Zinkoxid

zinkoxid


Allmän
Systematiskt namn	zinkoxid
Chem. formel	${\ce {ZnO))$
Fysikaliska egenskaper
stat	fast
Molar massa	81,408 g/ mol
Densitet	5,61 g/cm³
Termiska egenskaper
Temperatur
• smältning	1975°C
• sublimering	1800°C
Mol. värmekapacitet	40,28 J/(mol K)
Entalpi
• utbildning	-350,8 kJ/mol
Ångtryck	0 ± 1 mmHg [ett]
Optiska egenskaper
Brytningsindex	2.015 och 2.068 CRC Handbook of Chemistry and Physics. — 92:a. - CRC Press , 2011. - ISBN 978-1439855119 .
Strukturera
Kristallstruktur	hexagonalt system , a = 0,32495 nm, c = 0,52069 nm, z = 2
Klassificering
Reg. CAS-nummer	1314-13-2
PubChem	14806
Reg. EINECS-nummer	215-222-5
LEDER	O=[Zn]
InChI	InChI=1S/O.ZnXLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N
RTECS	ZH4810000
CHEBI	ZH4810000
ChemSpider	14122
Säkerhet
Begränsa koncentrationen	aerosol i luften i arbetsområdet 0,5 mg / m 3 i den atmosfäriska luften 0,05 mg / m 3
Giftighet	Giftigt, orsakar gjuterifeber vid inandning
Riskfraser (R)	R50/53
Säkerhetsfraser (S)	S60, S61
Kort karaktär. fara (H)	H410
säkerhetsåtgärder. (P)	P273
signalord	försiktigt
GHS-piktogram
NFPA 704	ett 2 0 W
Data baseras på standardförhållanden (25 °C, 100 kPa) om inget annat anges.
Mediafiler på Wikimedia Commons

Zinkoxid ( zinkoxid ) är ett vitt kristallint pulver eller färglösa kristaller. Den kristalliseras i en sexkantig struktur av typen wurtzite . Olösligt i vatten, gulnar vid upphettning. Det förekommer naturligt som mineralet zincit . ${\ce {ZnO))$

Egenskaper

Fysiska egenskaper

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

Zinkoxid är en direktgap- halvledare med ett bandgap på 3,36 eV. Den naturliga förskjutningen av det stökiometriska förhållandet mot anrikning med syre ger den en elektronisk typ av konduktivitet .

Effektiv massa av laddningsbärare m p 0,59m e ; m n 0,24 m e .

Vid upphettning ändrar ämnet färg : vitt vid rumstemperatur, zinkoxid blir gult . Detta förklaras av en minskning av bandgapet och en förskjutning av kanten i absorptionsspektrumet från UV-området till det blåa området i det synliga spektrumet.

Vid temperaturer på 1350–1800 °C sublimeras zinkoxid , sublimering fortskrider genom mekanismen för nedbrytning av zinkoxid till zink och syre i högtemperaturzonen och bildandet av oxid i lågtemperaturzonen, sublimeringshastigheterna beror på sammansättningen av det gasformiga medium i vilket det utförs [3] .

Kemiska egenskaper

Kemiskt sett reagerar zinkoxidamfoteren med syror för att bilda motsvarande zinksalter; när det interagerar med alkalilösningar bildar det komplexa tri-tetra- och hexahydroxozinkater (till exempel, etc.): ${\ce {Na2[Zn(OH)4],}}$ ${\ce {Ba2[Zn(OH)6]}}$

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

Zinkoxid löses i vattenhaltig ammoniak och bildar komplex ammoniak :

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

När den smälts med alkalier och oxider av vissa metaller, bildar zinkoxid zinkater :

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

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

När den smälts med boroxid och kiseldioxid bildar zinkoxid glasartade borater och silikater :

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

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

När zinkoxidpulver blandas med en koncentrerad lösning av zinkklorid bildas snabbt (på 2-3 minuter) en härdande massa - zinkcement [4] .

Att vara i naturen

Känt naturligt mineral zincit , huvudsakligen bestående av zinkoxid.

Får

Förbränning av zinkånga i syre ("fransk process").
Termisk nedbrytning av vissa zinksalter:
- acetat ; ${\ce {Zn(CH3COO)2))$
- hydroxid ; ${\ce {Zn(OH)2))$
- karbonat ; ${\ce {ZnCO3))$
- nitrat . ${\ce {Zn(NO3)2))$
Oxidativ rostning av sulfid . ${\ce {ZnS))$
Med hjälp av hydrotermisk syntes [5] .
Utvinning från damm och slam från järnmetallurgianläggningar , särskilt de som bearbetar metallskrot (den innehåller en betydande andel galvaniserat järn).

Applikation

Zinkoxid används i stor utsträckning inom den kemiska och läkemedelsindustrin. Det används i sammansättningen av tandkrämer och cement i terapeutisk tandvård, i kosmetiska solskyddsmedel och kosmetiska procedurer, i produktionen som ett fyllmedel för gummi, konstläder och gummiprodukter. Det appliceras inom däck-, färg- och lackindustrin samt oljeraffineringsindustrin. Zinkoxid används vid tillverkning av glas och keramik.

I den kemiska industrin

Vulkaniseringsaktivator för vissa typer av gummin .
Vulkaniseringsmedel för kloroprengummi .
Katalysator för metanolproduktion .
Vitt pigment vid tillverkning av färger och emaljer (för närvarande (2007) ersätts av giftfri titandioxid ). ${\ce {TiO2))$
Fyllmedel och pigment i produktion:
- gummi ;
- plaster ;
- papper ;
- parfymeri och kosmetika .
Djurfodertillsats.
Vid tillverkning av glas och färger baserade på flytande glas ;
Som en av rostkonverteringskomponenterna .

Det är också känt att zinkoxid har fotokatalytisk aktivitet . , som används i praktiken för att skapa självrengörande ytor, bakteriedödande beläggningar för väggar och tak på sjukhus etc. Zinkoxid används för närvarande inte för fotokatalytisk vattenrening i industriell skala .

Inom elektronik

Zinkoxid används för tillverkning av varistorer , som används i moderna överspänningsavledare (OPN) för att ersätta föråldrade gasfyllda avledare.

Dessutom är zinkoxidpulver ett lovande material som arbetsmedium för pulverlasrar . . Baserat på zinkoxid i kombination med galliumnitrid skapades en blå lysdiod [6] [7] .

Tunna filmer och andra nanostrukturer baserade på zinkoxid kan användas som känsliga gas- och biologiska sensorer [8] [9] .

Zinkoxid ingår också i sammansättningen av värmeledande pastor , till exempel KPT-8-pasta.

I medicin

Inom medicin används det som en komponent i aktuella läkemedel som används inom dermatologi. Den har antiinflammatorisk, uttorkande, adsorberande, sammandragande och antiseptisk verkan.

Applicera i form av pulver, salva, pasta, liniment . Det är en av komponenterna i ett antal komplexa dermatologiska och kosmetiska preparat, såsom Zinksalva, Pasta Lassara , etc.

Den farmakologiska verkan beror på det faktum att zinkoxid bildar albuminater och denaturerar proteiner. När den appliceras på den drabbade ytan minskar den effekterna av exsudation , inflammation och vävnadsirritation, bildar en skyddande barriär mot verkan av irriterande faktorer.

Det kan användas för dermatit , inklusive blöjutslag , blöjutslag , stickande värme, ytliga sår och brännskador (solbränna, skärsår, repor), ulcerösa hudskador ( trofiska sår ), liggsår , eksem i det akuta skedet, herpes simplex , streptoderma .

Säkerhet och toxicitet

Föreningen har låg toxicitet, men dess damm är skadligt för andningsorganen och kan orsaka gjutfeber , MPC i luften i arbetsrum är 0,5 mg / m³ (enligt GOST 10262-73). Fogdamm kan bildas vid värmebehandling av mässingsprodukter och gjutgods av kopparlegeringar som innehåller zink.

Anteckningar

↑ http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0675.html
↑ Termiska kuddar . Hämtad 8 juli 2012. Arkiverad från originalet 15 mars 2011. (obestämd)
↑ Anthrop, Donald F.; Searcy, Alan W. (1964-08). "Sublimering och termodynamiska egenskaper hos zinkoxid" . Journal of Physical Chemistry . 68 (8): 2335-2342. DOI : 10.1021/j100790a052 . eISSN 1541-5740 . ISSN 0022-3654 . Hämtad 2020-09-22 . Kontrollera datumet på |date=( hjälp på engelska )
↑ Handbok för en kemist. zinkcement.
↑ S. Baruah och J. Dutta "Recension: Hydrotermisk tillväxt av ZnO nanostrukturer" Sci. Technol. Adv. mater. 10 (2009) 013001 gratis nedladdning (inte tillgänglig länk)
↑ Liu XY, Shan CX, Zhu H, Li BH, Jiang MM, Yu SF, Shen DZ (september 2015). "Ultravioletta lasrar realiserade via elektrostatisk dopningsmetod" . vetenskapliga rapporter . 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). "ZnMgO-ZnO kvantbrunnar inbäddade i ZnO nanopelare: Mot förverkligandet av nano-LED". 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). "Väteselektiv avkänning vid rumstemperatur med ZnO nanorods". Bokstäver i tillämpad fysik . 86 (24): 243503. Bibcode : 2005ApPhL..86x3503W . DOI : 10.1063/1.1949707 .
↑ Tien LC, Sadik PW, Norton DP, Voss LF, Pearton SJ, Wang HT, et al. (2005). "Väteavkänning vid rumstemperatur med Pt-belagda ZnO-tunna filmer och nanorods". Bokstäver i tillämpad fysik . 87 (22): 222106. Bibcode : 2005ApPhL..87v2106T . DOI : 10.1063/1.2136070 .

Litteratur

Perelman V. I. Kort referensbok av en kemist. - M. - L .: Kemi, 1964.
Bovina L. A. et al. Fysik av föreningar AIIBVI / ed. A.N. Georgobiani, M.K. Sheinkman. — M.: Nauka, Ch. ed. Phys.-Matte. lit., 1986. - 319, [1] s.: fig., tab. - 2600 exemplar.
Artikel "Zinkoxid" i Great Soviet Encyclopedia .

Ytterligare läsning

Ozgür U., Alivov Ya. I., Liu C., Teke A., Reshchikov MA, Doğan S., Avrutin V., Cho S.-J., Morkoç H. En omfattande genomgång av ZnO-material och -enheter // Journal of Applied Physics. - 2005. - Vol. 98. - P. 041301. - ISSN 00218979 . - doi : 10.1063/1.1992666 .

oxider
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 NO N 2 O 3 N 4 O 6 NO 2 N 2 O 4 N 2 O 5	O	F
Na 2 O NaPaO 3 NaAlO 2 Na 2 PtO 3	MgO											AlO Al 2 O 3 NaAlO 2 LiAlO 2 AlO(OH)	SiO SiO 2	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	Cl 2 O ClO 2 Cl 2 O 6 Cl 2 O 7
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	As 2 O 3 As 2 O 4 As 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 _ _	I 2 O InO I 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 ) 2 HfO2	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	På
Fr	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 Nd2O2S Nd2O3NdHO _ _ _ _ _ _ _ _	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 Yb 2 O 3	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	THO 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	AmO 2	Cm2O3 CmO2 _ _ _ _	Bk2O3 _ _ _	Jfr 2O 3 _	Es	fm	md	Nej	lr