Oxid zinečnatý

oxid zinečnatý


Všeobecné
Systematický název	oxid zinečnatý
Chem. vzorec	${\ce {ZnO))$
Fyzikální vlastnosti
Stát	pevný
Molární hmotnost	81,408 g/ mol
Hustota	5,61 g/cm³
Tepelné vlastnosti
Teplota
• tání	1975 °C
• sublimace	1800 °C
Mol. tepelná kapacita	40,28 J/(mol K)
Entalpie
• vzdělávání	-350,8 kJ/mol
Tlak páry	0 ± 1 mmHg [jeden]
Optické vlastnosti
Index lomu	2.015 a 2.068 CRC Handbook of Chemistry and Physics. — 92. - CRC Press , 2011. - ISBN 978-1439855119 .
Struktura
Krystalická struktura	hexagonální systém , a = 0,32495 nm, c = 0,52069 nm, z = 2
Klasifikace
Reg. Číslo CAS	1314-13-2
PubChem	14806
Reg. číslo EINECS	215-222-5
ÚSMĚVY	O=[Zn]
InChI	InChI=1S/O.ZnXLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N
RTECS	ZH4810000
CHEBI	ZH4810000
ChemSpider	14122
Bezpečnost
Limitní koncentrace	aerosol ve vzduchu pracovního prostoru 0,5 mg / m 3 v atmosférickém vzduchu 0,05 mg / m 3
Toxicita	Toxický, při vdechování způsobuje slévárenskou horečku
Rizikové věty (R)	R50/53
Bezpečnostní fráze (S)	S60, S61
Stručný charakter. nebezpečí (H)	H410
preventivní opatření. (P)	P273
signální slovo	opatrně
piktogramy GHS
NFPA 704	jeden 2 0 W
Údaje jsou založeny na standardních podmínkách (25 °C, 100 kPa), pokud není uvedeno jinak.
Mediální soubory na Wikimedia Commons

Oxid zinečnatý ( oxid zinečnatý ) je bílý krystalický prášek nebo bezbarvé krystaly. Krystalizuje v hexagonální struktuře wurtzitového typu . Nerozpustný ve vodě, zahřátím žloutne. Přirozeně se vyskytuje jako minerál zincit . ${\ce {ZnO))$

Vlastnosti

Fyzikální vlastnosti

Tepelná vodivost : 54 W/(m·K) [2] .

Oxid zinečnatý je polovodič s přímou mezerou s zakázaným pásmem 3,36 eV. Přirozený posun stechiometrického poměru směrem k obohacení kyslíkem mu dává elektronický typ vodivosti .

Efektivní hmotnost nosičů náboje m p 0,59m e ; m n 0,24 m e .

Při zahřívání látka mění barvu : při pokojové teplotě je bílá , oxid zinečnatý se stává žlutým . To se vysvětluje snížením zakázaného pásu a posunem okraje v absorpčním spektru z UV oblasti do modré oblasti viditelného spektra.

Při teplotách 1350–1800 °C oxid zinečnatý sublimuje , sublimace probíhá mechanismem rozkladu oxidu zinečnatého na zinek a kyslík ve vysokoteplotní zóně a tvorbou oxidu v nízkoteplotní zóně, rychlosti sublimace závisí na složení plynného prostředí, ve kterém se provádí [3] .

Chemické vlastnosti

Chemicky oxid zinečnatý amfoteren - reaguje s kyselinami za vzniku odpovídajících zinečnatých solí; při interakci s alkalickými roztoky tvoří složité tri-tetra- a hexahydroxozinkaty (např. atd.): ${\ce {Na2[Zn(OH)4],}}$ ${\ce {Ba2[Zn(OH)6]}}$

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

Oxid zinečnatý se rozpouští ve vodném amoniaku a vytváří komplexní amoniak :

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

Při tavení s alkáliemi a oxidy některých kovů tvoří oxid zinečnatý zinečnaté :

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

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

Při tavení s oxidem boritým a oxidem křemičitým tvoří oxid zinečnatý sklovité boritany a silikáty :

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

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

Při smíchání prášku oxidu zinečnatého s koncentrovaným roztokem chloridu zinečnatého se rychle (za 2-3 minuty) vytvoří tuhnoucí hmota - zinkový cement [4] .

Být v přírodě

Známý přírodní minerál zincit , sestávající převážně z oxidu zinečnatého.

Získání

Spalování par zinku v kyslíku ("francouzský proces").
Tepelný rozklad některých solí zinku:
- acetát ; ${\ce {Zn(CH3COO)2))$
- hydroxid ; ${\ce {Zn(OH)2))$
- uhličitan ; ${\ce {ZnCO3))$
- dusičnan . ${\ce {Zn(NO3)2))$
Oxidační pražení sulfidu . ${\ce {ZnS))$
S pomocí hydrotermální syntézy [5] .
Odsávání prachu a kalů z provozů hutnictví železa , zejména zpracovávajících kovový šrot (obsahuje významný podíl pozinkovaného železa).

Aplikace

Oxid zinečnatý je široce používán v chemickém a farmaceutickém průmyslu. Používá se ve složení zubních past a cementů v terapeutické stomatologii, v kosmetických opalovacích krémech a kosmetických procedurách, ve výrobě jako plnivo do pryže, umělé kůže a pryžových výrobků. Používá se v průmyslu pneumatik, barev a laků, rafinace ropy. Oxid zinečnatý se používá při výrobě skla a keramiky.

V chemickém průmyslu

Aktivátor vulkanizace pro některé druhy pryží .
Vulkanizační činidlo pro chloroprenové kaučuky .
Katalyzátor výroby methanolu .
Bílý pigment při výrobě barev a emailů (v současnosti (2007) je nahrazován netoxickým oxidem titaničitým ). ${\ce {TiO2))$
Plnivo a pigment ve výrobě:
- guma ;
- plasty ;
- papír ;
- parfumerie a kosmetika .
Přísada do krmiva pro zvířata.
Při výrobě skla a barev na bázi tekutého skla ;
Jako jedna z komponent konvertoru rzi .

Je také známo, že oxid zinečnatý má fotokatalytickou aktivitu . , který se v praxi používá k vytváření samočisticích povrchů, baktericidních nátěrů stěn a stropů v nemocnicích apod. Oxid zinečnatý se v současnosti pro fotokatalytické čištění vody v průmyslovém měřítku nepoužívá .

V elektronice

Oxid zinečnatý se používá k výrobě varistorů , které se používají v moderních svodičích přepětí (OPN) jako náhrada zastaralých svodičů plněných plynem.

Kromě toho je práškový oxid zinečnatý perspektivním materiálem jako pracovní médium pro práškové lasery . . Na bázi oxidu zinečnatého v kombinaci s nitridem gallia vznikla modrá LED [6] [7] .

Tenké vrstvy a další nanostruktury na bázi oxidu zinečnatého lze použít jako citlivé plynové a biologické senzory [8] [9] .

Oxid zinečnatý je také součástí složení tepelně vodivých past , například pasty KPT-8.

V lékařství

V lékařství se používá jako součást lokálních léků používaných v dermatologii. Má protizánětlivé, vysušující, adsorbující, adstringentní a antiseptické účinky.

Aplikujte ve formě prášku, masti, pasty, mazání . Je jednou ze složek řady komplexních dermatologických a kosmetických přípravků, jako je Zinková mast, Pasta Lassara atd.

Farmakologický účinek je způsoben tím, že oxid zinečnatý tvoří albumináty a denaturuje proteiny. Při aplikaci na postižený povrch snižuje účinky exsudace , zánětu a podráždění tkání, vytváří ochrannou bariéru proti působení dráždivých faktorů.

Lze jej použít při dermatitidě včetně plenkové vyrážky, plenkové vyrážky , pálení , povrchových ran a popálenin (spáleniny, řezné rány, škrábance), ulcerózních kožních lézí ( trofické vředy ), proleženin , ekzémů v akutním stadiu, herpes simplex , streptodermie .

Bezpečnost a toxicita

Sloučenina má nízkou toxicitu, ale její prach je škodlivý pro dýchací systém a může způsobit slévárenskou horečku , MPC ve vzduchu pracovních místností je 0,5 mg / m³ (podle GOST 10262-73). Spárový prach může vznikat při tepelném zpracování mosazných výrobků a odlitků ze slitin mědi obsahující zinek.

Poznámky

↑ http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0675.html
↑ Tepelné podložky . Získáno 8. července 2012. Archivováno z originálu 15. března 2011. (neurčitý)
↑ Anthrop, Donald F.; Searcy, Alan W. (1964-08). "Sublimační a termodynamické vlastnosti oxidu zinečnatého" . Journal of Physical Chemistry . 68 (8): 2335-2342. DOI : 10.1021/j100790a052 . eISSN 1541-5740 . ISSN 0022-3654 . Staženo 22.09.2020 . Zkontrolujte datum na |date=( nápověda v angličtině )
↑ Příručka chemika. zinkový cement.
↑ S. Baruah a J. Dutta „Recenze: Hydrotermální růst nanostruktur ZnO“ Sci. Technol. Adv. mater. 10 (2009) 013001 ke stažení zdarma (nedostupný odkaz)
↑ Liu XY, Shan CX, Zhu H, Li BH, Jiang MM, Yu SF, Shen DZ (září 2015). „Ultrafialové lasery realizované metodou elektrostatického dopingu“ . vědecké zprávy . 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). „Kvantové jámy ZnMgO-ZnO vložené do nanopilířů ZnO: Směrem k realizaci 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). "Vodíkově selektivní snímání při pokojové teplotě s nanorody ZnO". Dopisy z aplikované fyziky . 86 (24): 243503. Bibcode : 2005ApPhL..86x3503W . DOI : 10.1063/1.1949707 .
↑ Tien LC, Sadik PW, Norton DP, Voss LF, Pearton SJ, Wang HT a kol. (2005). „Snímání vodíku při pokojové teplotě s tenkými vrstvami ZnO potaženými Pt a nanorody“. Dopisy z aplikované fyziky . 87 (22): 222106. Bibcode : 2005ApPhL..87v2106T . DOI : 10.1063/1.2136070 .

Literatura

Perelman V. I. Stručná referenční kniha chemika. - M. - L .: Chemie, 1964.
Bovina L. A. a kol., Fyzika sloučenin AIIBVI / ed. A. N. Georgobiani, M. K. Sheinkman. — M.: Nauka, Ch. vyd. Fyzikální matematika lit., 1986. - 319, [1] s.: obr., tab. - 2600 výtisků.
Článek "Oxid zinečnatý" ve Velké sovětské encyklopedii .

Další čtení

Ozgür U., Alivov Ya. I., Liu C., Teke A., Reshchikov MA, Doğan S., Avrutin V., Cho S.-J., Morkoç H. Komplexní přehled materiálů a zařízení ZnO // Journal of Applied Physics. - 2005. - Sv. 98. - P. 041301. - ISSN 00218979 . - doi : 10.1063/1.1992666 .

oxidy
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	Ó	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 2O 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	Br20 Br203Br02 _ _ _ _ _ _ _
Rb 2 O RbPaO 3 Rb 4 O 6	SrO	Y 2 O 3 YOF YOCl	ZrO(OH) 2 ZrO 2 ZrOS Zr 2 O 3 Cl 2	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 _ _	In 2 O InO In 2 O 3	SnO SnO2 _	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 ) 2Hf02	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	V
Fr	Ra		RF	Db	Sg	bh	hs	Mt	Ds	Rg	Cn	Nh	fl	Mc	Lv	Ts
		↓
		La202S La203 _ _ _ _ _ _ _	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	Gd203 _ _ _	Tb	Dy2O3 _ _ _	Ho 2 O 3 Ho 2 O 2 S	Er2O3 _ _ _	Tm2O3 _ _ _	YbO Yb203 _ _ _	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 _ _ _ _	Bk 2 O 3	Cf203 _ _ _	Es	fm	md	Ne	lr