کلرید روی

روی کلرید

1-مقدمه

فلز روی، در ترکیبات شیمیایی اکثرا با عدد اکسایش 2+ دیده می شود و در موارد بسیار اندکی، از وجود عنصر روی با عدد اکسایش 1+ نیز گزارش شده است, اما تاکنون ترکیبی شیمیایی که در آن عنصر روی دارای عدد اکسایش 3+ و اعداد بزرگتر از آن باشد، گزارش نشده است. نمک روی کلرید، یک ترکیب معدنی با فرمول شیمیایی ZnCl2 می باشد. این نمک معدنی، محصول تشکیل پیوند یونی بین کاتیون Zn+2 و آنیون Cl- می باشد. مقادیر زیادی از نمک روی کلرید به راحتی در آب 25 درجه سانتیگراد حل می شود و در اثر حل شدن آن، pH محلول کم شده و اسیدی می گردد. این نمک معدنی، علاوه بر آب، در حلال های آلی مانند اتانول، استون و گلیسرول نیز محلول است.

 نمک روی کلرید به شدت جاذب رطوبت است. این نمک، دارای 5 فرم آبدار با فرمول شیمیایی ZnCl2.nH2O که در آن، n برابر با اعداد 1، 5/1، 5/2، 3 و 4 می باشد. این نمک، دارای 4 فرم کریستالی به نام های آلفا (α)، بتا (β)، گاما(γ) و سیگما (δ) می باشد که در هر 4 فرم ذکر شده، کاتیون Zn2+ به شکل تتراهدرال یا چهاروجهی قرار گرفته است.

2- تاریخچه

تاریخچه ی این نمک معدنی, گره خورده با کاربرد آن در گذشته می باشد. محلول آبی نمک کلرید روی رقیق شده, به عنوان یک مایع ضد عفونی کننده با نام "مایع ضد عفونی کننده برنت" استفاده می شده است. نامگذاری آن نیز به این علت است که از سال 1839 ویلیام برنت استفاده از آن را به عنوان یک ماده ی ضد عفونی کننده و همچنین نگهدارنده چوب رواج داده است.

3-کاربردها

1-3- واکنش های آلی

در واکنش های آلی، از نمک روی کلرید که یک اسید لوئیس است، به منظور اسیدی کردن محیط و یا به عنوان کاتالیزور اسید لوئیس استفاده می شود.

2-3- صنعت نساجی

محلول های آبی غلیظ روی کلرید ( بیش از %64 وزنی- وزنی ) می توانند نشاسته، ابریشم و سلولز را در خود حل کنند و به عنوان عامل نسوز و براق کننده پارچه ها در صنایع نساجی کاربرد دارند.

3-3- صنعت پزشکی 

کلرید روی در حفظ سلامت پوست موثر است و از آن برای از بین بردن جای زخم روی پوست ، سلول های مرده ی پوست و همچنین درمان سرطان پوست استفاده می شود. علاوه بر این ها، روی کلرید خصلت ضدعفونی کنندگی نیز دارد.

4-3- شناسایی اثرانگشت

در اثر واکنش نین هیدرین با آمین ها و آمینو اسیدها یک ترکیب شیمیایی بنفش رنگ تولید می شود که از آن برای تشخیص اثر انگشت استفاده می کنند. در اثر استفاده از محلول روی کلرید به همراه این ترکیب شیمیایی بنفش رنگ، یک کمپلکس تشکیل می شود که خصلت فسفرسانسی آن بسیار زیاد بوده و سبب تشخیص راحت تر اثر انگشت می گردد. 

5-3- کاربرد های دیگر

علاوه بر موارد ذکر شده، از نمک معدنی روی کلرید در تولید نارنجک های دودزا، مواد نگهدارنده چوب ، تولید نیمه رساناها، صنایع رنگ سازی و تولید جوهر چاپ و غیره استفاده می شود.

4- واکنش ها

1-4- تهیه ی فلئوروسین

روش تهیه رنگ فلورسین از انیدرید فتالیک و رزورسینول با استفاده از این ماده صورت می گیرد که شامل آسیلاسیون فریدل کرافت است. این تبدیل در واقع با استفاده از ZnCl2 هیدراته انجام می شود.

2-4- واکنش لوکاس

ترکیب اسید کلریدریک و نمک ZnCl2 که به «معرف لوکاس» معروف است برای تهیه آلکیل کلرید از الکل ها استفاده می گردد.

3-4- فعال سازی جهت واکنش

از نمک کلرید روی همچنین جهت فعال سازی هالیدهای بنزیلی و آلیلیک برای جایگزینی با هسته دوست های ضعیف مانند آلکن ها استفاده می شود.

به مانند همین روش ، ZnCl2 سبب کاهش (رداکشن) انتخابی NaBH3CN هالیدهای سوم، آلیلیک یا بنزیلی به هیدروکربن های مربوطه می شود.

4-4- سنتز مواد آلی حاوی روی

کلرید روی یک معرف اولیه مفید برای سنتز بسیاری از معرف ‌های آلی روی است، مانند آنهایی که در کوپلینگ نگیشی کاتالیز شده با پالادیوم با آریل هالیدها یا وینیل هالیدها استفاده می‌شوند. در چنین مواردی، ترکیب ارگانو روی (ارگانوزینک) معمولاً از طریق انتقال فلز از یک ترکیب آلی لیتیوم یا یک معرف گرینیارد تهیه می گردد.

5-4- واکنش های تراکمی (آلدول)

ترکیبات انولات‌ های روی, از انولات ‌های فلز قلیایی و ZnCl2 تهیه می شوند. کنترل استریوشیمی را در واکنش‌های تراکم آلدول به دلیل کیلاسیون روی فراهم می شود. 

5- روش تولید

1-5- واکنش روی با هیدروژن کلرید

روی کلرید بی آب را می توان از واکنش میان فلز روی با محلول هیدروژن کلرید تهیه نمود.

2-5- واکنش با هیدروکلریک اسید

محلول های آبی و فرم های آبدار روی کلرید، به آسانی از طریق واکنش فلزی روی، روی کربنات، روی اکساید و روی سولفید با هیدروکلریک اسید تهیه می شوند.

از آنجایی که عدد اکسایش فلز روی در اکثر مواقع 2+ می باشد، تصفیه ی این ماده بسیار آسان است. نمونه های تجاری روی کلرید ممکن است حاوی آب و یا ناخالصی محصولات حاصل از هیدرولیز روی کلرید  باشند که به منظور خالص سازی می توان از روش تبلور مجدد با دی اکسان گرم و یا روش تصعید کمک گرفت.

  
6-تحقیقات جدید

از جدیدترین تحقیقاتی که بر روی ترکیب روی کلرید و خواص آن انجام شده است، می توان به تحقیقی که سال 2019 انجام شد، اشاره کرد. در این تحقیق، به منظور حذف جیوه از محیط، از کربن فعالی که توسط ترکیب شیمیایی روی کلرید فعال شده بود، استفاده شده است. 

7- روش نگهداری

همانطور که گفته شد, این نمک به شدت رطوبت را جذب می نماید و به همین علت بایستی در محل هایی عاری از هرگونه رطوبت نگهداری شود و در واکنش های شیمیای, ترجیحا تحت گازهای خنثی مانند نیتروژن یا آرگون, واکنش انجام شود. محل نگهداری نمک روی کلرید بایستی دارای تهویه مناسب و به دور از هر گونه حرارت و شعله باشد. همچنین از نگهداری این نمک معدنی در ظروف فلزی بایستی خودداری شود و از مجاورت آن با مواد اکسنده و مواد خورنده پرهیز گردد.

8- ایمنی

روی کلرید ماده ای سمی است که در اثر تماس آن با پوست، ممکن است پوست تحریک شده و موجب سوختگی آن شود. در اثر تماس این ماده با چشم، ممکن است آسیب های جبران ناپذیری بر چشم وارد شود. استنشاق و بلع روی کلرید موجب تحریک و آسیب به دستگاه تنفسی و دستگاه گوارش می شود. به صورت کلی استفاده از عینک و دستکش ایمنی, هنگام کار با این ماده ضروری است.