Zinkchloride

Zinkchloride is de naam van chemische verbindingen met de formule ZnCl2 en de hydraten ervan. Zinkchloriden, waarvan er negen kristallijne vormen bekend zijn, zijn kleurloos of wit en zijn zeer oplosbaar in water. ZnCl2 zelf is hygroscopisch en zelfs vervloeiend. Monsters moeten daarom worden beschermd tegen vochtbronnen, inclusief de waterdamp in de omgevingslucht. Zinkchloride vindt brede toepassing in textielverwerking, metallurgische fluxen en chemische synthese. Afgezien van het zeer zeldzame minerale simonkolleiet, Zn5 (OH) 8Cl2 · H2O, is geen mineraal met deze chemische samenstelling bekend.

Toepassingen

-Als een metallurgische stroom
Zinkchloride heeft het vermogen om te reageren met metaaloxiden om derivaten te geven met de formule MZnOCl2. Deze reactie is relevant voor het nut van ZnCl2-oplossing als een flux voor solderen - het lost oxide coatings op, waardoor het schone metalen oppervlak zichtbaar wordt.  Fluxen met ZnCl2 als actief ingrediënt worden ook wel "tinner's fluid" genoemd. Deze flux werd typisch bereid door zinkfolie op te lossen in verdund zoutzuur totdat het vloeistof ophield met het ontwikkelen van waterstof; om deze reden stond een dergelijke flux ooit bekend als "gedode geesten". Vanwege zijn corrosieve aard is deze flux niet geschikt voor situaties waar geen residu kan worden verwijderd, zoals elektronisch werk. Deze eigenschap leidt ook tot het gebruik ervan bij de vervaardiging van magnesia-cement voor tandvullingen en bepaalde mondspoelingen als een actief ingrediënt.

-In organische synthese

Een vroeg gebruik van zinkchloride was bij het bouwen van koolstofskeletten door condensatie van methanolmoleculen. Onverzadigde koolwaterstoffen zijn de belangrijkste producten, waarbij reactieomstandigheden de distributie van producten beïnvloeden, hoewel er enkele aromatische verbindingen zijn gevormd. In 1880 werd ontdekt dat gesmolten zinkchloride een aromatiseringsreactie katalyseert en hexamethylbenzeen genereert. Bij het smeltpunt van ZnCl2 (283 ° C) heeft de reactie een ΔG = −1090 kJ / mol en kan worden geïdealiseerd.

De ontdekkers van deze reactie redeneerden dat het condensatie van methyleeneenheden betrof, gevolgd door volledige Friedel-Crafts-methylering van de resulterende benzeenring met in situ gegenereerd chloormethaan. Een dergelijke alkyleringstransformatie is een toepassing van de matige sterkte van zinkchloride als Lewiszuur, wat de belangrijkste rol speelt bij laboratoriumsynthese. Andere voorbeelden zijn het katalyseren van de Fischer-indoolsynthese, en ook Friedel-Crafts-acyleringsreacties waarbij geactiveerde aromatische ringen betrokken zijn.

Gerelateerd aan het laatste is de klassieke bereiding van de kleurstof fluoresceïne uit ftaalzuuranhydride en resorcinol, die een Friedel-Crafts-acylering met zich meebrengt. Deze transformatie is in feite bereikt met behulp van zelfs het gehydrateerde ZnCl2-monster.

Alleen zoutzuur reageert slecht met primaire alcoholen en secundaire alcoholen, maar een combinatie van HCl met ZnCl2 (samen bekend als het "Lucas-reagens") is effectief voor de bereiding van alkylchloriden. Typische reacties worden uitgevoerd bij 130 ° C. Deze reactie verloopt waarschijnlijk via een SN2-mechanisme met primaire alcoholen, maar SN1-route met secundaire alcoholen.

-In textiel- en papierverwerking

Geconcentreerde waterige oplossingen van zinkchloride (meer dan 64 gew.% Zinkchloride in water) hebben de interessante eigenschap zetmeel, zijde en cellulose op te lossen. Dergelijke oplossingen kunnen dus niet worden gefilterd door standaard filterpapier. Relevant voor zijn affiniteit voor deze materialen, wordt ZnCl2 gebruikt als een brandwerend middel en in stoffen "verfrissers" zoals Febreze. Gevulkaniseerde vezels worden gemaakt door papier te weken in geconcentreerd zinkchloride.

-Rook granaten

Het zinkchloride-rookmengsel ("HC") dat in rookgranaten wordt gebruikt, bevat zinkoxide, hexachloorethaan en korrelig aluminiumpoeder, dat bij ontsteking reageert tot zinkchloride, koolstof en aluminiumoxide-rook, een effectief rookscherm

-Vingerafdrukherkenning

Ninhydrine reageert met aminozuren en amines tot een gekleurde verbinding "Ruhemann's purple" (RP). Sproeien met een zinkchloride-oplossing vormt een 1: 1 complex RP: ZnCl (H2O) 2, dat gemakkelijker wordt gedetecteerd omdat het beter fluoresceert dan Ruhemanns paars.

-Ontsmettingsmiddel
Historisch gezien werd een verdunde waterige oplossing van zinkchloride als desinfectiemiddel gebruikt onder de naam "Burnett's Desinfecting Fluid". Het wordt ook gebruikt in sommige commerciële merken antiseptisch mondwater