Zinkborate
Zinkborate sind chemische Verbindungen des Zinks aus der Gruppe der Borate (Salze der Borsäure). Sie liegen gewöhnlich als Hydrate vor.
Gewinnung und Darstellung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Zinkborate können durch Reaktion von Zinkoxid und Borsäure gewonnen werden.[1][2]
Verbindungen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Als kristalline Phasen im System ZnO·B2O3·H2O bei 20 °C werden bestätigt 2ZnO·3B2O3·7H2O und 2ZnO·3B2O3·7,5H2O. Beide Hydrate sind gezielt darstellbar, unterscheiden sich aber weder röntgenographisch noch IR-spektroskopisch. Daneben wurden aus Zinkoxid und Borsäure mit und ohne Wasserzusatz gewonnen: 2ZnO·3B2O3·3H2O, ZnO·5B2O3·4,5H2O und 6ZnO·5B2O3·3H2O. Letztere Verbindung ist röntgenographisch nicht, wohl aber IR-spektroskopisch von 4ZnO·3B2O3 zu unterscheiden.[3]
Ebenfalls bekannt sind die Verbindungen Zn2B6O11·7H2O und Zn3B10O18·14H2O.[2]
Daneben sind mehrere wasserfreie Verbindungen (zum Beispiel ZnB4O7 und Zn4O(B6O12)) bekannt.[4]
| Zinkborate | ||||||
| Strukturformel | 2ZnO·3B2O3·3,5H2O | 2ZnO·3B2O3 | 4ZnO·B2O3·H2O | 4ZnO·6B2O3·7H2O | 2ZnO·2B2O3·3H2O | Zn3B2O6 |
| CAS-Nummer | 138265-88-0 | 12767-90-7 | 149749-62-2 | 1332-07-6 | 1332-07-6 | 10361-94-1 |
| PubChem | 56846126 | 167155 | ||||
Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Verschiedene Hydrate von Zinkborat sind aus Zinkoxid und Borsäure zugänglich. Sie bilden wasserunlösliche, weiße Pulver, beispielsweise:[5]
- ZnO·B2O3·2H2O (Dichte 3,64 g/cm3, bis 190 °C gegen Wasserverlust stabil)
- 2ZnO3·B2O3·3,5H2O (Dichte 2,69 g/cm3, verliert ab 290–300 °C Kristallwasser).[5]
- 2ZnO·3B2O3·3,5H2O (Zn[B3O4(OH)3]), monokline Kristallstruktur mit der Raumgruppe P21/n (Raumgruppen-Nr. 14, Stellung 2) und den Gitterparametern a = 6,845(2) Å, b = 9,798(2) Å, c = 7,697(2) Å, β = 106,966(4)°, V = 493,8 (2) Å3 und Z = 4.[6]
Verwendung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Zinkborate finden Verwendung als Flammschutzmittel für Kunststoffe wie PVC, halogenierte Polyester und Nylon, als Flussmittel für keramische Erzeugnisse, Fungizide.[5][7]
Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
- ↑ Deniz Gürhan, Gaye Ö. Çakal, İnci Eroğlu, Saim Özkar: Improved synthesis of fine zinc borate particles using seed crystals, Journal of Crystal Growth, Volume 311, Issue 6, 2009, S. 1545–1552, doi:10.1016/j.jcrysgro.2009.01.111.
- ↑ a b Yi-Hong Gao, Zhi-Hong Liu: Synthesis and thermochemistry of two zinc borates, Zn2B6O11-7H2O and Zn3B10O18-14H2O. In: Thermochimica Acta. 484, 2009, S. 27, doi:10.1016/j.tca.2008.11.013.
- ↑ Lehmann, H.‐A & Sperschneider, K. & Kessler, Gideon. (1967). Zur Chemie und Konstitution borsaurer Salze. XVIII. Über wasserhaltige Zinkborate. Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 354. 37–43. doi:10.1002/zaac.19673540109.
- ↑ Azmi Seyhun Kipcak, Nil Acarali u. a.: Synthesis of dehydrated zinc borates using the solid-state method: Characterization and investigation of the physical properties. In: Main Group Chemistry. 15, 2016, S. 301, doi:10.3233/MGC-160210.
- ↑ a b c Eintrag zu Zinkborate. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 30. April 2020.
- ↑ David M. Schubert, Fazlul Alam u. a.: Structural Characterization and Chemistry of the Industrially Important Zinc Borate, Zn[B3O4(OH)3]. In: Chemistry of Materials. 15, 2003, S. 866, doi:10.1021/cm020791z.
- ↑ Yao Cui, Xiaoli Liu, Yumei Tian, Na Ding, Zichen Wang: Controllable synthesis of three kinds of zinc borates and flame retardant properties in polyurethane foam. In: Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. Band 414, 2012, S. 274–280, doi:10.1016/j.colsurfa.2012.08.028.