CARBONATE DE ZINC

CARBONATE DE ZINC

Le carbonate de zinc est le composé inorganique de formule ZnCO3.
Le carbonate de zinc est un solide blanc insoluble dans l’eau.
Le carbonate de zinc existe dans la nature sous le nom de smithsonite minérale.
Le carbonate de zinc est préparé en traitant des solutions froides de sulfate de zinc avec du bicarbonate de potassium.
Lors du réchauffement, le carbonate de zinc se transforme en carbonate de zinc basique (Zn5(CO3)2(OH)6).

Le carbonate de zinc adopte la même structure que le carbonate de calcium (calcite).
Le zinc est octaédrique et chaque carbonate est lié à six centres de Zn de telle sorte que les atomes d'oxygène ont trois coordonnées.

CAS : 3486-35-9
Numéro de la Communauté européenne (CE) : 222-477-6

Nom IUPAC : zinc ; carbonate

Formule moléculaire : ZnCO3
CO3Zn
Poids moléculaire : 125,4 g/mol

Le carbonate de zinc basique (carbonate d'hydroxyde de zinc) est une source de zinc insoluble dans l'eau qui peut facilement être convertie en d'autres composés de zinc, tels que l'oxyde, par chauffage (calcination).
Les composés carbonatés dégagent également du dioxyde de carbone lorsqu'ils sont traités avec des acides dilués.
Le carbonate de zinc est généralement immédiatement disponible dans la plupart des volumes.
Des formes de haute pureté, submicroniques et nanopoudres peuvent être envisagées.

Le carbonate de zinc se présente sous la forme d’un solide ou d’une poudre cristalline blanche insoluble dans l’eau.
Utilisé dans les produits pharmaceutiques, pour fabriquer d’autres composés de zinc, comme additif alimentaire.

Supplément nutritif.
Le carbonate de zinc appartient à la famille des acides carboniques organiques et dérivés.
Il s'agit de composés comprenant l'acide carbonique organique ou un dérivé de celui-ci.

Le carbonate de zinc basique, également connu sous le nom de sous-carbonate de zinc et de carbonate de zinc basique, a la formule chimique 3Zn(OH)2-2ZnCO3 ou C2H12O12Zn5.
Le carbonate de zinc se présente sous la forme d’une poudre blanche sans odeur.
Le carbonate de zinc est insoluble dans l'eau et l'alcool aux conditions ambiantes.
Le carbonate de zinc peut être facilement converti en d'autres composés de zinc par calcination, tels que l'oxyde de zinc.

Couleur/Forme : CRISTAUX RHOMBIQUES BLANCS
POUDRE BLANCHE CRISTALLINE
Odeur : Inodore
Point de fusion : perd du CO2 à 572 °F = 300 °F = 573,2 °F
Solubilité : 0,001 G/100 G D'EAU À 15 °C ; SOL EN ACIDES DIL, ALCALS ET SOLN DE SELS D'AMMONIUM.
Densité : 4,398 à 68 °F
Température d'auto-inflammation : Ininflammable
Indice de réfraction : INDICE DE RÉFRACTION : 1,818, 1,618

Le carbonate de zinc est un solide incolore ou blanc que l'on trouve dans la nature et qui forme le minéral Smithsonite, dans lequel il peut être seul ou avec d'autres éléments comme le cobalt ou le cuivre, qui lui donnent respectivement une couleur violette ou verte.
Le carbonate de zinc est presque insoluble dans l'eau, mais il se dissout facilement dans les acides dilués puisque l'ion carbonate dans un milieu acide forme de l'acide carbonique (H2CO3), qui est ensuite converti en CO2 gazeux et en eau.
Le carbonate de zinc est utilisé comme antiseptique dans les blessures des animaux et est parfois apporté dans l'alimentation pour éviter les maladies causées par une carence en zinc.
Le carbonate de zinc sert à retarder la combustion de certaines fibres, plastiques et caoutchoucs lorsqu'ils entrent en contact avec le feu.
Le carbonate de zinc permet de séparer en toute sécurité les minéraux d’arsenic toxiques des autres roches.
Le carbonate de zinc a été utilisé dans le dentifrice pour récupérer la dentine des dents blanchies.

Structure du carbonate de zinc

Le carbonate de zinc est constitué d'un cation Zn 2+ et d'un anion CO3 2-.
Le carbone contenu dans l’ion carbonate a un état d’oxydation de +4.
Cet ion a une structure plate avec les trois atomes d'oxygène entourant l'atome de carbone.

Production de carbonate de zinc

Généralement, le carbonate de zinc est formé comme minéral secondaire dans les gisements miniers de zinc, pour que le carbonate de zinc forme ces gisements doit présenter des zones d'oxydation.
Le carbonate de zinc peut également être trouvé dans les dépôts sédimentaires et dans les produits directement oxydés.

Le carbonate de zinc est obtenu en broyant le minéral Smithsonite, anciennement appelé spar de zinc.

Le carbonate de zinc peut également être préparé en mélangeant une solution de carbonate de sodium avec du sel de zinc, tel que le sulfate de zinc.
Le sulfate de sodium reste dissous et le carbonate de zinc précipite :

ZnSO4 + Na2CO3 → ZnCO3 + Na2SO4

Propriétés du carbonate de zinc
Les principales propriétés du carbonate de zinc ci-dessous :

Poids moléculaire : 125,4 g/mol
État physique : Solide incolore ou blanc cristallin. Cristaux rhombiques.
Point de fusion : À 140 ºC, il se décompose sans fondre.
Solubilité : Pratiquement insoluble dans l'eau : 0,000091 g/100 g de H2O à 20 °C.
Soluble dans les acides dilués, les alcalis et les solutions de sel d’ammonium.
Insoluble dans l'ammoniaque, l'alcool et l'acétone.
Densité : 4,398 g/cm3 à 20 °C.
Propriétés chimiques du carbonate de zinc

Le carbonate de zinc réagit avec les acides pour former du dioxyde de carbone :

ZnCO3 + 2H+ → Zn2+ + H2O + CO2

Le carbonate de zinc se dissout dans les bases formant l'hydroxyde, qui se dissout partiellement en formant un ion zincate :

ZnCO3 + 2OH- → Zn(OH)2 + CO32-

Zn(OH)2 + H2O + OH → [Zn(OH)3(H2O)]

Le carbonate de zinc n'est pas inflammable.
Lorsqu'il est chauffé jusqu'à décomposition, le carbonate de zinc produit de l'oxyde de zinc et du dioxyde de carbone mais peut émettre du monoxyde de carbone (CO).

ZnCO3 + chaleur → ZnO + CO2

Avantages du carbonate de zinc
Les procédés au carbonate de zinc sont très respectueux de l'environnement et efficaces, en raison de leur faible teneur en métaux lourds (5 ppm ou moins).
Garantir la protection de l’environnement et, en outre, des avantages économiques.

Grâce aux équipements de production, le carbonate de zinc peut être travaillé efficacement avec des matériaux tels que l'acier inoxydable et le cuivre, garantissant que les produits ne contiennent pas d'impuretés lorsqu'ils sont mis sur le marché.

La méthode de séchage à l'air chaud peut être utilisée afin de garantir que les produits ne présentent pas d'uniformités lors du séchage.
Les produits de cette gamme auront une bonne fluidité, une finesse très uniforme et des surfaces spécifiques élevées.

Applications du carbonate de zinc
Le carbonate de zinc a de nombreuses applications.
Les principaux sont listés ci-dessous :

Dans les applications vétérinaires

Le carbonate de zinc sert de protecteur de plaie astringent, antiseptique et topique chez les animaux.

Le carbonate de zinc aide également à prévenir les maladies causées par une carence en zinc, c'est pourquoi il est utilisé comme complément dans l'alimentation de certains animaux, à condition que les quantités administrées respectent les normes établies par les organismes de santé.

Le carbonate de zinc est parfois administré comme micronutriment pour prévenir les maladies chez les animaux.

Dans les traitements médicaux

Le carbonate de zinc permet d'obtenir certains produits pharmaceutiques.
Le carbonate de zinc est appliqué sur la peau enflammée sous forme de poudre ou de lotion.

Comme ignifuge

Le carbonate de zinc est utilisé comme charge ignifuge pour les caoutchoucs et les plastiques exposés à des températures élevées.

Le carbonate de zinc protège les fibres textiles du feu.
Dans le cas des textiles en coton, il est appliqué sur le tissu avec un peu d'alcali.
Celui-ci attaque directement les groupes hydroxyles primaires (–CH2OH) de la cellulose et les convertit en cellulose sodique (–CH2ONa).

La rupture des liaisons cellulosiques par l'alcali favorise une plus grande pénétrabilité des chaînes de la structure cellulosique compacte, c'est pourquoi davantage de ZnCO3 parvient à pénétrer dans la zone amorphe de celle-ci, et sa dispersion est facilitée.

Certains tissus en coton peuvent contenir du ZnCO3 dans leurs fibres pour les rendre ignifuges.
En conséquence, la quantité de gaz inflammable qui pourrait être produite par un incendie est réduite.

Séparer les minéraux dangereux de l’arsenic

Des méthodes de séparation des minéraux d'arsenic des roches sulfurées (telles que la galène, la chalcopyrite et la pyrite) ont été testées en utilisant du ZnCO3.
Le minéral riche en arsenic doit être séparé des autres car cet élément est un polluant très toxique et vénéneux pour les êtres vivants.

Pour y parvenir, le mélange de roches broyées est traité avec une solution de sulfate de zinc et de carbonate de sodium à un pH de 7,5 à 9,0 et un composé xanthate.

L'efficacité de la formule est attribuée à la formation de petites particules de ZnCO3 à la surface de l'arsénopyrite, le rendant hydrophile (lié à l'eau), de sorte qu'il ne peut pas adhérer aux bulles d'air et ne peut pas flotter, précipitant et séparant les autres minéraux.

Dans les traitements dentaires

Certains dentifrices à base de carbonate de zinc et de nanocristaux d'hydroxyapatite sont appliqués régulièrement sur la prothèse.
Le carbonate de zinc réduit l'hypersensibilité plus efficacement que ceux à base de fluor.

Les nanocristaux de ZnCO3 et d'hydroxyapatite ont une taille, une forme, une composition chimique et une cristallinité similaires à celles de la dentine, de sorte que les tubules dentinaires peuvent être fermés avec l'application de ces matériaux.

Les nanoparticules de ZnCO3-hydroxyapatite ont été testées avec succès pour diminuer la sensibilité des dents blanchies.
Ce type de dentifrice est utile après les processus de blanchiment des dents.

Lors de l'obtention d'autres composés de zinc

Le carbonate de zinc a été utilisé pour obtenir des nanostructures hydrophobes de borate de zinc de formule 3ZnO.3B2O3.3.5H2O.
Ce matériau peut être utilisé comme additif ignifuge dans les polymères, le bois et les textiles.

Dans La récupération du zinc à partir des effluents résiduels

Les eaux synthétiques riches en ions zinc rejetées par les procédés de galvanoplastie peuvent être traitées par la technologie du lit fluidisé utilisant du carbonate de sodium pour précipiter le ZnCO3.

En précipitant le Zn2+ sous forme de carbonate, sa concentration diminue, le solide obtenu est filtré et les eaux peuvent être évacuées en toute sécurité.
Le ZnCO3 précipité est d’une grande pureté.

Autres utilisations

Le carbonate de zinc permet de préparer d'autres composés de zinc.
Le carbonate de zinc est utilisé en cosmétique.
Le carbonate de zinc sert de pigment et est utilisé dans la fabrication de porcelaine, de céramique et de poterie.

Ils sont généralement appliqués aux produits contenant des gommes transparentes et des agents moussants de type EVA avec des indices de réfraction similaires à ceux du caoutchouc.
En ce qui concerne les branches de médicaments, certains composants du carbonate de zinc sont généralement utilisés dans les traitements destinés aux patients souffrant de problèmes de peau.

Ils sont appliqués dans des produits en latex légers et astringents.
Le carbonate est également utilisé comme matière première pour la production de rayonne, un composé utilisé dans le domaine des engrais chimiques et des pesticides.
De plus, le carbonate de zinc est également utilisé dans la production de certains catalyseurs.

Le carbonate de zinc est un produit chimique qui réagit avec le H2S pour former le ZnS, un composant plus stable et soluble utilisé pour traiter le forage pétrolier, ce qui permet qu'au moment de la suspension des boues, aucun autre composant ne soit affecté après l'ajout de carbonate dans les boues.
Le carbonate de zinc sert à éliminer la majeure partie de la contamination par le H2S et de la corrosion au cours de ce processus.

Le carbonate de zinc élimine les traces de soufre présentes dans les puits de pétrole et de gaz.

Le carbonate de zinc agit également comme inhibiteur de corrosion.

Les composants de carbonate de zinc sont également utilisés pour la création et la production de semelles en caoutchouc, de produits fabriqués à partir de caoutchoucs plastiques, de plaques de caoutchouc,
pneus de toutes sortes (notamment ceux pour motos), ceintures, élastiques, accessoires pour tuyaux, stéarate de zinc, ZPT, entre autres matériaux.

Applications
Dans les conditions de fonctionnement, le carbonate de zinc réagit avec les sulfures pour former du sulfure de zinc (ZnS), qui a une solubilité extrêmement faible dans l'eau (0,0096 g/mL).
Les fluides de forage ne doivent pas être acidifiés ; sinon, du sulfure d'hydrogène pourrait être libéré.
le carbonate de zinc est efficace comme piégeur aux niveaux de pH trouvés dans les fluides de forage.
Il est recommandé de maintenir un pH supérieur à 10 chaque fois que du H2S est attendu.
Cette alcalinité élevée convertit le gaz dangereux H2S en ions bisulfure (HS-) et sulfure (S2-) moins toxiques.
Le pH alcalin (>10) permet une marge de sécurité supplémentaire.
Le traitement initial du carbonate de zinc est généralement de 1,5 à 3 lb/bbl (3,75 à 8,0 kg/m3), selon les besoins.
Les traitements ultérieurs sur le terrain doivent être basés sur environ 1 lb/bbl (2,85 kg/m3) de carbonate de zinc pour 800 mg/L de sulfures détectés.
Cent kilogrammes (kg) de carbonate de zinc réagissent avec environ 25 kg de sulfure d'hydrogène.
Utilisez un Garrett Gas Train et des tubes Dräger appropriés pour mesurer la teneur en sulfure.
Le récupérateur de carbonate de zinc doit être ajouté par la trémie.
Le produit a une granulométrie fine et une bonne dispersibilité qui minimise le temps de réaction.
L'utilisation d'un pH trop élevé (> 11,5) doit être évitée lors de l'utilisation d'un piégeur de carbonate de zinc dans des fluides à base d'eau, car des augmentations extrêmes de viscosité sont probables.

Avantages
• Ne dépend pas du pH ; il est efficace à un pH alcalin, tel que 10 à 11, alors que les matériaux ferreux le sont moins
• Aide à éliminer le risque de gaz H2S dangereux s'échappant à la surface
• Réduit le risque de fragilisation par l'hydrogène sur les tubes de fond de trou
• le carbonate de zinc peut être utilisé dans les fluides à base d'huile et de synthèse, mais des tests pilotes sont recommandés

SYNONYMES :

CARBONATE DE ZINC
3486-35-9
Monocarbonate de zinc
zinc;carbonate
Acide carbonique, sel de zinc (1:1)
Carbonate de zinc (1:1)
Carbonate de zinc
K8290PTQ4F
CI77950
Oxyde de Zinc Transparent
CI77950
DTXSID5049817
Spath de zinc
Smithsonite naturelle
HSDB1048
EINECS222-477-6
UNII-K8290PTQ4F
acide carbonique de zinc
carbonate de zinc(ii)
sel de zinc d'acide carbonique
CARBONATE DE ZINC [MI]
SCHEMBL20746
CARBONATE DE ZINC (ZNCO3)
DTXCID9029776
MONOCARBONATE DE ZINC [HSDB]
CHEBI:184449
FMRLDPWIRHBCCC-UHFFFAOYSA-L
CARBONATE DE CATION DE ZINC(+2)
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Q204661