كرومات الزنك (ZnCrO4) هو مركب مقاوم للتآكل يستخدم في الطلاءات والبادئات. فهو يحمي المعادن، مثل مكونات الطائرات، من الصدأ والتدهور، مما يطيل عمرها وسلامتها الهيكلية.
| اسم الأيوباك | كرومات الزنك |
| الصيغة الجزيئية | ZnCrO4 |
| CAS رقم | 13530-65-9 |
| المرادفات | الزنك الأصفر، الزنك الأصفر 36، كرومات الزنك (VI)، ثلاثي الزنك ثنائي سيتراتوتريكرومات، رباعي كرومات الزنك |
| إنتشي | InChI=1S/4Cr.3O.Zn/q;;;3*-1; |
خصائص كرومات الزنك
صيغة كرومات الزنك
الصيغة الكيميائية لرباعي كرومات الزنك هي ZnCrO4. ويتكون من ذرة زنك واحدة (Zn)، وذرة كروم واحدة (Cr) وأربع ذرات أكسجين (O).
كرومات الزنك الكتلة المولية
تبلغ الكتلة المولية لرباعي كرومات الزنك (ZnCrO4) حوالي 181.38 جم/مول. ويتم حسابه عن طريق إضافة الكتل الذرية للزنك والكروم والأكسجين الموجودة في المركب.
درجة غليان كرومات الزنك
ليس لرباعي كرومات الزنك نقطة غليان مميزة لأنه يتحلل قبل أن يصل إلى نقطة الغليان. عند تسخينه، فإنه يخضع للتحلل الحراري، وإطلاق أبخرة سامة.
نقطة انصهار كرومات الزنك
يحتوي رباعي كرومات الزنك على نقطة انصهار تبلغ حوالي 345 درجة مئوية (653 درجة فهرنهايت). عند درجة الحرارة هذه، يتحول المركب الصلب إلى الحالة السائلة.
كثافة كرومات الزنك جم/مل
تبلغ كثافة رباعي كرومات الزنك حوالي 3.18 جم / مل. تشير هذه القيمة إلى كتلة المركب لكل وحدة حجم وغالباً ما تستخدم لوصف خصائصه الفيزيائية.
الوزن الجزيئي لكرومات الزنك
الوزن الجزيئي لرباعي كرومات الزنك هو 181.38 جم/مول. وهو يمثل مجموع الأوزان الذرية لجميع العناصر الموجودة في الصيغة الكيميائية للمركب.
هيكل كرومات الزنك
يعتمد رباعي كرومات الزنك عمومًا على بنية بلورية رباعية الزوايا. وهو يتألف من كاتيونات Zn2+ وأنيونات CrO4^2- متماسكة معًا بواسطة قوى كهروستاتيكية.
ذوبان كرومات الزنك
يمتلك رباعي كرومات الزنك قابلية ذوبان محدودة في الماء. إنه يشكل تعليقًا غروانيًا عند مزجه بالماء بسبب ذوبانه المنخفض. قد تختلف ذوبان المركب حسب درجة الحرارة ودرجة الحموضة.
| مظهر | الصلبة الصفراء |
| جاذبية معينة | 3.18 جم/سم3 |
| لون | أصفر |
| يشم | عديم الرائحة |
| الكتلة المولية | 181.38 جرام/مول |
| كثافة | 3.18 جرام/مل |
| نقطة الانصهار | 345 درجة مئوية (653 درجة فهرنهايت) |
| نقطة الغليان | متحللة |
| نقطة فلاش | غير قابل للتطبيق |
| الذوبان في الماء | حد |
| الذوبان | محدود في الماء، قابل للذوبان في الأحماض |
| ضغط البخار | تافهة |
| كثافة بخار | غير قابل للتطبيق |
| pKa | غير قابل للتطبيق |
| الرقم الهيدروجيني | أساسي |
سلامة ومخاطر كرومات الزنك
يشكل رباعي كرومات الزنك مخاطر كبيرة على السلامة بسبب طبيعته السامة. قد يسبب استنشاقه أو ابتلاعه مشاكل في الجهاز التنفسي والجهاز الهضمي. وهو مهيج للجلد والعينين. التعرض لفترات طويلة يمكن أن يسبب مشاكل صحية خطيرة. تعتبر التهوية الكافية والملابس والمعدات الواقية ضرورية عند التعامل معها. يجب أن يتوافق التخلص مع اللوائح التي تهدف إلى منع الأضرار البيئية. ويوصى بالبدائل الأكثر أمانا نظرا لآثارها الضارة على الصحة والبيئة.
| رموز الخطر | مهيجة، خطر على الصحة |
| وصف الأمان | سامة؛ ضار في حالة استنشاقه أو ابتلاعه أو ملامسته للجلد/العينين. تجنب إطلاقها في البيئة. استخدم معدات الحماية الشخصية. |
| أرقام تعريف الأمم المتحدة | UN1479 |
| رمز النظام المنسق | 3206.11.00 |
| فئة الخطر | 6.1 (المواد السامة) |
| مجموعة التعبئة | الثاني (خطر معتدل) |
| تسمم | قد يسبب آثاراً صحية خطيرة في حالة تعرضه له. مسرطنة ومضرة بالحياة المائية. التعامل بحذر وتقليل التعرض. |
طرق تصنيع كرومات الزنك
يمكن تصنيع رباعي كرومات الزنك بطرق مختلفة. الطريقة الشائعة هي تفاعل أكسيد الزنك (ZnO) وثالث أكسيد الكروم (CrO3) في محلول مائي. يذوب أكسيد الزنك لتكوين هيدروكسيد الزنك ، بينما يتفاعل ثالث أكسيد الكروم لتكوين حمض الكروميك. يتم بعد ذلك خلط هذه المحاليل مما يؤدي إلى تكوين رواسب رباعي كرومات الزنك. يتم بعد ذلك فصل الرواسب وغسلها وتجفيفها للحصول على المنتج النهائي.
هناك طريقة أخرى تتضمن التفاعل بين ZnSO4 وكرومات الصوديوم (Na2CrO4) . تذوب هذه المركبات في الماء لتكوين الأيونات الخاصة بها. يؤدي خلط هذه المحاليل إلى ترسيب رباعي أكسيد الزنك. يتم جمع الراسب وغسله وتجفيفه.
ومن الأهمية بمكان إجراء هذه العمليات الاصطناعية بطريقة خاضعة للرقابة بسبب الطبيعة السامة للمركبات المعنية. بالإضافة إلى ذلك، من الضروري اتخاذ تدابير السلامة المناسبة ومعدات الحماية لتقليل التعرض للمواد الخطرة. وتتيح هذه الطرق إنتاج رباعي أكسيد الزنك الذي يستخدم في مختلف التطبيقات الصناعية على الرغم من المشاكل الصحية والبيئية المرتبطة به.
استخدامات كرومات الزنك
يستخدم رباعي كرومات الزنك في تطبيقات مختلفة بسبب خصائصه الفريدة، على الرغم من المخاوف الصحية والبيئية المرتبطة به. وتشمل استخداماته:
- تثبيط التآكل: يعمل رباعي كرومات الزنك كمثبط للتآكل في الطلاءات والبادئات والدهانات للمعادن مثل الفولاذ والألمنيوم. يشكل طبقة واقية تمنع الأكسدة وتطيل عمر المعدن.
- صناعة الطيران: يستخدم قطاع الطيران رباعي كرومات الزنك لحماية مكونات الطائرات من التآكل. إن متانتها ومقاومتها للظروف القاسية تجعلها مناسبة لطلاءات الطيران.
- الطلاءات البحرية: في البيئات البحرية، حيث تواجه المعادن المياه المالحة والرطوبة، تعمل طلاءات رباعي كرومات الزنك كدرع، مما يمنع الصدأ والتدهور.
- الأصباغ والأصباغ: اللون الأصفر الزاهي لرباعي كرومات الزنك مفيد في الأصباغ والأصباغ الخاصة بالبلاستيك والمنسوجات والمواد الفنية.
- المواد الحافظة للخشب: يحمي رباعي كرومات الزنك من التعفن الفطري وتفشي الحشرات في معالجات الأخشاب، مما يطيل عمر الهياكل الخشبية.
- الطلاء الكهربائي: يستخدم في عمليات الطلاء الكهربائي، حيث يضفي رباعي أكسيد الزنك طبقة واقية وزخرفية على الأجسام المعدنية المختلفة.
- صناعة السيارات: يجد رباعي كرومات الزنك طريقه إلى طلاءات السيارات، مما يوفر الحماية ضد العناصر ويحسن المظهر البصري للمركبات.
- اختبار التآكل: تستخدمه المختبرات كمواد مرجعية لتقييم مقاومة التآكل للمواد والطلاءات.
- البادئات الصناعية: تطبق الإعدادات الصناعية البادئات التي تحتوي على رباعي أكسيد الزنك على الأسطح المعدنية، مما يوفر طبقة أساسية لتطبيقات الطلاء اللاحقة.
أسئلة:
س: أين يمكن شراء برايمر كرومات الزنك؟
ج: يمكن شراء برايمر رباعي كرومات الزنك من متاجر الأجهزة وتجار التجزئة عبر الإنترنت وموردي الطلاءات المتخصصة.
س: هل كرومات الزنك قابل للذوبان؟
ج: رباعي كرومات الزنك له قابلية محدودة للذوبان في الماء، مما يشكل معلقًا غروانيًا.
س: ما هو لون كرومات الزنك؟
ج: يكون رباعي كرومات الزنك أصفر اللون بشكل عام.
س: كم من الوقت يجب أن يجف كرومات الزنك؟
ج: قد يختلف وقت التجفيف التمهيدي لرباعي كرومات الزنك، لكنه يستغرق عمومًا بضع ساعات حتى يجف عند اللمس.
س: هل يلتصق الهيسول بكرومات الزنك؟
ج: نعم، يمكن للمواد اللاصقة Hysol أن تلتصق جيدًا بأسطح رباعي كرومات الزنك.
س: هل من المقبول لمس كرومات الزنك؟
ج: من الأفضل تجنب الاتصال المباشر مع رباعي أكسيد الزنك لأنه قد يكون ضارًا بسبب سميته.
س: هل يلتصق إيبوكسي West System بطبقة كرومات الزنك التمهيدية؟
ج: نعم، من المعروف أن إيبوكسي West System يلتصق بشكل فعال ببادئات رباعي أكسيد كرومات الزنك المعدة بشكل صحيح.
س: ما اسم المركب الذي صيغته ZnCrO4؟
ج: المركب الذي له الصيغة ZnCrO4 يسمى رباعي أكسيد الزنك.
س: هل ZnCrO4 أيوني أم تساهمي؟
ج: ZnCrO4 مركب أيوني.
س: هل ZnCrO4 قابل للذوبان في الماء؟
ج: إن ZnCrO4 له قابلية ذوبان محدودة في الماء.
س: هل ZnCrO4 أيوني أم جزيئي؟
ج: ZnCrO4 مركب أيوني.