Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Соли металлов ZnBr2 — цинк бромистый: технические характеристики и применение
Цинк бромистый (ZnBr) — неорганическая соль цинка и бромистоводородной кислоты, представляющая собой бесцветные гигроскопичные кристаллы ромбической сингонии. Соединение хорошо растворимо в воде, этаноле, диэтиловом эфире и ацетоне. Молярная масса — 225,19 г/моль, плотность — 4,20 г/см, температура плавления — 394 C, температура кипения — 697 C. Водные растворы обладают высокой плотностью: насыщенный раствор при 20 C достигает 2,0 г/см, что определяет применение ZnBr в качестве тяжёлой жидкости для гравитационного разделения минералов и в составе буровых растворов.
Технический продукт выпускается в виде порошка, гранул или концентрированного раствора. Гигроскопичность требует герметичной упаковки: при контакте с влагой воздуха соль расплывается, образуя кристаллогидраты. Стандартные формы — безводная соль (CAS 7699-45-8) и дигидрат ZnBr2HO. Чистота технических марок варьируется от 96 % до 99,5 %; для электронных и фармацевтических применений выпускается особо чистый продукт с содержанием основного вещества не менее 99,9 %.
Физико-химические параметры
| Параметр | Безводный ZnBr | Дигидрат ZnBr2HO | Раствор 70 % | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля ZnBr, % | 98,0 | 97,0 | 70,0 1,0 | комплексонометрия |
| Плотность, г/см | 4,20 | 2,55 | 1,95–2,05 | ареометрия |
| pH раствора (10 %) | 4,0–5,5 | 4,0–5,5 | 3,5–5,0 | потенциометрия |
| Сульфаты, % не более | 0,02 | 0,02 | 0,03 | гравиметрия |
| Железо, % не более | 0,001 | 0,001 | 0,002 | фотоколориметрия |
Области применения
- Буровые растворы для вскрытия продуктивных пластов: высокоплотные рассолы ZnBr (до 2,3 г/см) применяются в системах заканчивания скважин и глушения при пластовых давлениях свыше 100 МПа.
- Тяжёлые суспензии для гравитационного обогащения руд цветных металлов на концентрационных столах и в сепараторах.
- Электролиты для цинк-бромных проточных аккумуляторов (ZnBr flow batteries) в системах накопления энергии промышленного масштаба.
- Катализаторы и промоторы в органическом синтезе, в том числе при получении ароматических соединений и фармацевтических интермедиатов.
- Компоненты фотоэмульсий и радиографических растворов в неразрушающем контроле металлоконструкций.
- Антипирены и огнезащитные пропитки для древесины и текстильных материалов в строительстве и на объектах нефтегазовой отрасли.
Условия эксплуатации и совместимость
Растворы ZnBr коррозионно активны по отношению к углеродистым сталям. При работе с ними применяют оборудование из титана, хастеллоя C-276, ПТФЭ и полиэтилена высокой плотности. Насосное оборудование — мембранного или плунжерного типа с уплотнениями из фторкаучука. Температурный диапазон эксплуатации растворов — от –20 C до +120 C; при нагреве выше 150 C возможно выделение паров брома, что требует принудительной вентиляции.
Соль хранят в герметичной таре из оцинкованной стали или полимерных контейнеров в сухих складах при относительной влажности не выше 60 %. Гарантийный срок хранения безводного продукта — 24 месяца, раствора — 12 месяцев. При разгерметизации упаковки продукт поглощает влагу и слёживается, что затрудняет дозирование в реакторах и смесительных узлах.
Вопросы и ответы
Какая максимальная плотность достигается в рассолах на основе ZnBr?
Максимальная плотность рассолов ZnBr составляет 2,3 г/см при концентрации около 82 %. Такие растворы применяются для глушения скважин с аномально высокими пластовыми давлениями.
Какие материалы совместимы с концентрированными растворами цинк бромистого?
Устойчивы титан, хастеллой C-276, ПТФЭ, ПВДФ и полиэтилен высокой плотности. Углеродистые и низколегированные стали подвергаются интенсивной коррозии и не рекомендуются для длительного контакта.
Чем отличается безводный ZnBr от дигидрата при приготовлении растворов?
Безводная соль обеспечивает более высокую концентрацию активного вещества на единицу массы и меньший объём при дозировании. Дигидрат дешевле, но содержит около 13 % кристаллизационной воды, что учитывают при расчёте рецептуры.
При каких температурах возможно выделение брома из ZnBr?
Термическое разложение с заметным выделением паров брома начинается выше 150 C. Рабочие процессы с нагревом растворов следует вести ниже этой границы с обязательной аспирацией.