Oxid de zinc

oxid de zinc


General
Nume sistematic	oxid de zinc
Chim. formulă	${\ce {ZnO}}$
Proprietăți fizice
Stat	solid
Masă molară	81,408 g/ mol
Densitate	5,61 g/cm³
Proprietati termice
Temperatura
• topirea	1975°C
• sublimarea	1800°C
Mol. capacitate termică	40,28 J/(mol K)
Entalpie
• educaţie	-350,8 kJ/mol
Presiunea aburului	0 ± 1 mmHg [unu]
Proprietati optice
Indicele de refracție	2.015 și 2.068 CRC Manual de chimie și fizică. — al 92-lea. - CRC Press , 2011. - ISBN 978-1439855119 .
Structura
Structură cristalină	sistem hexagonal , a = 0,32495 nm, c = 0,52069 nm, z = 2
Clasificare
Reg. numar CAS	1314-13-2
PubChem	14806
Reg. numărul EINECS	215-222-5
ZÂMBETE	O=[Zn]
InChI	InChI=1S/O.ZnXLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N
RTECS	ZH4810000
CHEBI	ZH4810000
ChemSpider	14122
Siguranță
Limitați concentrația	aerosol în aerul zonei de lucru 0,5 mg/m 3 în aerul atmosferic 0,05 mg/m 3
Toxicitate	Toxic, provoacă febră de turnătorie dacă este inhalat
Fraze de risc (R)	R50/53
Expresii de securitate (S)	S60, S61
Personaj scurt. pericol (H)	H410
masuri de precautie. (P)	P273
cuvant de semnal	cu grija
Pictograme GHS
NFPA 704	unu 2 0 W
Datele se bazează pe condiții standard (25 °C, 100 kPa), dacă nu este menționat altfel.
Fișiere media la Wikimedia Commons

Oxidul de zinc ( oxidul de zinc ) este o pulbere cristalină albă sau cristale incolore. Se cristalizează într-o structură hexagonală de tip wurtzit . Insolubil în apă, devine galben când este încălzit. Se găsește în mod natural sub formă de zincit mineral . ${\ce {ZnO}}$

Proprietăți

Proprietăți fizice

Conductivitate termică : 54 W/(m·K) [2] .

Oxidul de zinc este un semiconductor cu decalaj direct cu o bandă interzisă de 3,36 eV. Deplasarea naturală a raportului stoichiometric către îmbogățirea cu oxigen îi conferă un tip electronic de conductivitate .

Masa efectivă a purtătorilor de sarcină m p 0,59m e ; m n 0,24 m e .

Când este încălzită, substanța își schimbă culoarea : alb la temperatura camerei, oxidul de zinc devine galben . Acest lucru se explică printr-o scădere a benzii interzise și o deplasare a marginii spectrului de absorbție din regiunea UV în regiunea albastră a spectrului vizibil.

La temperaturi de 1350–1800 °C , oxidul de zinc se sublimează , sublimarea are loc prin mecanismul de descompunere a oxidului de zinc în zinc și oxigen în zona de temperatură înaltă și formarea de oxid în zona de temperatură joasă, ratele de sublimare depind de compoziţia mediului gazos în care se desfăşoară [3] .

Proprietăți chimice

Din punct de vedere chimic, amfoterenul de oxid de zinc - reacționează cu acizii pentru a forma sărurile de zinc corespunzătoare; atunci când interacționează cu soluții alcaline , formează complecși tri-tetra- și hexahidroxozincați (de exemplu, etc.): ${\ce {Na2[Zn(OH)4],}}$ ${\ce {Ba2[Zn(OH)6]}}$

{\ce {[Zn(OH)3]- + OH- -> [Zn(OH)4]^{2-}.))

Oxidul de zinc se dizolvă în amoniac apos, formând amoniac complex :

{\ce {ZnO + 4NH3 + H2O -> [Zn(NH3)4](OH)2.))

Atunci când este fuzionat cu alcaline și oxizi ai unor metale, oxidul de zinc formează zincați :

{\ce {ZnO + 2NaOH -> Na2ZnO2 + H2O;}}

{\ce {ZnO + CoO -> CoZnO2.))

Atunci când este fuzionat cu oxid de bor și silice , oxidul de zinc formează borati și silicați sticloși :

{\ce {ZnO + B2O3 -> Zn(BO2)2;}}

{\ce {ZnO + SiO2 ->ZnSiO3.))

Când pulberea de oxid de zinc este amestecată cu o soluție concentrată de clorură de zinc, se formează rapid o masă de întărire (în 2-3 minute) - ciment de zinc [4] .

Fiind în natură

Cunoscut mineral natural zincit , constând în principal din oxid de zinc.

Obținerea

Arderea vaporilor de zinc în oxigen („procesul francez”).
Descompunerea termică a unor săruri de zinc:
- acetat ; ${\ce {Zn(CH3COO)2})$
- hidroxid ; ${\ce {Zn(OH)2)}$
- carbonat ; ${\ce {ZnCO3)}$
- nitrat . ${\ce {Zn(NO3)2)}$
Prăjirea oxidativă a sulfurei . ${\ce {ZnS)}$
Cu ajutorul sintezei hidrotermale [5] .
Extracția din praf și nămol din uzinele de metalurgie feroasă , în special cele care prelucrează fier vechi (conține o proporție semnificativă de fier galvanizat).

Aplicație

Oxidul de zinc este utilizat pe scară largă în industria chimică și farmaceutică. Este utilizat în compoziția pastelor de dinți și a cimenturilor în stomatologia terapeutică, în creme de protecție solară cosmetică și în proceduri cosmetice, în producția ca umplutură pentru cauciuc, piele artificială și produse din cauciuc. Se aplică în industria de anvelope, vopsele și lacuri, rafinarea uleiului. Oxidul de zinc este utilizat la fabricarea sticlei și a ceramicii.

În industria chimică

Activator de vulcanizare pentru unele tipuri de cauciucuri .
Agent de vulcanizare pentru cauciucuri cloropren .
catalizator de producere a metanolului .
Pigmentul alb în producția de vopsele și emailuri (în prezent (2007) este înlocuit cu dioxid de titan netoxic ). ${\ce {TiO2)}$
Umplutură și pigment în producție:
- cauciuc ;
- materiale plastice ;
- hârtie ;
- parfumerie si cosmetica .
Aditiv pentru hrana animalelor.
În producția de sticlă și vopsele pe bază de sticlă lichidă ;
Ca una dintre componentele convertizorului de rugină .

De asemenea, se știe că oxidul de zinc are activitate fotocatalitică . , care este folosit in practica pentru a crea suprafete cu autocuratare, acoperiri bactericide pentru pereti si tavane in spitale, etc. Oxidul de zinc nu este utilizat in prezent pentru purificarea fotocatalitica a apei la scara industriala .

În electronică

Oxidul de zinc este utilizat pentru producerea varistoarelor , care sunt utilizate în descărcătoarele moderne (OPN) pentru a înlocui descărcătoarele umplute cu gaz învechite.

În plus, pulberea de oxid de zinc este un material promițător ca mediu de lucru pentru laserele cu pulbere. . Pe baza oxidului de zinc în combinație cu nitrură de galiu , a fost creat un LED albastru [6] [7] .

Filmele subțiri și alte nanostructuri pe bază de oxid de zinc pot fi folosite ca gaze sensibile și senzori biologici [8] [9] .

Oxidul de zinc este, de asemenea, inclus în compoziția pastelor conductoare de căldură , de exemplu, pasta KPT-8.

În medicină

În medicină , este folosit ca o componentă a medicamentelor topice utilizate în dermatologie. Are actiune antiinflamatorie, de uscare, adsorbanta, astringenta si antiseptica .

Aplicați sub formă de pulbere, unguent, pastă, liniment . Este una dintre componentele unui număr de preparate dermatologice și cosmetice complexe, cum ar fi Unguent cu zinc, Paste Lassara etc.

Actiunea farmacologica se datoreaza faptului ca oxidul de zinc formeaza albuminate si denatureaza proteine. Când se aplică pe suprafața afectată, reduce efectele exsudației , inflamației și iritației țesuturilor, formează o barieră de protecție împotriva acțiunii factorilor iritanți.

Poate fi utilizat pentru dermatită , inclusiv erupții cutanate, erupții cutanate , căldură înțepătoare , răni și arsuri superficiale (arsuri solare, tăieturi, zgârieturi), leziuni cutanate ulcerative ( ulcere trofice ), escare , eczeme în stadiul acut, herpes simplex , streptodermie .

Siguranță și toxicitate

Compusul are toxicitate scăzută, dar praful său este dăunător pentru sistemul respirator și poate provoca febră de turnătorie , MPC în aerul camerelor de lucru este de 0,5 mg / m³ (conform GOST 10262-73). Praful de îmbinare se poate forma în timpul tratamentului termic al produselor din alamă și al turnărilor de aliaje de cupru care conțin zinc.

Note

↑ http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0675.html
↑ Tampoane termice . Preluat la 8 iulie 2012. Arhivat din original la 15 martie 2011. (nedefinit)
↑ Anthrop, Donald F.; Searcy, Alan W. (1964-08). „Sublimarea și proprietățile termodinamice ale oxidului de zinc” . Jurnalul de chimie fizică . 68 (8): 2335-2342. DOI : 10.1021/j100790a052 . eISSN 1541-5740 . ISSN 0022-3654 . Preluat 22.09.2020 . Verificați data la |date=( ajutor în engleză )
↑ Manualul unui chimist. ciment de zinc.
↑ S. Baruah și J. Dutta „Review: Hydrothermal growth of ZnO nanostructures” Sci. Tehnol. Adv. mater. 10 (2009) 013001 descărcare gratuită (link indisponibil)
↑ Liu XY, Shan CX, Zhu H, Li BH, Jiang MM, Yu SF, Shen DZ (septembrie 2015). „Laserele ultraviolete realizate prin metoda de dopaj electrostatic” . rapoarte stiintifice . 5 : 13641. Bibcode : 2015NatSR...513641L . doi : 10.1038/ srep13641 . PMC 4555170 . PMID26324054 . _
↑ Bakin A, El-Shaer A, Mofor AC, Al-Suleiman M, Schlenker E, Waag A (2007). „Fântâni cuantice ZnMgO-ZnO încorporate în nanopilonii de ZnO: către realizarea nano-LED-urilor”. Physica Status Solidi C. 4 (1): 158-161. Bibcode : 2007PSCR...4..158B . DOI : 10.1002/pssc.200673557 .
↑ Wang HT, Kang BS, Ren F, Tien LC, Sadik PW, Norton DP, Pearton SJ, Lin J (2005). „Detecția selectivă a hidrogenului la temperatura camerei cu nanorods de ZnO”. Litere de fizică aplicată . 86 (24): 243503. Bibcode : 2005ApPhL..86x3503W . DOI : 10.1063/1.1949707 .
↑ Tien LC, Sadik PW, Norton DP, Voss LF, Pearton SJ, Wang HT și colab. (2005). „Sențificarea hidrogenului la temperatura camerei cu filme subțiri de ZnO acoperite cu Pt și nanorods”. Litere de fizică aplicată . 87 (22): 222106. Bibcode : 2005ApPhL..87v2106T . DOI : 10.1063/1.2136070 .

Literatură

Perelman V. I. Scurtă carte de referință a unui chimist. - M. - L .: Chimie, 1964.
Bovina L. A. și colab.Fizica compușilor AIIBVI / ed. A. N. Georgobiani, M. K. Sheinkman. — M.: Nauka, Ch. ed. Fiz.-Matematică. lit., 1986. - 319, [1] p.: fig., tab. - 2600 de exemplare.
Articolul „Oxidul de zinc” din Marea Enciclopedie Sovietică .

Lectură suplimentară

Ozgür U., Alivov Ya. I., Liu C., Teke A., Reshchikov MA, Doğan S., Avrutin V., Cho S.-J., Morkoç H. O revizuire cuprinzătoare a materialelor și dispozitivelor ZnO // Journal of Applied Physics. - 2005. - Vol. 98. - P. 041301. - ISSN 00218979 . - doi : 10.1063/1.1992666 .

oxizi
H2O _ _
Li 2 O LiCoO 2 Li 3 PaO 4 Li 5 PuO 6 Ba 2 LiNpO 6 LiAlO 2 Li 3 NpO 4 Li 2 NpO 4 Li 5 NpO 6 LiNbO 3	BeO											B2O3 _ _ _	C 3 O 2 C 12 O 9 CO C 12 O 12 C 4 O 6 CO 2	N 2 O NU N 2 O 3 N 4 O 6 NO 2 N 2 O 4 N 2 O 5	O	F
Na2O NaPaO3NaAlO2Na2PtO3 _ _ _ _ _ _ _ _ _	MgO											AlO Al 2 O 3 NaAlO 2 LiAlO 2 AlO(OH)	SiO SiO2 _	P 4 O P 4 O 2 P 2 O 3 P 4 O 8 P 2 O 5	S 2 O SO SO 2 SO 3	Cl2OClO2Cl2O6Cl2O7 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
K 2 O K 2 PtO 3 KPaO 3	CaO Ca 3 OSiO 4 CaTiO 3	Sc2O3 _ _ _	TiO Ti 2 O 3 TiO 2 TiOSO 4 CaTiO 3 BaTiO 3	VO V 2 O 3 V 3 O 5 VO 2 V 2 O 5	FeCr 2 O 4 CrO Cr 2 O 3 CrO 2 CrO 3 MgCr 2 O 4	MnO Mn 3 O 4 Mn 2 O 3 MnO(OH) Mn 5 O 8 MnO 2 MnO 3 Mn 2 O 7	FeCr 2 O 4 FeO Fe 3 O 4 Fe 2 O 3	CoFe 2 O 4 CoO Co 3 O 4 CoO(OH) Co 2 O 3 CoO 2	NiO NiFe 2 O 4 Ni 3 O 4 NiO (OH) Ni 2 O 3	Cu 2 O CuO CuFe 2 O 4 Cu 2 O 3 CuO 2	ZnO	Ga 2 O Ga 2 O 3	GeO GeO 2	Ca 2 O 3 Ca 2 O 4 Ca 2 O 5	SeOCl 2 SeOBr 2 SeO 2 Se 2 O 5 SeO 3	Br 2 O Br 2 O 3 BrO 2
Rb 2 O RbPaO 3 Rb 4 O 6	SrO	Y 2 O 3 YOF YOCl	ZrO ( OH ) 2ZrO2ZrOS Zr2O3Cl2 _ _ _ _ _	NbO Nb 2 O 3 NbO 2 Nb 2 O 5 Nb 2 O 3 (SO 4 ) 2 LiNbO 3	Mo 2 O 3 Mo 4 O 11 MoO 2 Mo 2 O 5 MoO 3	TcO 2 Tc 2 O 7	Ru 2 O 3 RuO 2 Ru 2 O 5 RuO 4	RhO Rh 2 O 3 RhO 2	PdO Pd 2 O 3 PdO 2	Ag2O Ag2O2 _ _ _ _ _	Cd2O CdO _ _	În 2 O InO În 2 O 3	SnO SnO 2	Sb 2 O 3 Sb 2 O 4 Hg 2 Sb 2 O 7 Sb 2 O 5	TeO 2 TeO 3	I 2 O 4 I 4 O 9 I 2 O 5
Cs 2 O Cs 2 ReCl 5 O	BaO BaPaO 3 BaTiO 3 BaPtO 3		HfO (OH ) 2HfO2	Ta 2 O TaO TaO 2 Ta 2 O 5	WO 2 Br 2 WO 2 WO 2 Cl 2 WOBr 4 WOF 4 WOCl 4 WO 3	Re 2 O ReO Re 2 O 3 ReO 2 Re 2 O 5 ReO 3 Re 2 O 7	OsO Os 2 O 3 OsO 2 OsO 4	Ir2O3 IrO2 _ _ _ _	PtO Pt 3 O 4 Pt 2 O 3 PtO 2 K 2 PtO 3 Na 2 PtO 3 PtO 3	Au 2 O AuO Au 2 O 3	Hg 2 O HgO (Hg 3 O 2 )SO 4 Hg 2 O (CN) 2 Hg 2 Sb 2 O 7 Hg 3 O 2 Cl 2 Hg 5 O 4 Cl 2	Tl 2 O Tl 2 O 3	Pb 2 O PbO Pb 3 O 4 Pb 2 O 3 PbO 2	BiO Bi 2 O 3 Bi 2 O 4 Bi 2 O 5	PoO PoO 2 PoO 3	La
pr	Ra		RF	Db	Sg	bh	hs	Mt	Ds	Rg	Cn	Nh	fl	Mc	Lv	Ts
		↓
		La 2 O 2 S La 2 O 3	Ce 2 O 3 CeO 2	PrO Pr 2 O 2 S Pr 2 O 3 Pr 6 O 11 PrO 2	NdO Nd 2 O 2 S Nd 2 O 3 NdHO	Pm 2 O 3	SmO Sm 2 O 3	EuO Eu 3 O 4 Eu 2 O 3 EuO(OH) Eu 2 O 2 S	Gd 2 O 3	Tb	Dy2O3 _ _ _	Ho 2 O 3 Ho 2 O 2 S	Er2O3 _ _ _	Tm2O3 _ _ _	YbO Yb2O3 _ _ _	Lu 2 O 2 S Lu 2 O 3 LuO(OH)
		Ac2O3 _ _ _	UO 2 UO 3 U 3 O 8	PaO PaO 2 Pa 2 O 5 PaOS	TH 2	NpO NpO 2 Np 2 O 5 Np 3 O 8 NpO 3	PuO Pu 2 O 3 PuO 2 PuO 3 PuO 2 F 2	AmO2 _	Cm2O3 CmO2 _ _ _ _	Bk 2 O 3	Cf 2 O 3	Es	fm	md	Nu	lr