: पिक्साबे

passivation

यह जस्ता-लेपित धातु के घटकों की रक्षा करते हुए भी पाया जाता है जिन्हें क्षार धातु के क्रोमेट्स का उपयोग करके पारित किया गया है। पारितोषिक में कुछ पर्यावरणीय परिस्थितियों में रासायनिक प्रतिक्रियाशीलता का नुकसान होता है।

ये कोटिंग्स सजावटी खत्म करने और विद्युत चालकता बनाए रखने के लिए भी काम करते हैं। वे आम तौर पर रोजमर्रा की वस्तुओं जैसे उपकरणों पर लागू होते हैं और उनके पीले रंग से पहचाने जा सकते हैं।

कुछ उपकरण जस्ता क्रोमेट के साथ लेपित हैं। लेखक: डुक स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

यह कैसे काम करता है

कुछ शोधकर्ताओं ने पाया कि धातु के क्षरण के खिलाफ जस्ता क्रोमेट का संरक्षण इस तथ्य के कारण हो सकता है कि यह कवक के विकास को रोकता है। इस तरह यह एंटीकोर्सिव पेंट कोटिंग की गिरावट को रोकता है।

अन्य अध्ययनों से संकेत मिलता है कि एंटीकोर्सिव प्रभाव इस तथ्य के कारण हो सकता है कि यौगिक धातुओं पर सुरक्षात्मक ऑक्साइड के गठन को तेज करता है।

धातु सतहों के संरक्षण के लिए एंटीकोर्सिव जिंक क्रोमेट प्राइमर। 水水 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

प्रतिक्रियाओं के उत्प्रेरक में

इस यौगिक का उपयोग विभिन्न रासायनिक प्रतिक्रियाओं में उत्प्रेरक के रूप में किया गया है, जैसे कि मेथनॉल (सीएच ₃ ओएच) प्राप्त करने के लिए कार्बन मोनोऑक्साइड (सीओ) के हाइड्रोजनीकरण ।

एस्टर को हाइड्रोजनीकरण द्वारा प्राथमिक अल्कोहल में परिवर्तित किया जा सकता है, इस यौगिक का उपयोग करके प्रतिक्रिया को तेज किया जा सकता है।

कुछ शोधकर्ताओं के अनुसार, इसकी उत्प्रेरक कार्रवाई इस तथ्य के कारण है कि ठोस एक स्टोइकोमेट्रिक संरचना पेश नहीं करता है, अर्थात, यह अपने सूत्र ZnCrO _{4 से} भटकता है और यह है:

Zn _1-x Cr _2-x O ₄

तात्पर्य यह है कि संरचना में दोष हैं जो ऊर्जावान रूप से उत्प्रेरित करने का पक्ष लेते हैं।

दूसरे एप्लिकेशन

यह कुछ तैलीय रंगों में पाया जाता है, इसका उपयोग मुद्रण के लिए किया जाता है, यह एक सतह उपचार एजेंट है, इसे फर्श कवरिंग में लगाया जाता है और यह रासायनिक प्रयोगशालाओं में एक अभिकर्मक है।

बंद उपयोग करता है

1940 के बाद से ZnCrO ₄, जस्ता तांबे क्रोमेट के व्युत्पन्न, का उपयोग आलू के पौधों के लिए एक फफूंदनाशक के रूप में किया गया है।

आलू के पौधे। लेखक: डिर्क (बीकी®) शूमाकर। स्रोत: पिक्साबे

यौगिक के विषाक्तता और हानिकारक प्रभावों के कारण इस उपयोग को छोड़ दिया गया है।

एक जटिल जस्ता क्रोमेट नमक की उपस्थिति, 4ZnCrO ₄ • K ₂ O • 3H ₂ O (हाइड्रेटेड जस्ता और पोटेशियम क्रोमेट), जो एक पीला वर्णक है जिसे लेमन येलो कहा जाता है, 19 वीं शताब्दी से कलात्मक चित्रों में पाया गया है ।

जोखिम

यद्यपि यह दहनशील नहीं है, लेकिन गर्म होने पर यह जहरीली गैसों का उत्सर्जन करता है। अगर एजेंटों या कार्बनिक पदार्थों को कम करने के संपर्क में हो तो विस्फोट हो सकता है।

धूल आंखों और त्वचा को परेशान करती है जिससे एलर्जी होती है। साँस लेना नाक और गले में जलन का कारण बनता है। यह फेफड़ों को प्रभावित करता है, सांस की कमी, ब्रोंकाइटिस, निमोनिया और अस्थमा का कारण बनता है।

इसका अंतर्ग्रहण पाचन तंत्र, लीवर, किडनी, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र को प्रभावित करता है, एक संचलन का निर्माण करता है और प्रतिरक्षा प्रणाली को नुकसान पहुंचाता है।

कैंसर जनक

यह एक पुष्टि की गई कार्सिनोजेन है, फेफड़े और नाक गुहा कैंसर का खतरा बढ़ जाता है। यह कोशिकाओं (साइटोटोक्सिक) के लिए विषाक्त है और गुणसूत्रों (जीनोटॉक्सिक) को भी नुकसान पहुंचाता है।

जिंक क्रोमेट फेफड़ों और श्वसन कैंसर का कारण बनता है। लेखक: ओपनक्लिपार्ट-वेक्टर्स। स्रोत: पिक्साबे

यह निर्धारित किया गया है कि इस यौगिक की विषाक्तता और कार्सिनोजेनेसिस मुख्य रूप से +6 ऑक्सीकरण राज्य में क्रोमियम की कार्रवाई के कारण होता है। हालांकि, जस्ता की उपस्थिति उत्पाद को अकुशलता प्रदान करती है और इससे उत्पन्न होने वाली क्षति को भी प्रभावित करती है।

पर्यावरण पर प्रभाव

यह जानवरों और जलीय जीवन के लिए बहुत जहरीला है, जो समय के साथ हानिकारक प्रभाव पैदा करता है। यह रसायन पूरे खाद्य श्रृंखला में बायोकेम्युलेट कर सकता है।

इन सभी कारणों के लिए, क्रोमेट्स (हेक्सावैलेंट क्रोमियम) से जुड़ी प्रक्रियाओं को विश्व स्वास्थ्य संगठनों द्वारा विनियमित किया जा रहा है और इस आयन के बिना वैकल्पिक तकनीकों द्वारा प्रतिस्थापित किया जा रहा है।

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