Zinkoksid (ZnO) Formel, Egenskaper og Anvendelser



den sinkoksid er en kjemisk forbindelse av ZnO formelen. Det er en uorganisk kjemisk forbindelse som brukes som ingrediens i over-the-counter medisiner. Det brukes også hovedsakelig som et additiv i pigmenter og halvledere i ulike bransjer.

Sinkoksid finnes i naturen i sinkitt, et mineral som hovedsakelig finnes i New Jersey, USA. Zincite har en heksagonal krystallstruktur (mindat.org og Hudson Institute for mineralogi, 2017).

Det finnes flere prosesser for å syntetisere sinkoksid, hovedveiene er den franske og den amerikanske metoden.

I den franske prosessen fordampes metallisk sink og dampen oksyderes med forvarmet luft. Den amerikanske prosessen bruker forskjellige råzinkforbindelser, som er redusert med karbon, og produserer sinkdampe. Derefter oksyderes sinkdamp med oksygen tilstede i luften, som ligner på den franske prosessen.

En annen måte å syntetisere sinkoksid er den våte prosessen, som består i å rense sulfat eller sinkklorid gjennom utfelling med karbonat. Bunnfallet kalsineres deretter for å oppnå sinkoksid (sinkoksydformel, S.F.).

ZNSO4 + NACO3 → ZnCO3 + NASO4 → ZnO + CO2 (800 ° C).

index

  • 1 Fysiske og kjemiske egenskaper
  • 2 Reaktivitet og farer
  • 3 nanopartikler
  • 4 bruksområder
    • 4.1 1- Medisin
    • 4.2 2- Gummiindustri
    • 4.3 3- Pigmenter og maling
    • 4.4 4- Solceller
    • 4,5 5- Piezoelektrisk
    • 4.6 6- Andre bruksområder
  • 5 referanser

Fysiske og kjemiske egenskaper

Sinkoksid er et hvitt faststoff uten aroma og bitter smak (Nasjonalt senter for bioteknologisk informasjon., 2017). Utseendet er vist i figur 2.

Sinkoksyd har to mulige strukturer: heksagonale og kubiske, heksagonale krystaller, men er de mest vanlige. Forbindelsen har en molekylvekt på 81,38 g / mol og en densitet på 5,606 g / ml. Dens smeltepunkt er 1975 ° C, hvor det begynner å dekomponere (Royal Society of Chemistry, 2015).

ZnO er et amfotert oksid som kan oppløses i syrer eller alkali gjennom reaksjonene:

ZnO + 2H+ → Zn+2 + H2O

ZnO + 2OH- → Zn+2 + H2O

Sinkoksid er uoppløselig i vann (0,0004 g per 100 ml vann ved 17 ° C). Lavoppløseligheten som den produserer, produserer vandige løsninger som er nøytrale i pH. Reagerer voldsomt med aluminium og magnesiumstøv som forårsaker brann- og eksplosjonsfare.

Intime blandinger av sinkoksid og klorert gummi med eller uten hydrokarboner eller klorerte løsemidler reagerer voldsomt, selv eksplosivt ved oppvarming.

Den sakte tilsetningen av sinkoksid til å dekke overflaten av linolje lakk forårsaker varmegenerering og tenning (CAMEO, 2016).

Reaktivitet og farer

Sinkoksid er en stabil forbindelse som ikke er brannfarlig og viser ingen uforenelighet med andre kjemiske forbindelser, men ved oppvarming, avgir giftige røyk. Forbindelsen er ikke giftig eller farlig ved inntak eller i kontakt med hud eller øyne, men stoffet representerer fare ved innånding.

En skadelig konsentrasjon av partikler i luften kan nås raskt, spesielt for sinkoksydpartikler. Innånding av røyk kan forårsake metallgassfeber med følgende symptomer:

  • sår hals
  • hodepine
  • feber eller høy kroppstemperatur
  • kvalme
  • spy
  • svakhet
  • forkjølelse
  • muskel smerte.

Stoffet som røyk er irriterende for luftveiene. Effektene kan bli forsinket. Symptomene på metallisk røykfeber manifesterer seg ikke før etter noen timer (NIOSH, 2015).

Ved innånding skal offeret ha lov til å hvile i et godt ventilert område. Hvis innåndingen er alvorlig, skal offeret evakueres til et trygt område så snart som mulig.

Løsne stramme klær som skjorte krage, belter eller slips. Hvis offeret finner det vanskelig å puste, bør oksygen administreres.

Hvis offeret ikke puster, utføres en munn-til-munn-gjenoppliving. Ta alltid hensyn til at det kan være farlig for personen som gir hjelp til å gi munn-til-munn-gjenopplivning når det inhalerte materialet er giftig, smittsomt eller etsende (Material Safety Data Sheet Zinc oxide, 2013).

Til tross for bruken av sinkoksid som et stoff er det meget giftig for miljøet, spesielt for vannlevende organismer. Umiddelbare tiltak må tas for å begrense spredningen til miljøet i henhold til de fastsatte forskriftene.

nanopartikler

I dag opererer nanoteknologi i ulike fagområder gjennom sin handling på materialer og enheter ved hjelp av ulike nanometerskala teknikker (Vaseem Mohammad (Ph.D.), 2010).

Nanopartikler er en del av nanomaterialer som er definert som individuelle partikler med 1-100 nm i diameter.

Siden de siste årene har nanopartikler vært et vanlig materiale for utvikling av nye banebrytende applikasjoner innen kommunikasjon, energilagring, deteksjon, datalagring, optikk, overføring, miljøvern, kosmetikk, biologi og medisin på grunn av deres Viktige optiske, elektriske og magnetiske egenskaper.

Spesielt oppstår de unike egenskapene og nytten av nanopartikler også fra en rekke egenskaper, inkludert den tilsvarende størrelsen av nanopartikler og biomolekyler, så som proteiner og polynukleotidsyrer. I tillegg kan nanopartikler fremstilles med et bredt spekter av metaller.

Metalloksid nanopartikler, inkludert sinkoksid, er allsidige plattformer for biomedisinske applikasjoner og terapeutisk inngrep.

Det er et presserende behov for å utvikle nye klasser av anticancermidler, og nyere studier viser at ZnO-nanomaterialer er svært lovende (John W. Rasmussen, 2010).

Disse nanopartikler har antibakterielle, anti-korrosive, antifungale og UV-filtreringsegenskaper. Noen av synonymer av sinkoksid nanopartikler er oksydatum, cinci oxicum, permanent hvitt, ketokin og oxokink (AZoNano, 2013).

søknader

1- Medisin

Zinkoksid er et produkt som brukes mye lokalt i hudpleie for hudpleie. I USA er det den viktigste komponenten av solkrem på grunn av dens reflekterende egenskaper.

Zinkoksid er et av de sikreste ingrediensene for å beskytte huden mot de skadelige effektene av ultraviolette (UV) stråler. UV-stråler trener inn i huden og ødelegger vevet, akselererer aldringsprosessen og tørker huden.

Disse strålene øker også risikoen for hudkreft. Solkrem som inneholder zinkoksidfilter UV-stråler, hindrer dem i å trenge inn i huden og forårsaker skade på cellen.

Zinkoksid er også effektivt i å helbrede huden. Det kan brukes til å helbrede sår, redusere følsomheten som er forbundet med solbrenthet og myke oppskåret hud.

Personer som er sinkmangel har en tendens til å oppleve sakte helbredende sykluser av sår. Når sinkoksid påføres sårområdet, gir det kroppen den ekstra sinken som den trenger for å reparere hudceller. Sinkoksid bidrar til å holde sårområdet fuktig og rent.

Lotioner og kremer som inneholder sinkoksid er effektive astringents i huden. Sinkoksid kan påføres for å forhindre overflødig olje å dannes på overflaten.

Det brukes noen ganger som en behandling for akne - det antas å redusere utseendet på flekker og redusere hudirritasjon og betennelse, redusere antallet og alvorlighetsgraden av akneutbrudd.

National Institutes of Health rapporterer at aktuell og oral sink synes å være en sikker og effektiv behandling for akne (PEARSON, 2015).

Sink salve kan virke best for denne vanlige hud tilstanden når den brukes i kombinasjon med det aktuelle antibiotikum erytromycin.

På grunn av dets antibakterielle og deodorante egenskaper behandler leger vanligvis bleieutslett med en sinkoksydsalve. Det brukes vanligvis ved hver bleieendring for optimal effektivitet.

Ved å holde bleieområdet rent og la huden tørke helt før påføring av sinkoksidsalve, kan det redusere sværhetsgraden av bleieutslett.

Zinkoksidsalve kan lindre symptomene på melasma, ifølge American Academy of Dermatology. Melasma er en vanlig tilstand av huden som forårsaker brune flekker på ansiktet, spesielt på hodet, kinnene, leppene og pannen..

Om lag 90 prosent av melasma tilfeller forekommer hos kvinner. Dens mest hyppige hos personer med mørkere hud.

Små hudirritasjoner som kutt, brannskader, skraper og giftmagasin, har ofte nytte av de antiinflammatoriske egenskapene som finnes i sinkoksidsalven. Du kan bruke et tynt lag av sinkoksid til den berørte huden så ofte som nødvendig for å lindre irritasjon og fremme helbredelse.

Den beskyttende effekten av sinkoksydsalve på huden gjør det til en av de beste over-the-counter behandlinger for hemorroider

Hemorroider er hovne vener i analkanalen som skyldes overtrykk i bekken- og rektalområder. Hemorroider er vanligvis ikke alvorlige, men kan forårsake betydelig ubehag (HELLESVIG-GASKELL, 2013).

2- Gummiindustrien

Mer enn 50% av sinkoksid brukes i gummiindustrien. Gjennom vulkaniseringsprosessen har finishen høyere strekkfasthet og motstand mot hevelse og slitasje, og er elastisk i et bredere temperaturområde.

I sin enkleste form produseres vulkanisering ved oppvarming av gummi med svovel (Encyclopædia Britannica, 2018).

To ingredienser som spiller en viktig rolle i vulkanisering kjemi er kjent som "aktivatorer", vanligvis sinkoksid og stearinsyre.

Disse forbindelsene reagerer sammen og med akseleratorer for å danne en sinksulfidforbindelse, som igjen er nøkkelmellemproduktet i tilsetning av svovel til en dienelastomer og dannelsen av svovelbindinger for å produsere elementer som dekk, såler Sko og til og med hockey pucker (Gent, 2016).

3- Pigmenter og maling

Sammen med linolje (tørrende olje, er nyttige som en bærer) er sinkoksyd anvendes som pigment fordi det attende århundre som brakte en rask ekspansjon av den europeiske malingsindustrien. Grunnleggende hvite pigmenter omfatter sinkoksyd, sinksulfid, litopon, og titandioksyd (Encyclopaedia Britannica, 1998).

4- solceller

En svært viktig bruk er at sinkoksid brukes mye som bufferlag i CIGS solceller (Copio Indio Gálio Selenido). Noen nåværende eksperimenter fokuserer på effekten av ZnO-tykkelsen på maksimal utgangseffekt for cellene.

5- Piezoelektrisk

Zinkoksid (ZnO) er et interessant materiale med hensyn til konduktivitet. Den krystalliserer i wurtzitstrukturen, og dens forening er en blanding av ionisk og kovalent. Monokrystaller med høy renhet er isolatorer.

Zinkoksid er den mest piezoelektriske av alle materialer og brukes mye som en transduser i elektroniske enheter. (Piezoelektrisitet er egenskapen til en krystall for å polarisere når den blir utsatt for trykk.)

Sinkoksid er en god halvleder når aluminiums urenheter er inkludert i krystallet. Polykrystallinsk halvleder-sinkoksid-keramikk utfører godt og adlyder Ohms lov.

Tilsetningen av små mengder av andre oksider, slik som barium og krom, gjør at sinkoksid-keramikk har meget ikke-ohmiske elektriske egenskaper

6- Andre bruksområder

Tilsetningen av sinkoksid bidrar til å behandle betongen og forbedrer også vannmotstanden.

Sinkoksid brukes i sigarettfiltre og som tilsetningsstoff i korn. Den brukes også i xerografi som fotokonduktivt ark og som antiskorrosiv.

Fremtiden for høy kvalitet sinkoksid vil utvilsomt være fascinerende. Potensielle fremskritt for ikke-medisinske applikasjoner overskrider selv den aktuelle medisinske bruken.

De nanorod sink oksid sensorer, spintronic og piezo er svært lovende felt og bør ta hensyn til at i ikke altfor fjern fremtid.

referanser

  1. (2013, 10. juli). Zinkoksid (ZnO) nanopartikler - Egenskaper, applikasjoner. Gjenopprettet fra azonano: azonano.com.
  2. (2016). ZINC OXIDE, RUDE. Hentet fra cameokemikalier: cameochemicals.noaa.gov.
  3. EMBL-EBI. (2017, 22. februar). sinkoksid. Gjenopprettet fra ChEBI: ebi.ac.uk.
  4. Encyclopædia Britannica. (1998, juli 7). Paint. Gjenopprettet fra britannica.com.
  5. Encyclopædia Britannica. (2018, 15. september). Vulkanisering RUBBER FREMSTILLING. Gjenopprettet fra Britannica.com.
  6. Gent, A. N. (2016, 21. april). Gummi. Gjenopprettet fra britannica.com.
  7. HELLESVIG-GASKELL, K. (2013, 16. august). Zink Oxide Salve Bruk. Hentet fra livestrong.com.
  8. John W. Rasmussen, E. M. (2010). Zinkoksid Nanopartikler for Selektiv Destruksjon av Tumorceller og Potensial for Leveranseapplikasjoner. Expert Opin Drug Deliv. 7 (9) :, 1063-1077.
  9. Sikkerhetsdatablad Zinkoksid. (2013, 21 mai). Gjenopprettet fra sciencelab.com.
  10. org og Hudson Institute of Mineralogy. (2017, 29. mars). Zincite. Hentet fra mindat.org.
  11. Nasjonalt senter for informasjon om bioteknologi ... (2017, 30. april). PubChem Compound Database; CID = 14806. Hentet fra PubChem.
  12. (2015, 22. juli). ZINKOXIDE. Gjenopprettet fra cdc.gov.
  13. PEARSON, O. (2015, 18 februar). Fordelene med sinkoksid for huden. Hentet fra livestrong.com
  14. Royal Society of Chemistry. (2015). Sinkoksyd. Hentet fra kjemper. 
  15. Vaseem Mohammad (Ph.D.), A. U.-B. (2010). ZnO nanopartikler: Vekst, egenskaper og applikasjoner. I metalloksid nanostrukturer og deres applikasjoner (s. 1-36). Amerikanske vitenskapelige utgivere.
  16. Sinkoksydformel. (S.F.). Hentet fra softschools.com.