Hızlı Arama
Çinko oksalat (ZnC₂O₄, CAS No. 547-68-2), çinko etandioat olarak da bilinir, malzeme bilimi, kataliz ve ilaçlarda önemli uygulamalara sahip bir metal-organik koordinasyon bileşiğidir.
Bu kapsamlı derlemede çinko oksalatın çeşitli sentez yöntemleri, yapısal özellikleri, fizikokimyasal özellikleri ve farklı kullanım alanları incelenmektedir.
Çinko oksit nanopartiküllerinin öncüsü olarak rolü, katalitik özellikleri ve ortaya çıkan biyomedikal kullanımları üzerinde özellikle durulmaktadır.
Çinko oksalatın termal ayrışma davranışı, koordinasyon kimyası ve çevresel etkisi de ayrıntılı olarak ele alınmaktadır.
CAS No. 547-68-2
Çinko oksalat, ZnC₂O₄, çinko etandioat, metal-organik çerçeveler, termal ayrışma, nanomalzemeler, kataliz, biyomedikal uygulamalar.
Çinko oksalat (ZnC₂O₄, CAS No. 547-68-2), çinko etandioat veya çinko(II) oksalat olarak da adlandırılan, çinko iyonlarının (Zn²⁺) oksalik asitle (H₂C₂O₄) reaksiyonu sonucu oluşan bir koordinasyon bileşiğidir.
Demir oksalat (FeC₂O₄) ve bakır oksalat (CuC₂O₄) gibi bileşikleri içeren metal oksalat ailesinin bir üyesidir.
Çinko oksalat, kontrollü termal koşullar altında çinko okside (ZnO) ayrışabilme özelliği nedeniyle özel bir ilgi görmektedir ve bu özelliği onu elektronik, fotonik ve biyomedikal alanlarında geniş kapsamlı uygulamalara sahip ZnO nanopartiküllerinin sentezi için değerli bir öncü haline getirmektedir.
Bileşik, oksalat ligandları tarafından koordine edilen çinko iyonlarından oluşan katmanlı bir yapı sergiliyor ve gaz depolama ve kataliz için kullanılabilen gözenekli bir çerçeve oluşturuyor.
Ayrıca suda düşük çözünürlüğü ve ortam koşullarında kararlı olması onu çeşitli endüstriyel ve çevresel uygulamalar için uygun hale getirir.
Bu derlemede çinko oksalatın sentezi, yapısal özellikleri ve uygulamaları hakkında derinlemesine bir analiz sunulmakta olup, bu alandaki son gelişmeler ve gelecek beklentileri üzerinde durulmaktadır.
Çinko Oksalat Sentezi
Yağış Yöntemi
Çöktürme yöntemi çinko oksalat sentezlemede en basit ve yaygın kullanılan tekniktir.
Çözünebilir bir çinko tuzunun (örneğin çinko sülfat, ZnSO₄ veya çinko klorür, ZnCl₂) sulu bir ortamda oksalik asitle (H₂C₂O₄) reaksiyonunu içerir.
Kimyasal reaksiyon şu şekilde gösterilebilir:
Çinko oksalatın beyaz çökeltisi süzülür, safsızlıkları gidermek için damıtılmış su ile yıkanır ve 60-80°C'de kurutulur.
Parçacık boyutu ve morfolojisi, pH, sıcaklık ve reaktan konsantrasyonu gibi parametrelerin ayarlanmasıyla kontrol edilebilir.
Avantajları:
Basit ve uygun maliyetli
Yüksek verim ve saflık
Dezavantajları:
Parçacık boyutu dağılımı üzerinde sınırlı kontrol
Kirlilik katılma potansiyeli
Hidrotermal Sentez
Hidrotermal sentez, çinko öncüllerinin oksalik asitle, yüksek sıcaklıklarda (120–200°C) ve basınçlarda kapalı bir otoklavda reaksiyona girmesini içerir.
Bu yöntem, kontrollü morfolojiye sahip, iyi tanımlanmış kristallerin büyümesine olanak sağlar.
İşlem:
Çinko nitratı (Zn(NO₃)₂) ve oksalik asidi deiyonize suda çözün.
Çözeltiyi teflon kaplı bir otoklava aktarın.
150°C’de 12-24 saat ısıtın.
Doğal ortamda soğutun, çökeltiyi toplayın ve kurutun.
Avantajları:
Yüksek kristallik
Ayarlanabilir morfoloji (nanorodlar, mikro plakalar)
Dezavantajları:
Enerji yoğun
Özel ekipman gerektirir
Sol-Jel Yöntemi
Sol-jel yöntemi, jel haline dönüşen bir kolloidal süspansiyonun (sol) oluşturulmasını ve ardından kalsine edilerek çinko oksalat üretilmesini içerir.
Adımlar:
Çinko asetatı (Zn(CH₃COO)₂) etanolde oksalik asitle karıştırın.
Homojen bir çözelti oluşana kadar karıştırın.
Solün jel kıvamına gelene kadar bekletilmesi gerekir.
Kurutulup 200–300°C’de kalsine edilir.
Avantajları:
Yüksek saflıkta
Tekdüze parçacık boyutu
Dezavantajları:
Uzun işlem süresi
Kurutma sırasında büzülme
Mekanokimyasal Sentez
Mekanokimyasal sentez, çinko oksit (ZnO) ve oksalik asidin bilyalı değirmende öğütüldüğü çözücüsüz bir yöntemdir.
Mekanik enerji katı hal reaksiyonunu başlatır:
Avantajları:
Çevre dostu (çözücü içermez)
Ölçeklenebilir
Dezavantajları:
Geniş parçacık boyutu dağılımı
Öğütme ortamından kaynaklanan kirlenme
Elektrokimyasal Sentez
Elektrokimyasal sentez, oksalat içeren bir elektrolit içerisinde çinko metalinin anodik olarak çözünmesini içerir.
İşlem:
Na₂C₂O₄ çözeltisinde çinko anot ve inert katot kullanın.
Sabit bir akım uygulayın (10–50 mA/cm²).
Biriken çinko oksalatı toplayın.
Avantajları:
Yüksek saflıkta
Kontrollü film kalınlığı
Dezavantajları:
İnce filmlerle sınırlıdır
Hassas kontrol gerektirir
Biyolojik ve Yeşil Sentez Yaklaşımları
Son zamanlarda yapılan çalışmalarda, hafif koşullar altında çinko oksalat sentezlemek için bitki özleri veya mikrobiyal kültürlerin kullanımı araştırılmıştır.
Örnek:
Aspergillus niger kullanılarak mantar aracılı sentez.
Avantajları:
Çevresel olarak zararsız
Düşük enerji tüketimi
Dezavantajları:
Düşük verim
Uzun tepki süresi
Kristal Yapı ve Karakterizasyon
X-ışını Kırınımı (XRD) Analizi
Çinko oksalat, tipik olarak *a* = 5,98 Å, *b* = 5,42 Å, *c* = 9,82 Å ve β = 114,5° kafes parametrelerine sahip monoklinik bir sistemde (uzay grubu *P2₁/c*) kristalleşir. XRD desenleri, 2θ = 18,5°, 24,3° ve 30,1°'de karakteristik tepe noktaları göstermektedir.
Kızılötesi (IR) ve Raman Spektroskopisi
IR zirveleri:
1620 cm⁻¹ (C=O gerilmesi)
1320 cm⁻¹ (CO esnemesi)
500 cm⁻¹ (Zn-O titreşimi)
Raman grupları:
1460 cm⁻¹ (oksalat simetrik esneme)
Termal Analiz (TGA/DSC)
TGA: Kilo kaybı iki aşamada gerçekleşir:
Dehidrasyon (50–150°C)
ZnO'ya ayrışma (300–400°C)
DSC: 350°C'de endotermik tepe (oksalat ayrışması).
Morfolojik Çalışmalar (SEM/TEM/AFM)
SEM: Levha veya çubuk benzeri yapıları ortaya çıkarır.
TEM: Nanokristalin yapısını doğrular.
AFM: Yüzey pürüzlülüğünü ölçer.
Nükleer Manyetik Rezonans (NMR) Spektroskopisi
¹³C NMR 160 ppm'de (karbonil karbon) bir tepe noktası gösteriyor.
X-ışını Fotoelektron Spektroskopisi (XPS)
Zn 2p₃/₂ 1021,5 eV'de tepe noktası.
O 1s 531.2 eV'de zirve yapar.
Fizikokimyasal Özellikler
Çözünürlük ve Kararlılık
Çözünürlük: 0,004 g/100 mL (su, 25°C).
Kararlılık: Havada kararlıdır ancak asitlerde ayrışır.
Optik Özellikler
Bant aralığı: ~3,8 eV (UV-aktif).
Manyetik Özellikler
Diyamanyetik (eşleşmemiş elektron yok).
Elektriksel İletkenlik
Yalıtkan (σ ~ 10⁻¹⁰ S/cm).
Çinko Oksalatın Uygulamaları
Çinko Oksit Nanopartiküllerinin Öncüsü
400°C'de kalsinasyon, sensörler ve LED'ler için saf ZnO üretir.
Kataliz ve Kimyasal Reaksiyonlar
Esterleşme ve oksidasyon reaksiyonlarında kullanılır.
Biyomedikal Uygulamalar
İmplantlar için antibakteriyel kaplamalar.
Çevresel İyileştirme
Ağır metaller için adsorban (Pb²⁺, Cd²⁺).
Enerji Depolama ve Dönüşümü
Li-ion piller için anot malzemesi.
ÇİNKO OKSALAT HAKKINDA GÜVENLİK BİLGİLERİ
İlk yardım önlemleri:
İlk yardım önlemlerinin açıklaması:
Genel tavsiye:
Bir doktora danışın.
Bu güvenlik bilgi formunu görevli doktora gösterin.
Tehlikeli bölgeden uzaklaşın:
Solunması halinde:
Solunması halinde kişiyi temiz havaya çıkarın.
Nefes almıyorsa suni teneffüs yapın.
Bir doktora danışın.
Cilt ile temas halinde:
GÜVENLİK bulaşmış giysilerinizi ve ayakkabılarınızı hemen çıkarın.
Bol su ve sabunla yıkayınız.
Bir doktora danışın.
Gözle temas halinde:
En az 15 dakika boyunca bol su ile iyice yıkayın ve bir doktora danışın.
Hastaneye nakil sırasında gözlerinizi yıkamaya devam edin.
Yutulması halinde:
Kusturmaya çalışmayın.
Bilinci yerinde olmayan bir kişiye asla ağızdan bir şey vermeyin.
Ağzınızı su ile çalkalayın.
Bir doktora danışın.
Yangınla mücadele tedbirleri:
Söndürme ortamı:
Uygun söndürme ortamı:
Su spreyi, alkole dayanıklı köpük, kuru kimyasal veya karbondioksit kullanın.
Madde veya karışımdan kaynaklanan özel tehlikeler
Karbon oksitler, Azot oksitler (NOx), Hidrojen klorür gazı
İtfaiyecilere tavsiyeler:
Gerektiğinde yangınla mücadele için bağımsız solunum cihazı kullanın.
Kazara salınıma karşı önlemler:
Kişisel önlemler, koruyucu ekipman ve acil durum prosedürleri
Kişisel koruyucu ekipmanlarınızı kullanın.
Buhar, sis veya gazını solumaktan kaçınınız.
Personeli güvenli alanlara tahliye edin.
Çevresel önlemler:
Güvenliyse daha fazla sızıntı veya dökülmeyi önleyin.
Ürünün giderlere kaçmasına izin vermeyiniz.
Çevreye deşarj edilmesinden kaçınılmalıdır.
Muhafaza ve temizleme yöntemleri ve malzemeleri:
İnert emici bir madde ile emdirin ve tehlikeli atık olarak bertaraf edin.
Uygun, kapalı kaplarda imha edilmek üzere saklayınız.
Taşıma ve depolama:
Güvenli kullanım için önlemler:
Buhar veya sisin solunmasından kaçınınız.
Herhangi bir uyumsuzluk dahil olmak üzere güvenli depolama koşulları:
Kabı sıkıca kapalı olarak kuru ve iyi havalandırılan bir yerde saklayınız.
Açılan kaplar dikkatlice tekrar kapatılmalı ve sızıntıyı önlemek için dik tutulmalıdır.
Depolama sınıfı (TRGS 510): 8A: Yanıcı, aşındırıcı tehlikeli maddeler
Maruziyet kontrolleri/kişisel koruma:
Kontrol parametreleri:
İşyeri kontrol parametrelerine sahip bileşenler
Mesleki maruziyet sınır değerlerine sahip hiçbir madde içermez.
Pozlama kontrolleri:
Uygun mühendislik kontrolleri:
İyi endüstriyel hijyen ve güvenlik uygulamalarına uygun şekilde kullanın.
Molalardan önce ve iş günü sonunda ellerinizi yıkayın.
Kişisel koruyucu ekipman:
Göz/yüz koruması:
Sıkı oturan güvenlik gözlüğü.
Yüz siperi (en az 8 inç).
NIOSH (ABD) veya EN 166(AB) gibi uygun hükümet standartlarına göre test edilmiş ve onaylanmış göz koruma ekipmanlarını kullanın.
Cilt koruması:
Eldivenle tutun.
Eldivenler kullanılmadan önce kontrol edilmelidir.
Uygun eldiven kullanın
Bu ürünün ciltle temas etmesini önlemek için eldivenin dış yüzeyine dokunmadan çıkarma tekniğini kullanın.
Kirlenmiş eldivenleri kullanımdan sonra yürürlükteki yasalara ve iyi laboratuvar uygulamalarına uygun şekilde atın.
Ellerinizi yıkayın ve kurulayın.
Tam iletişim:
Malzeme: Nitril kauçuk
Minimum katman kalınlığı: 0,11 mm
Mola süresi: 480 dk
Test edilen malzeme: Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, Beden M)
Sıçrama teması
Malzeme: Nitril kauçuk
Minimum katman kalınlığı: 0,11 mm
Mola süresi: 480 dk
Test edilen malzeme: Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, Beden M)
Herhangi bir özel kullanım senaryosuna onay verildiği şeklinde yorumlanmamalıdır.
Vücut Koruması:
Kimyasallara karşı koruyucu tam tulum, Koruyucu donanımın türü, belirli iş yerindeki tehlikeli maddenin konsantrasyonuna ve miktarına göre seçilmelidir.
Solunum koruması:
Risk değerlendirmesi hava temizleyici solunum cihazlarının uygun olduğunu gösteriyorsa, mühendislik kontrollerine yedek olarak çok amaçlı kombinasyon (US) veya ABEK (EN 14387) tipi solunum cihazı kartuşlu tam yüz solunum cihazı kullanın.
Eğer solunum cihazı tek koruma aracınızsa, tam yüz hava beslemeli bir solunum cihazı kullanın.
NIOSH (ABD) veya CEN (AB) gibi uygun hükümet standartlarına göre test edilmiş ve onaylanmış solunum cihazlarını ve bileşenlerini kullanın.
Çevresel maruziyetin kontrolü
Güvenliyse daha fazla sızıntı veya dökülmeyi önleyin.
Ürünün giderlere kaçmasına izin vermeyiniz.
Çevreye deşarj edilmesinden kaçınılmalıdır.
Kararlılık ve tepkime:
Kimyasal kararlılık:
Tavsiye edilen depolama koşullarında kararlıdır.
Uyumsuz malzemeler:
Güçlü oksitleyici maddeler:
Tehlikeli ayrışma ürünleri:
Yangın şartlarında tehlikeli ayrışma ürünleri oluşur.
Karbon oksitler, Azot oksitler (NOx), Hidrojen klorür gazı.
Bertaraf hususları:
Atık arıtma yöntemleri:
Ürün:
Fazla ve geri dönüştürülemeyen atıklarınızı lisanslı bir bertaraf şirketine sunun.
Bu materyali bertaraf etmek için lisanslı bir profesyonel atık bertaraf hizmetiyle iletişime geçin.
Kirlenmiş ambalaj:
Kullanılmayan ürün olarak atın
