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[실험] 산화아연의 제조 평가A좋아요

1, Title산화아연의 제조2. Object금속아연을 황산구리 수용액과 반응시켜서 황산아연을 얻고 여기에 Na2Co3를 가하여얻어진 염기성 탄산을 열분해하여 산화아연을 제조하는 실험 반응을 알아보고각각의 화합물의 성질,실험조작 등을 이해하도록 한다1) 아연을 공기중에서 가열하면 청록색의 불꽃을 내면서 산화아연이 된다.2Zn + O2 -> 2ZnO2) 황산아연 용액에 2-3N의 수산화나트륨 용액을 가하여 생성되는 수산화아연을 열분해한다.Zn(OH)2-> ZnO+H2O3) 염기성 탄산아연의 열분해로 제조한다.Zn+CuSO4 -> ZnSO4 + Cu5ZnSO4·7H2O + 2Na2Co3 -> 3Zn(OH)2·2ZnCO3·H2O3Zn(OH)2·2ZnCO3·H2O -> 5ZnO + 2CO2 + 4H2O3. Theory아연은 정제된 아연염용액으로부터 수산화물,염기성탄산염의 형태로 침전되고세척,여과된 다음 건하여 소성함으로써 안료가 얻어진다. 특수한 목적에 맞는안료들은 침전과 소성조건을 다양하게 변화시킴으로싸 얻을수 있다. 특히 낮은소성온도에서 미세한 입자들이 생성되는데,투명한 산화아연으로 불리우는이것은 실제로는 염기성 탄산염이다. 습식화학공정법은 매우 순수한 아연염용액을 사용하기 때문에 아주 순도가 높은 산화아연이 생성된다.● 산화아연(아연화)의 성질- 백색분말 : 가열하면 황색으로 변하나 냉각하면 원색으로 돌아온다.- 비중 5.47∼5.61, 융점 1,800℃, 은폐력은 연백보다 약간 약하고, 산화티탄,황화아연의 2분의 1이다. 착색력은 연백의 2배이며 연백과 달리 황화수소에서도 변하지 않음. 황화아연이 되어서도 백색이 된다. 굴절율1.9∼2.01- 알칼리,염화암모늄,암모니아수에 녹는다. 물과 알코올에는 녹지 않는다.공기중의 탄산가스를 흡수하는 성질이 있다.● 산화아연은 고무산업의 가황공정에서 주로 활성제로 사용된다. 산화아연의낮은 정도와 고분자물과의 좋은 상용성이 가황제품에 산화아연을 사용하는중요한 이유이다. 산화아연을 도료에 사용하는 이유는 산화아연이 아연비누를 형상하는 경향이 있기 때문이다. 이런 산화아연은 도포층에 침입하는 곰팡이의 공격을 차단하고 노화방지 효과(자외선 흡수)를 증가시킨다.더 나아가 산화아연은 복사용지,아교,의약품과 화장품 및 치과용시멘트 등에사용된다. 산화아연을 만드는 것을 살펴보면, 아연에 황산구리를 반응시킬때 가열하면 황산아연을 얻게 된다. 여기에 Na2CO3를 가하여 염기성 탄산아연을 얻고 이를 가열하여 산화아연을 얻는다.Zn+CuSO4 -> ZnSO4 + Cu5ZnSO4·7H2O + 2Na2Co3 -> 3Zn(OH)2·2ZnCO33Zn(OH)2·2ZnCO3·H2O -> ZnO● 산화아연 백색안료는 아연화 라 불려지며 제조공정에 따라 달라진다.-French process에 의한 아연화의 제조에는 금속아연을 용융하고,증발하여증기상으로 한 다음 이 금속아연 증기를 공기로 기상산화하여 산화아연으로만든다. 만일 출발물질의 순도가 낮다면 아연은 산화이전에 증발과 응축공정을 통하여 정제되어야 한다. 산화 아연 결정의 형태와 입자크기는산화조건에 의해 조절될 수 있다. 연소 후에 ZnO는 산화아연/공기혼합물로부터 침강조에 석출되는 입자들의 크기에 따라 분급된다.-Anerican process에 의한 산화아연 제조에 사용되는 원료들은 배소광,농축아연광이 사용되고 최근에는 고철가공에서 나오는 수산화아연이나 탄산아연등이 사용된다. 이런 원료들은 석탄을 가하여 환원된 후 즉시 반응조에서ZnO로 재산화된다. 이 산화아연의 순도는 French process것보다 약간낮다. 여러 가지 다양한 순도를 갖는 제품들이 분류되어서 생산될 수 있다.● 황화아연- 7수화물로 무색결정이며 풍화성이 있고 물에 잘 녹으며 산성을 나타낸다.- 38℃∼55.5℃에서 ZnSO4 6H2O·55℃∼ZnSO4·H2O 약 100℃에서 6분자의 물을 잃고 260℃이상에서 무수물로 된다. 물에는 녹기 쉽지만에틸 알코올에는 녹기 어렵다.● 염기성 탄산아연- 조건에 따라서 여러 가지 조서인 것이 생성되지만 존재가 확실한 것은2ZnCO3·3Zn(OH)2 H2O등이 있다. 백색분말,물에 녹기 어렵다- 용도 : 고무(가황촉진조제),특히 타이어 공장에서 많이 사용함,도료,인쇄잉크,희구유리,도자기 유약,지방산의 제조,전선,촉매,의약,아연염제조,안료전지,백색안료,화장품,염색,성냥,아연황의 제조등4. Instrument1 비이커 - Beaker2 증발접시 - evaporating dish3 도가니 - crucible4 히이터 - heater5. Reagent1 아연(zinc) 8g2 CuSO4·5H2O(30g)3 Na2CO3(11g)-sodium carbonate4 H2SO4(50ml) - sulfuric acid6. Method1) 아연에서 황산아연을 제조하고 분말구리를 만든다.Zn + CuSO4·5H2O + xH2O → Cu↓ + ZnSO4·7H2O + yH2O1 황산구리 30g을 물 100ml에 용해한 포화액을 비이커에 넣는다.2 이 용액을 80℃로 가열하면서 아연분말 7.5g을 가한다.3 상징액이 담청색이 되면 반응을 끝내고 기울여 따라 액을 분리하여보관한다.4 침전된 구리는 여러번 세척후 다시 HCI 수용액으로 세척한다.5 이것을 흡인여과하고 여액이 산성이 아닐때까지 물로 세척하고 얻어진구리는 건조평량한다.6 보관해 둔 여액이 아연 1g을 추가하여 구리가 완전히 석출되면 액이무색이 된다. 이 액을 여과하고 농축하여 무색결정 ZnSO4·7H2O을

공학/기술| 2001.10.17| 4페이지| 1,000원| 조회(2,948)

아연, 산화아연, 염기성탄산아연

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