Zinkborate sind chemische Verbindungen des Zinks aus der Gruppe der Borate (Salze der Borsäure). Sie liegen gewöhnlich als Hydrate vor.

Gewinnung und Darstellung

Zinkborate können durch Reaktion von Zinkoxid und Borsäure gewonnen werden.

Verbindungen

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.

Ebenfalls bekannt sind die Verbindungen Zn2B6O11·7H2O und Zn3B10O18·14H2O.

Daneben sind mehrere wasserfreie Verbindungen (zum Beispiel ZnB4O7 und Zn4O(B6O12)) bekannt.

Zinkborate
Strukturformel 2ZnO·3B2O3·3,5H2O 2ZnO·3B2O3 4ZnO·B2O3·H2O 4ZnO·6B2O3·7H2O 2ZnO·2B2O3·3H2O Zn3B2O6
CAS-Nummer 138265-88-012767-90-7149749-62-21332-07-61332-07-610361-94-1
PubChem 56846126167155

Eigenschaften

Verschiedene Hydrate von Zinkborat sind aus Zinkoxid und Borsäure zugänglich. Sie bilden wasserunlösliche, weiße Pulver, beispielsweise:

  • 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).
  • 2ZnO·3B2O3·3,5H2O (Zn[B3O4(OH)3]), monokline Kristallstruktur mit der Raumgruppe P21/n (Raumgruppen-Nr. 14, Stellung 2)Vorlage:Raumgruppe/14.2 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.

Verwendung

Zinkborate finden Verwendung als Flammschutzmittel für Kunststoffe wie PVC, halogenierte Polyester und Nylon, als Flussmittel für keramische Erzeugnisse, Fungizide.

Einzelnachweise

  1. ↑ 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.
  2. 1 2 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.
  3. ↑ 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.
  4. ↑ 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.
  5. 1 2 3 Eintrag zu Zinkborate. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 30. April 2020.
  6. ↑ 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.
  7. ↑ 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.
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