Cink és víz: reakciómechanizmusok, környezeti és egészségügyi hatások.
A cink természetesen a vízben fordul elő. A tengervízben jelen lévő cink átlagos koncentrációja 0,6-5 ppb. A folyók általában 5-10 ppb cinket tartalmaznak. Algák 20 és 700 ppm között, tengeri halak és kagylók 3-25 ppm, osztrigák 100-900 ppm és homárok 7-50 ppm.
Az Egészségügyi Világszervezet törvényes határértéket állapított meg: 5 mg Zn 2+/L.
Hogyan reagál a cink a vízzel?
Az elemi cink nem reagál a vízmolekulákkal. A cinkkation a reakció függvényében védő és oldhatatlan cink-hidroxid-réteget (Zn (OH) 2) képez:
A cink a következő reakciómechanizmus szerint reagál a H + -ionokkal:
Zn (s) + 2H + -> Zn 2+ (aq) + H2 (g)
Ez a reakció hidrogént szabadít fel, amely erősen reagál az oxigénnel.
A cink-sók zavarosságot okoznak, ha nagy mennyiségben vannak jelen a vízben. Ezenkívül a cink kellemetlen ízt ad a víznek. Ez 2 mg Zn 2+/L koncentrációból következik be.
A cink és származékainak oldhatósága
A cink oldhatósága a víz hőmérsékletétől és pH-jától függ. Amikor a pH majdnem semleges, a cink vízben nem oldódik. A cink vízben való oldhatósága savassággal növekszik. PH 11 felett az oldhatóság is növekszik. A cink ZnOH + (aq) vagy Zn2+ (aq) formájában oldódik fel a vízben. Az anionos ZnCO3 oldhatósága 0,21 g/l.
A cinkszármazékok oldhatóságára példaként a következőket javasoljuk: cink-klorid (ZnCl2) 4320 g/l, valamint cink-oxid (ZnO) és fehér vitriol vagy cink-oxid heptahidrát (ZnSO4. 7H2O), 580 g/l.
Miért van jelen a cink a vízben?
Milyen környezeti hatásai vannak a cinknek a vízben?
Milyen egészségügyi hatásai vannak a cinknek a vízben?
Néhány példa a cinknek tulajdonított egészségügyi hatásokra: a nyálkahártya cink-klorid fertőzése (halálos dózis 3-5 g) és a vitriol mérgezés (halálos dózis 5 g).
Milyen víztisztítási technológiák alkalmazhatók a cink eltávolítására?
A cink különböző módszerekkel távolítható el a vízből. A jogi előírásoknak megfelelő szint elérése érdekében olyan módszerek alkalmazhatók, mint a koaguláció, az ioncsere és az aktív szén. A homokszűrés egyes esetekben kiváló megoldás lehet.