SENG KLORIDA ialah nama dari senyawa kimia dengan rumus ZnCl2 dan hidratnya. Seng klorida, dari mana sembilan bentuk kristal dikenal, adalah tak berwarna atau putih, dan sangat larut dalam air. ZnCl2 itu sendiri higroskopis dan bahkan deliquescent. Oleh karena itu sampel harus dilindungi dari sumber kelembaban, termasuk adanya uap air dalam udara biasa. Seng klorida menemui aplikasinya yang luas dalam pengolahan tekstil, fluks metalurgi, dan sintesis kimia. Tidak ada mineral dengan komposisi kimia ini yang dikenal selain dari mineral langka simonkolleite, Zn5(OH)8Cl2•H2O.
Nama IUPAC-nya Seng klorida; nama lainnya adalah Seng(II) klorida, Seng diklorida dan Mentega seng. Adapun sifat-sifatnya adalah:
• Rumus molekul: ZnCl2
• Berat molekul: 136,315 gr/mol
• Penampilan: Zat padat putih berbentuk Kristal
• Bau: Tidak berbau
• Densitas: 2,907 gr/cm3
• Titik lebur: 292 °C; 558 °F; 565 K
• Titik didih: 756 °C; 1393 °F; 1029 K
• Kelarutan dalam air: 4320 gr/L (25 °C)
• Kelarutan dalam alkohol: 4300 gr/L
• Kelarutan dalam pelarut lain: Larut dalam etanol, gliserol dan aseton
• Geometri koordinasi: Tetrahedral, linier dalam fase gas
• Klasifikasi Uni Eropa: Berbahaya (Xn); Korosif (C); Berbahaya bagi lingkungan (N)
• LD50: 350 gr/kg (oral, tikus)
• Indeks Uni Eropa: 030-003-00-2
• MSDS: MSDS eksternal
Struktur dan Sifat-sifat
Empat bentuk kristal (polimorf) dari ZnCl2 dikenal: α, β, γ, dan δ, dan dalam setiap kasus ion Zn2+ berkoordinasi secara tetrahedral untuk empat ion klorida.
Bentuk α β γ δ
Simetri Tetragonal Tetragonal Monoklin Ortorombik
Simbol Pearson tI12 tP6 mP36 oP12
Golongan I42d P42/nmc P21c Pna21
No 122 137 14 33
a (nm) 0,5398 0,3696 0.654 0,6125
b (nm) 0,5398 0,3696 0.3696 0,6443
c (nm) 0,64223 1,071 1.23328 0,7693
Z 4 2 12 4
ρ (gr/cm3) 3,00 3,09 2,98 2,98
Di sini, a, b, dan c adalah konstanta kisi, Z adalah jumlah unit struktur per unit sel dan ρ adalah densitas yang dihitung dari parameter strukturnya.
Bentuk ortorombik anhidrat murni (δ) dengan cepat berubah ke salah satu bentuk lainnya pada paparan terhadap atmosfer dan keterangan yang memungkinkan ialah ion OH− berasal dari air yang diserap yang memfasilitasi penataan-ulangnya. Pendinginan lelehan ZnCl2 yang cepat menghasilkan kaca, yaitu, zat padat amorf yang kaku dan kemampuan ini telah dikaitkan dengan struktur dalam lelehan tersebut.
Karakter kovalen dari bahan anhidrat ditunjukkan oleh titik leburnya yang relatif rendah, yaitu 275 °C. Bukti selanjutnya untuk kovalensi diberikan oleh kelarutan kloridanya dalam pelarut sangat ringan di mana bentuk hasil adisinya (adduk) dengan rumus ZnCl2L2, dimana L = ligan seperti O(C2H5)2. Dalam fase gas, molekul ZnCl2 adalah linier dengan panjang ikatan 205 pm.
Lelehan ZnCl2 memiliki viskositas tinggi pada titik leburnya dan konduktivitas listriknya rendah secara komparatif yang meningkat yang ditandai dengan suhu. Sebuah studi hamburan Raman dari lelehan menunjukkan adanya struktur polimer dan sebuah studi hamburan neutron menunjukkan adanya kompleks tetrahedral {ZnCl4}.
Hidrat
Lima hidrat dari seng klorida yang dikenal, yaitu ZnCl2(H2O)n di mana n = 1, 1½, 2½, 3 dan 4. Tetrahidrat ZnCl2(H2O)4 mengkristal dari larutan berair dari seng klorida.
Pembuatan dan Pemurnian
ZnCl2 anhidrat dapat dibuat dari seng dan HCl.
Zn(s) + 2 HCl → ZnCl2 + H2(g)
Bentuk terhidrasi dan larutan berair dapat dengan mudah dibuat sama dengan memperlakukan logam Zn dengan asam klorida. Seng oksida dan seng sulfida bereaksi dengan HCl:
ZnS(s) + 2 HCl(aq) → ZnCl2(aq) + H2S(g)
Tidak seperti banyak unsur lain, seng secara esensiil terdapat hanya dalam satu keadaan oksidasi, yaitu 2+, yang menyederhanakan pemurnian kloridanya.
Sampel seng klorida komersial sebenarnya mengandung air dan produk dari hidrolisis sebagai pengotor. Sampel tersebut dapat dimurnikan melalui sublimasi dalam aliran gas hidrogen klorida, diikuti dengan pemanasan sublimatnya pada suhu 400 °C dalam aliran gas nitrogen kering. Terakhir, metode yang paling sederhana bergantung pada perlakuan seng klorida dengan tionil klorida.
Reaksi
Lelehan ZnCl2 anhidrat pada suhu 500–700 °C melarutkan logam seng, dan, pada pendinginan cepat lelehannya, terbentuklah kaca diamagnetik berwarna kuning, yang dalam penelitian Raman menunjukkan mengandung ion Zn2+2.
Sejumlah garam mengandung anion tetraklorozinkat, ZnCl42−, dikenal. “Reagen Caulton,” V2Cl3(thf)6Zn2Cl6 adalah satu contoh dari garam yang mengandung Zn2Cl62−. Senyawa Cs3ZnCl5 mengandung ZnCl42− dan anion Cl−. Tidak ada senyawa yang mengandung ion ZnCl64− yang telah dicirikan.
Sementara seng klorida sangat larut dalam air, larutannya tidak dapat dianggap hanya mengandung ion-ion terlarut Zn2+ dan Cl–, spesies ZnClxH2O(4-x) juga ada.
Larutan berair dari ZnCl2 adalah asam: larutan berair 6 M memiliki pH = 1. Keasaman dari larutan ZnCl2 berair yang relatif terhadap larutan garam Zn2+ lain karena pembentukan kompleks aqua kloro tetrahedal di mana reduksi dalam bilangan koordinasi dari 6 ke 4 selanjutnya mereduksi kekuatan ikatan O-H dalam molekul air yang terlarut.
Dalam larutan basa dengan adanya ion OH− berbagai anion seng hidroksiklorida terdapat dalam larutan, misalnya ZnOH3Cl2−, ZnOH2Cl2−2, ZnOHCl2−3, dan Zn5OH2Cl3•H2O (simonkolleite) mengendap.
Bila ammonia digelembungkan melalui larutan seng klorida hidroksidanya tidak mengendap, selain senyawa-senyawa yang mengandung ammonia (ammina) dikompleksasi dihasilkan, Zn(NH3)4Cl2 • H2O dan pada konsentrasi ZnCl2(NH3)2. Pembentuknya mengandung ion Zn(NH3)62+ dan kemudian molekul dengan geometri tetrahedral terdistorsi. Spesies dalam larutan berair telah diselidiki dan menunjukkan bahwa Zn(NH3)42+ adalah spesies utama yang ada bersama Zn(NH3)3Cl+ juga terdapat pada perbandingan NH3:Zn.
Sengklorida berair bereaksi dengan seng oksida yang membentuk semen amorf yang pertama kali diselidiki pada tahun 1855 oleh Stanislas Sorel. Sorel kemudian melanjutkan menyelidiki semen magnesium oksiklorida terkait, yang menghalangi namanya.
Saat dihidratkan seng klorida dipanaskan, satu yang didapat residu Zn(OH)Cl misalnya.
ZnCl2•2H2O → ZnCl(OH) + HCl + H2O
Senyawa ZnCl2•½HCl•H2O dapat dibuat melalui pengendapan hati-hati dari larutan ZnCl2 yang diasamkan dengan HCl dan ini mengandung satu anion polimerik (Zn2Cl5−)n dengan keseimbangan ion hidronium monohidrat, ion H5O2+.
Pembentukan gas HCl anhidrat sangat reaktif terbentuk ketika seng klorida hidrat dipanaskan merupakan dasar dari spot test anorganik kuantitatif.
Penggunaan seng klorida sebagai fluks, kadang-kala dalam campuran dengan ammonium klorida, yang melibatkan produksi HCl dan reaksi berikutnya dengan permukaan oksida. Seng klorida membentuk dua garam bersama ammonium klorida, (NH4)ZnCl4 dan (NH4)3ClZnCl4, yang terurai pada pemanasan yang hanya melepaskan HCl saja seperti seng klorida hidrat. Aksi dari fluks seng klorida/ammonium klorida, misalnya, dalam proses hot dip galvanizing menghasilkan gas H2 dan asap ammonia.
Selulosa larut dalam larutan ZnCl2 berair dan kompleks seng-selulosa telah dilacak. Selulosa juga larut dalam lelehan ZnCl2 hidrat dan karboksilasi dan asetilasi dilakukan pada polimer selulosa.
Dengan demikian, meskipun banyak garam seng memiliki rumus yang berbeda dan struktur kristal yang berbeda, garam-garam ini berperilaku sangat mirip dalam larutan berair. Sebagai contoh, larutan yang dibuat dari salah satu polimorf ZnCl2 serta halida lainnya (bromida, iodida) dan sulfat yang sering dapat digunakan secara bergantian untuk pembuatan senyawa-senyawa seng lainnya. Ilustrasi pembuatan seng karbonat adalah:
ZnCl2(aq) + Na2CO3(aq) → ZnCO3(s) + 2 NaCl(aq)
Aplikasi
Sebagai Fluks Metalurgi
Seng klorida memiliki kemampuan untuk bereaksi dengan oksida logam (MO) untuk memberikan rumus MZnOCl2. Reaksi ini adalah sejalan dengan kegunaan larutan ZnCl2 sebagai fluks untuk menyolder (soldering) — ia melarutkan lapisan oksida yang mengenai permukaan logam yang bersih. Fluks dengan ZnCl2 sebagai bahan aktif terkadang disebut “cairan pengencer”. Secara khas fluks ini dibuat dengan melarutkan zinc foil dalam HCl encer sampai cairan berhenti mengeluarkan hidrogen; atas alasan ini, fluks tersebut dikenal sebagai “killed spirits”. Disebabkan sifat korosifnya, fluks ini tidak cocok untuk suasana di mana setiap residu tidak dapat dibersihkan, seperti kerja elektronik. Sifat ini juga menyebabkan penggunaannya dalam pembuatan semen magnesium untuk tambalan gigi dan obat kumur tertentu sebagai bahan aktif.
Dalam Proses Tekstil
Larutan berair pekat seng klorida (lebih dari 64% berat / berat seng klorida dalam air) memiliki sifat menarik yang melarutkan pati, sutra, dan selulosa. Dengan demikian, larutan tersebut tidak dapat disaring melalui kertas saring standar. Relevan dengan afinitasnya untuk materi ini, ZnCl2 digunakan sebagai zat kedap-api (fireproofing agent) dan sebagai penyegar (refreshener) kain seperti Febreze.
Granat Asap
Campuran asap seng klorida (“HC”) digunakan sebagai granat asap yang mengandung seng oksida dan heksakloroetana, yang, ketika dinyalakan, bereaksi membentuk asap seng klorida, saringan asap yang efektif.
Deteksi Sidik-Jari
Ninhidrin bereaksi dengan asam amino dan amina membentuk senyawa berwarna “ungu Ruhemann” (RP). Penyemprotan dengan larutan seng klorida membentuk 1:1kompleks RP:ZnCl(H2O)2, yang lebih mudah dideteksi karena fluoresennya lebih baik dari ungu Ruhemann.
Desiinfektan
Secara historis, larutan seng klorida berair encer digunakan sebagai desinfektan di bawah nama “Cairan Desinfeksi Burnett”. Cairan ini juga digunakan dalam beberapa merek dagang obat kumur antiseptik komersial.
Keamanan
Seng klorida ialah zat yang mengiritasi kulit dan pernafasan menurut MSDS. Tindakan pencegahan yang berlaku untuk ZnCl2 anhidrat adalah dapat diaplikasikan untuk halida logam anhidrat lainnya, yaitu hidrolisis dapat eksotermik dan kontak harus dihindari. Larutan pekat asam dan korosif, dan menyerang selulosa dan sutra secara spesifik seperti asam Lewis.
Asap seng klorida memiliki batas paparan ditetapkan, karena Administrasi Keselamatan Kerja dan Kesehatan dan Institut Nasional untuk Keselamatan Kerja dan Kesehatan memiliki set batas pada 1 mg/m3 selama delapan jam waktu rata-rata. Batas paparan jangka pendek untuk paparan ditetapkan pada 2 mg/m3. Sebuah eksplosur Immediately Dangerous to Life and Health menetapkan sebesar 50 mg/m3.***
Wawasan Ilmu Kimia 