Что такое силикат цинка

Силикат цинка: почему эмульгатор Е 557 запретили добавлять в пищевые продукты

Упоминание о добавке E 557 не встречается в СанПиН, Кодексе Алиментариус, нормативных документах других стран.

Одно из соединений цинка не используют в пищевых отраслях из-за его вредного воздействия на организм.

Название продукта

Силикат цинка (международный вариант Zink Silicate) — основное наименование добавки.

Синоним — цинк кремнекислый.

Тип вещества

Добавка Е 557 представляет собой цинковую соль кремниевой кислоты. Относится к группе эмульгаторов. Основная технологическая роль — антислеживающий компонент.

Силикат цинка в чистом виде содержится в очень редком минерале виллемит. Камень пользуется повышенным спросом у коллекционеров, для промышленного производства добавки E 557 его не применяют.

Вещество получают искусственным путем из кварца и оксида цинка.

Свойства

Упаковка

Добавку Е 557 расфасовывают в мешки из полипропилена с внутренним вкладышем или металлические бочки.

Применение

Силикат цинка был внесен в реестр пищевых добавок как агент, препятствующий слеживанию сыпучих продуктов. Одно время эмульгатор E 557 применяли в США, некоторых европейских государствах, но доказанный вред продукта вынудил производителей отказаться от токсичного вещества.

Сейчас во всех странах добавку запрещено включать в технологию производства пищевых продуктов.

Уникальные химические и физические свойства синтетического силиката цинка позволили использовать вещество в различных сферах промышленного производства:

Польза и вред

Силикат цинка токсичен. Опасность вещество представляет для органов дыхания человека: контакт с порошком может спровоцировать воспаление и отек бронхов, пневмонию и другие заболевания. Попадание внутрь вызывает нарушение работы ЖКТ.

Продукт легко воспламеняется. Горение силиката цинка сопровождается выделением ядовитых паров. Работа на предприятиях, производящих и использующих добавку Е 557, регулируется большим количеством нормативных документов по технике безопасности.

Силикат магния используется во многих сферах, в частности в пищевой промышленности, медицине, фармацевтике, ветеринарии, животноводстве.

Как пищевая добавка Е468 влияет на человеческий организм? Подробно об этом читайте в нашей статье.

Арабиногалактан обладает очень полезными свойствами. Подробную информацию об этом веществе вы найдете здесь.

Основные производители

Российские предприятия добавку E 557 не производят.

Силикат цинка поставляют иностранные производители:

В целом цинк — необходимый для человека микроэлемент. Он участвует в образовании коллагеновых волокон, помогает обновлению клеток, улучшает состояние кожи. Цинк обладает антиокислительными качествами, стимулирует работу мозга, влияет на метаболизм.

Для пополнения запасов микроэлемента совсем необязательно питаться сомнительными добавками. Достаточно включить в рацион кедровые орехи, морепродукты, овсяную крупу, гречу, яичные желтки.

Источник

Силикат цинка

Силикат цинка (пищевая добавка Е557) — представляет собой цинковую соль кремниевой кислоты с химической формулой Zn₂SiO₄. Внешне выглядит как игольчатые или призматические кристаллы, зернистые массы, агрегаты, натёки. Хорошо растворим в соляной кислоте (с выделением кремнезём), едком кали. Обладает выраженной зелёной люминесценцией. Из всех силикатов силикат цинка является самым легкоплавким.

В природе встречается в минерале виллемит.

Получают искусственным путём из кварца и оксида цинка.

Пищевая добавка Е557 относится к добавкам препятствующим слёживанию и комкованию синтетического происхождения, используется в технологических целях в процессе производства пищевых продуктов.

Применение

Как пищевая добавка Е557 практически не используется. Силикат цинка может применяться в качестве антикоррозийного субстрата металлических поверхностей, грунтовки.

Основные сферы применения: пищевая промышленность, медицина, фармацевтика, ветеринария, животноводство.

Польза и вред

Научные данные о пользе применения пищевой добавки силиката цинка (Е557) для здоровья человека в настоящий момент отсутствуют. Биологической ценности не представляет.

Силикат цинка токсичен. При работе с веществом необходимо соблюдение техники безопасности. При распылении у открытого огня может воспламениться. Вдыхание паров силиката цинка может провоцировать тяжёлые заболевания органов дыхания. Попадание внутрь провоцирует нарушение работы желудочно-кишечного тракта.

Беременность и грудное вскармливание

Применение при беременности

Адекватных и хорошо контролируемых исследований о возможности применения силиката цинка у беременных женщин не проведено.

Применение в период грудного вскармливания

Специальных исследований о возможности применения силиката цинка в период грудного вскармливания не проведено.

Особые указания

Пищевая добавка Е557 не входит в перечень разрешённых к использованию в Российской Федерации, Евросоюзе, на Украине и большинстве стран мира.

Классификация

Категория при беременности по FDA

N ( не классифицировано FDA )

Поделиться этой страницей

Подробнее по теме

Ознакомьтесь с дополнительной информацией о действующем веществе Силикат цинка:

Источник

Цинк. Химия цинка и его соединений

Положение в периодической системе химических элементов

Цинк расположены в побочной подгруппе II группы (или в 12 группе в современной форме ПСХЭ) и в четвертом периоде периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева.

Электронное строение цинка и свойства

Электронная конфигурация цинка в основном состоянии :

+30Zn 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2

3s 3p 3d

Характерная степень окисления цинка в соединениях +2.

Физические свойства

Цинк при нормальных условиях — хрупкий переходный металл голубовато-белого цвета (быстро тускнеет на воздухе, покрываясь тонким слоем оксида цинка).

Нахождение в природе

Цинк играет важную роль в процессах, протекающих в живых организмах.

В природе цинк как самородный металл не встречается.

Способы получения

Цинк получают из сульфидной руды. На первом этапе руду обогащают, повышая концентрацию сульфидов металлов. Сульфид цинка обжигают в печи кипящего слоя:

2ZnS + 3O₂ → 2ZnO + 2SO₂

Чистый цинк из оксида получают двумя способами.

ZnO + С → Zn + CO

Далее цинк очищают от примесей.

При это получаемый раствор сульфата цинка очищают от примесей (осаждением их цинковой пылью) и подвергают электролизу.

При электролизе чистый цинк осаждается на алюминиевых катодах, с которых его удаляют и подвергают плавлению в индукционных печах. Таким образом можно получить цинк с высокой чистотой (до 99,95 %).

Качественные реакции

ZnCl₂ + 2NaOH → Zn(OH)₂ + 2NaCl

При дальнейшем добавлении щелочи амфотерный гидроксид цинка растворяется с образованием комплексной соли тетрагидроксоцинката:

Химические свойства

1.1. Цинк реагируют с галогенами с образованием галогенидов:

Реакция цинка с иодом при добавлении воды:

1.2. Цинк реагирует с серой с образованием сульфидов:

Zn + S → ZnS

1.4. С азотом цинк непосредственно не реагирует.

1.5. Цинк непосредственно не реагирует с водородом, углеродом, кремнием и бором.

1.6. Цинк взаимодействует с кислородом с образованием оксида:

2Zn + O₂ → 2ZnO

2. Цинк взаимодействует со сложными веществами:

2.1. Цинк реагирует с парами воды при температуре красного каления с образованием оксида цинка и водорода:

Zn 0 + H₂ + O → Zn +2 O + H₂ 0

2.2. Цинк взаимодействуют с минеральными кислотами (с соляной, фосфорной и разбавленной серной кислотой и др.). При этом образуются соль и водород.

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑

Демонстрация количества выделения водорода при реакции цинка с кислотой:

Цинк реагирует с разбавленной серной кислотой:

Порошковый цинк реагирует с концентрированной серной кислотой с образованием сероводорода, сульфата цинка и воды:

2.5. Цинк – амфотерный металл, он взаимодействует с щелочами. При взаимодействии алюминия с раствором щелочи образуется тетрагидроксоалюминат и водород:

Zn + 2KOH + 2H₂O = K₂[Zn(OH)₄] + H₂

Цинк реагирует с расплавом щелочи с образованием цинката и водорода:

В отличие от алюминия, цинк растворяется и в водном растворе аммиака:

Zn + CuO → Cu + ZnO

Еще пример : цинк восстанавливает медь из раствора сульфата меди (II):

CuSO₄ + Zn = ZnSO₄ + Cu

И свинец из раствора нитрата свинца (II):

Восстановительные свойства цинка также проявляются при взаимодействии его с сильными окислителями: нитратами и сульфитами в щелочной среде, перманганатами, соединениями хрома (VI):

Оксид цинка

Способы получения

Оксид цинка можно получить различными методами :

1. Окислением цинка кислородом:

2Zn + O₂ → 2ZnO

2. Разложением гидроксида цинка при нагревании:

3. Оксид цинка можно получить разложением нитрата цинка :

Химические свойства

1. При взаимодействии оксида цинка с основными оксидами образуются соли-цинкаты.

Оксид цинка растворяется в избытке раствора щелочи с образованием тетрагидроксоцинката:

3. Оксид цинка не взаимодействует с водой.

ZnO + H₂O ≠

5. Оксид цинка взаимодействует с растворимыми кислотами с образованием солей.

ZnO + 2HCl = ZnCl₂ + H₂O

ZnO + С_(кокс) → Zn + СО

ZnO + СО → Zn + СО₂

7. Оксид цинка — твердый, нелетучий. А следовательно, он вытесняет более летучие оксиды (как правило, углекислый газ) из солей при сплавлении.

Гидроксид цинка

Способы получения

1. Гидроксид цинка можно получить пропусканием углекислого газа, сернистого газа или сероводорода через раствор тетрагидроксоцинката натрия:

Чтобы понять, как протекает эта реакция, можно использовать несложный прием: мысленно разбить исходное вещество Na₂[Zn(OH)₄] на составные части: NaOH и Zn(OH)₂. Далее мы определяем, как реагирует углекислый газ с каждым из этих веществ, и записываем продукты их взаимодействия. Т.к. Zn(OH)₂ не реагирует с СО₂, то мы записываем справа Zn(OH)₂ без изменения.

2. Гидроксид цинка можно получить действием недостатка щелочи на избыток соли цинка.

Химические свойства

Гидроксид цинка растворяется в избытке щелочи с образованием тетрагидроксоцинката:

4. Г идроксид цинка разлагается при нагревании :

Соли цинка

Нитрат и сульфат цинка

Нитрат цинка при нагревании разлагается на оксид цинка, оксид азота (IV) и кислород:

Сульфат цинка при сильном нагревании разлагается аналогично — на оксид цинка, сернистый газ и кислород:

Комплексные соли цинка

Для описания свойств комплексных солей цинка — гидроксоцинкатов, удобно использоваться следующий прием: мысленно разбейте тетрагидроксоцинкат на две отдельные частицы — гидроксид цинка и гидроксид щелочного металла.

Na₂[Zn(OH)₄] разбиваем на NaOH и Zn(OH)₂

Свойства всего комплекса можно определять, как свойства этих отдельных соединений.

Аналогично тетрагидроксоцинкат калия реагирует с углекислым газом:

А вот под действием избытка сильной кислоты осадок не выпадает, т.к. амфотерный гидроксид цинка реагирует с сильными кислотами.

Правда, под действием небольшого количества ( недостатка ) сильной кислоты осадок все-таки выпадет, для растворения гидроксида цинка кислоты не будет хватать:

Аналогично с недостатком азотной кислоты выпадает гидроксид цинка:

Если выпарить воду из раствора комплексной соли и нагреть образующееся вещество, то останется обычная соль-цинкат:

Гидролиз солей цинка

Растворимые соли цинка и сильных кислот гидролизуются по катиону. Гидролиз протекает ступенчато и обратимо, т.е. чуть-чуть:

I ступень: Zn 2+ + H₂O = ZnOH + + H +

II ступень: ZnOH + + H₂O = Zn(OH )₂ + H +

Более подробно про гидролиз можно прочитать в соответствующей статье.

Цинкаты

Соли, в которых цинк образует кислотный остаток (цинкаты) — образуются из оксида цинка при сплавлении с щелочами и основными оксидами:

Для понимания свойств цинкатов их также можно мысленно разбить на два отдельных вещества.

Например, цинкат натрия мы разделим мысленно на два вещества: оксид цинка и оксид натрия.

Na₂ZnO₂ разбиваем на Na₂O и ZnO

Тогда нам станет очевидно, что цинкаты реагируют с кислотами с образованием солей цинка :

Под действием избытка воды цинкаты переходят в комплексные соли:

Сульфид цинка

Сульфид цинка — так называемый «белый сульфид». В воде сульфид цинка нерастворим, зато минеральные кислоты вытесняют из сульфида цинка сероводород (например, соляная кислота):

ZnS + 2HCl → ZnCl₂ + H₂S

Под действием азотной кислоты сульфид цинка окисляется до сульфата:

(в продуктах также можно записать нитрат цинка и серную кислоту).

Концентрированная серная кислота также окисляет сульфид цинка:

При окислении сульфида цинка сильными окислителями в щелочной среде образуется комплексная соль:

Z nS + 4NaOH + Br₂ = Na₂[Zn(OH)₄] + S + 2NaBr

Упражнения типа «мысленный эксперимент» по химии цинка (тренажер задания 32 ЕГЭ по химии)

Источник

Цинк-силикатные антикоррозионные покрытия

Применение: для защиты от коррозии сталей в водных средах, в том числе в морской, почве, атмосфере.

Описание: По эффективности защитного действия превосходят в 2-3 раза горячеоцинкованные и обычные лакокрасочные покрытия. Краски применяются для получения самостоятельных защитных покрытий и как противокоррозионные грунтовки перед нанесением декоративных и защитно-декоративных лакокрасочных покрытий на емкости, трубопроводы, строительную арматуру, транспортные средства (морские, речные и наземные). Позволяют отказаться от горячего или гальванического цинкования крупногабаритных изделий и металлоконструкций. Могут применяться для защиты от коррозии подземных объектов (метрополитена и т.п.), закрытых емкостей благодаря отсутствию в их составе органических растворителей.

Основные свойства:

Основные характеристики:

Указания к применению: Состав после смешения компонентов наносят на поверхность металла после дробеструйной или иной мех. обработки, обезжиривания водным раствором, любым методом — окунанием, распылением, кистью в один- три слоя. Толщина одного слоя — до 50 мкм. Расход композиций 125-250 г/м2 (один слой) в зависимости от способа нанесения.

По вопросам приобретения цинк-силикатных антикоррозионных покрытий и получения подробной консультации по свойствам продукции, условиям поставки и заключению договора просим Вас обратиться к менеджерам:

Источник

Силикат цинка, содопированный марганцем и магнием, и способ его получения

Владельцы патента RU 2727633:

Изобретение относится к люминофорам зеленого цвета свечения (длина волны излучения 525 нм), преобразующих падающее коротковолновое излучение в видимое и используемых в дисплеях и мониторах для визуализации ультрафиолетового, рентгеновского и электронного излучения. В настоящее время люминофор зеленого цвета свечения используют при создании телевизоров, люминесцентных ламп, осциллографов, дисплеев и плазменных панелей.

Известен люминофор зеленого цвета свечения состава Zn_(2-2x)SiO₄:Mn_x, Sn_x где 0. 001≤ х≤0.2, (патент KR 20120073950; МПК C09K 11/58, H01L 33/00; 2012 г.).

Однако к недостаткам известного люминофора относится возможное отклонение состава от стехиометрии за счет образование низкоплавких тройных эвтектик при смешении оксидов при низких температурах.

Известен люминофор зеленого цвета свечения состава Zn_xSiO₄:Mn_y, B_z где 1.7≤ х≤2.0, 0.02 ≤y≤0.15, 0.02≤z≤0.15 (патент KR 20080021327; МПК C09K 11/54, C09K 11/54; 2008 г.).

Однако к недостаткам известного люминофора также относится возможное отклонение состава от стехиометрии за счет образование низкоплавких тройных эвтектик при смешении оксидов при низких температурах.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является люминофор зеленого цвета свечения состава Zn_2-xSi_1-yO₄:Mn_xMg_y, где 0.001 ≤ х≤0.2; 0≤у≤0.008. Способ получения известного люминофора включает получение раствора смеси соединения цинка, соединения кремния в виде тетраэтилортосиликата, соединения марганца и магния и карбоновую кислоту, нагревание раствора с распылением при температуре 200-1500 о С с целью получения порошка и последующее нагревание порошка при температуре 1000-1500 о С в течение 1-10 ч (патент KR 100496046; МПК C09K 11/80; 2005 г.).

Основным недостатком известного люминофора является ухудшение чистоты свечения за счет появления дополнительного пика эмиссии при 575 нм (желтое свечение). Кроме того, использование органических соединений в процессе получения ухудшает экологическую обстановку.

Таким образом, перед авторами стояла задача разработать состав люминофора зеленого цвета свечения, обеспечивающий наряду с повышенной интенсивностью свечения, также и чистоту свечения за счет отсутствия примесных “паразитных” пиков.

Поставленная задача решена путем использования нового химического соединения силиката цинка, содопированного марганцем и магнием, состава Zn_1.93-x Mn_xMg_0.07SiO₄, где 0.08 ≤ х≤0.2.

В настоящее время из патентной и научно-технической литературы не известно химическое соединение состава Zn_1.93-x Mn_xMg_0.07SiO₄, где 0.08 ≤ х≤0.2, которое характеризуется высокой интенсивностью свечения в зеленой области спектра, а также способ его получения.

Предлагаемое техническое решение иллюстрируется следующими примерами конкретного исполнения.

Таким образом, авторами предлагается новое химическое соединение состава Zn_1.93-x Mn_xMg_0.07SiO₄, где 0.08 ≤ х≤0.2, которое может быть использовано в качестве люминофора зеленого цвета свечения, обладающего наряду с высокой интенсивностью свечения в зеленой области спектра чистотой свечения за счет отсутствия дополнительных “паразитных” пиков свечения, а также способ получения предлагаемого соединения.

1. Силикат цинка, содопированный марганцем и магнием, состава Zn_1,93-xMn_xMg_0,07SiO₄, где 0,08 ≤ х≤0,2.

Источник