Cinko oksido (ZnO) formulė, savybės ir naudojimo būdai



The cinko oksidas yra cheminis junginys, kurio formulė ZnO. Tai neorganinis cheminis junginys, naudojamas kaip sudėtinių vaistų sudėtinė dalis. Jis taip pat naudojamas kaip pigmentų ir puslaidininkių priedas įvairiose pramonės šakose.

Cinko oksidas gamtoje randamas kaip cinkas, mineralas, daugiausia randamas Naujasis Džersis, JAV. Zincite turi šešiakampę kristalinę struktūrą (mindat.org ir Hudsono mineralų institutas, 2017).

Yra keli cinko oksido sintezės procesai, pagrindiniai maršrutai yra Prancūzijos ir Amerikos metodas.

Prancūzijos procese metalinis cinkas išgaruoja ir garas oksiduojamas pašildytu oru. Amerikietiškame procese naudojami įvairūs neapdoroti cinko junginiai, kurie sumažinami anglies dioksidu, gaminant cinko garus. Tuomet cinko garai oksiduojami ore esančiu deguonimi, panašiu į prancūzų procesą.

Kitas būdas cinko oksido sintezei yra drėgnas procesas, kuris susideda iš sulfato arba cinko chlorido gryninimo, nusodinant karbonatu. Po to nuosėdos kalcinamos, kad gautų cinko oksidą (cinko oksidas, formulė, S.F.)..

ZnSO4 + NaCO3 → ZnCO3 + NaSO4 → ZnO + CO2 (800 ° C).

Indeksas

  • 1 Fizinės ir cheminės savybės
  • 2 Reaktingumas ir pavojai
  • 3 Nanodalelės
  • 4 Naudojimas
    • 4.1 - Medicina
    • 4.2 - Gumos pramonė
    • 4.3 3- Pigmentai ir dažai
    • 4.4 4- Saulės ląstelės
    • 4.5. 5- Pjezoelektriniai
    • 4.6 - Kiti naudojimo būdai
  • 5 Nuorodos

Fizinės ir cheminės savybės

Cinko oksidas yra balta kieta medžiaga, neturinti aromato ir kartaus skonio (Nacionalinis biotechnologijų informacijos centras, 2017). Jo išvaizda parodyta 2 paveiksle.

Cinko oksidas turi dvi galimas struktūras: šešiakampį ir kubinį, tačiau dažniausiai yra šešiakampiai kristalai. Junginio molekulinė masė yra 81,38 g / mol ir tankis yra 5,606 g / ml. Jo lydymosi temperatūra yra 1975 ° C, kur ji pradeda skilti (Royal Society of Chemistry, 2015).

ZnO yra amfoterinis oksidas, kuris per reakcijas gali ištirpti rūgštyse arba šarmuose:

ZnO + 2H+ → Zn+2 + H2O

ZnO + 2OH- → Zn+2 + H2O

Cinko oksidas netirpsta vandenyje (0,0004 g 100 ml vandens 17 ° C temperatūroje). Mažas tirpumas, kurį jis gamina, gamina vandeninius tirpalus, kurie yra neutralūs pH. Smarkiai reaguoja su aliuminio ir magnio dulkėmis, kelia pavojų gaisrui ir sprogimui.

Intensyvūs cinko oksido ir chloruoto kaučiuko mišiniai su arba be angliavandenilių arba chlorintų tirpiklių įkaitinant reaguoja smarkiai, net ir sprogiai..

Lėtai pridedant cinko oksido, kad padengtų sėmenų aliejaus lako paviršių, susidaro šiluma ir užsidega (CAMEO, 2016).

Reaktingumas ir pavojai

Cinko oksidas yra stabilus junginys, kuris nėra degus ir neturi nesuderinamumo su kitais cheminiais junginiais, bet, šildant, išskiria toksiškus dūmus. Junginys nėra toksiškas ar pavojingas, kai jis yra nurijus ar susilietus su oda ar akimis, tačiau junginys kelia pavojų įkvėpus.

Labai greitai, ypač cinko oksido dalelėms, galima pasiekti kenksmingą dalelių koncentraciją ore. Garų įkvėpimas gali sukelti metalo dūmų karštligę su šiais simptomais:

  • gerklės skausmas
  • galvos skausmas
  • karščiavimas ar aukšta kūno temperatūra
  • pykinimas
  • vemti
  • Silpnumas
  • šalta
  • raumenų skausmas.

Tokios medžiagos kaip dūmai dirgina kvėpavimo takus. Poveikis gali būti atidėtas. Metalo dūmų karštligės simptomai pasireiškia tik po kelių valandų (NIOSH, 2015).

Įkvėpus, auka turėtų leisti pailsėti gerai vėdinamoje vietoje. Jei įkvėpimas yra sunkus, auka turi būti kuo greičiau evakuota į saugią vietą.

Atsukite įtemptus drabužius, tokius kaip marškiniai, diržai ar kaklaraištis. Jei nukentėjusiam asmeniui sunku kvėpuoti, reikia duoti deguonį.

Jei nukentėjusysis ne kvėpuoja, atgaivina burną į burną. Visada atsižvelgdami į tai, kad pagalbos teikėjui gali būti pavojinga atgaivinti burną į burną, kai įkvėpiama medžiaga yra toksiška, infekcinė ar ėsdinanti (medžiagos saugos duomenų lapas Cinko oksidas, 2013).

Nepaisant to, kad cinko oksidas naudojamas kaip vaistas, jis yra labai toksiškas aplinkai, ypač vandens organizmams. Turi būti imtasi neatidėliotinų priemonių, siekiant apriboti jų plitimą į aplinką pagal nustatytas taisykles.

Nanodalelės

Šiandien nanotechnologija veikia įvairiose mokslo srityse, vykdydama veiklą su medžiagomis ir prietaisais, naudojančiais skirtingus nanometrinius metodus (Vaseem Mohammad (Ph.D.), 2010).

Nanodalelės yra nanomedžiagų dalis, kuri yra apibrėžiama kaip individualios dalelės, kurių skersmuo yra 1–100 nm.

Nuo pastarųjų metų nanodalelės buvo bendra medžiaga naujoms pažangiosioms komunikacijų, energijos kaupimo, aptikimo, duomenų saugojimo, optikos, perdavimo, aplinkos apsaugos, kosmetikos, biologijos ir medicinos reikmėms. svarbios optinės, elektrinės ir magnetinės savybės.

Ypač unikalios nanodalelių savybės ir naudingumas taip pat kyla dėl įvairių požymių, įskaitant panašų nanodalelių ir biomolekulių dydį, pavyzdžiui, baltymus ir polinukleotidų rūgštis. Be to, nanodalelės gali būti gaminamos įvairiais metalais.

Metalo oksido nanodalelės, įskaitant cinko oksidą, yra universalios biomedicinos taikymo ir terapinės intervencijos platformos.

Būtina skubiai sukurti naujas vėžinių medžiagų grupes, o naujausi tyrimai rodo, kad ZnO nanomedžiagos yra labai perspektyvios (John W. Rasmussen, 2010)..

Šios nanodalelės turi antibakterinių, antikorozinių, priešgrybelinių ir UV filtravimo savybių. Kai kurie cinko oksido nanodalelių sinonimai yra oxydatum, cinci oxicum, nuolatinis baltas, ketocinkas ir oksocinkas (AZoNano, 2013).

Naudojimas

1 - Medicina

Cinko oksidas yra produktas, plačiai naudojamas odos priežiūrai dermatologijoje. Jungtinėse Valstijose ji yra pagrindinė apsaugos nuo saulės elementų dalis dėl savo atspindinčių savybių.

Cinko oksidas yra vienas iš saugiausių ingredientų, apsaugančių odą nuo žalingo ultravioletinių (UV) spindulių poveikio. UV spinduliai įsiskverbia į odą ir sugadina audinį, pagreitina senėjimo procesą ir išdžiovina odą.

Šie spinduliai taip pat padidina odos vėžio riziką. Saulės apsaugos priemonės, turinčios cinko oksido filtrų UV spindulius, neleidžiančios jiems patekti į odą ir sukelti ląstelių pažeidimą.

Cinko oksidas taip pat yra veiksmingas odos gijimui. Jis gali būti naudojamas žaizdoms gydyti, sumažinti jautrumą, susijusį su saulės nudegimu, ir minkštinti odą.

Žmonės, kurie yra cinko trūkumai, linkę patirti lėtą žaizdų gijimo ciklą. Kai žaizdos zonoje dengiamas cinko oksidas, jis suteikia kūnui papildomą cinką, reikalingą odos ląstelių remontui. Cinko oksidas padeda išlaikyti žaizdos plotą drėgną ir švarią.

Losjonai ir kremai, kurių sudėtyje yra cinko oksido, yra veiksmingi odos astringentai. Cinko oksidas gali būti naudojamas siekiant išvengti perteklinės alyvos susidarymo ant paviršiaus.

Kartais jis naudojamas kaip spuogų gydymas - manoma, kad jis sumažina dėmių išvaizdą ir sumažina odos dirginimą bei uždegimą, sumažindamas spuogų išsiskyrimų skaičių ir sunkumą..

Nacionaliniai sveikatos institutai teigia, kad vietinis ir geriamasis cinkas yra saugus ir veiksmingas spuogų gydymas (PEARSON, 2015).

Cinko tepalas geriausiai tinka šiai bendrai odai, kai jis vartojamas kartu su vietiniu antibiotiku eritromicinu.

Dėl savo antibakterinių ir dezodorantų savybių, gydytojai paprastai gydo vystyklų bėrimą cinko oksido tepalu. Paprastai jis taikomas kiekvienam vystyklų keitimui, kad jis būtų optimalus.

Laikydami sauskelnės plotą ir leisdami odai visiškai išdžiūti, prieš naudojant cinko oksido tepalą, gali sumažėti vystyklų išbėrimo sunkumas..

Kaip teigia Amerikos dermatologijos akademija, cinko oksido tepalas gali palengvinti melasmos simptomus. Melasma yra dažna odos būklė, dėl kurios veido veido rudos dėmės, ypač ant nosies, skruostų, lūpų ir kaktos..

Apie 90 proc. Melasmos atvejų atsiranda moterims. Dažniausiai tai yra tamsesnės odos žmonėms.

Nedideli odos sudirgimai, tokie kaip gabalai, nudegimai, įbrėžimai ir nuodų gebenys, dažnai naudingi cinko oksido tepale esančioms priešuždegiminėms savybėms. Jūs galite pažeistai odai uždengti ploną cinko oksido sluoksnį taip dažnai, kiek reikia, kad būtų sumažintas dirginimas ir skatinamas gijimas.

Apsauginis cinko oksido tepalo poveikis odai daro jį vienu geriausių hemorojaus gydymo vaistais.

Hemorojus yra patinusios venų angos kanalas, kurį sukelia pernelyg didelis spaudimas dubens ir tiesiosios žarnos srityse. Hemorojus paprastai nėra rimti, tačiau gali sukelti didelį diskomfortą (HELLESVIG-GASKELL, 2013).

2 - Gumos pramonė

Gumos pramonėje naudojama daugiau kaip 50% cinko oksido. Per vulkanizavimo procesą apdaila turi didesnį tempimo stiprumą ir atsparumą patinimui ir trinčiai, ir yra elastinga platesniame temperatūros intervale.

Paprasčiausia forma vulkanizavimas gaminamas kaitinant gumą su siera (Encyclopædia Britannica, 2018).

Du ingredientai, kurie atlieka svarbų vaidmenį vulkanizavimo chemijoje, yra žinomi kaip "aktyvatoriai", paprastai cinko oksidas ir stearino rūgštis..

Šie junginiai reaguoja kartu ir su akseleratoriais, kad susidarytų cinko sulfido junginys, kuris savo ruožtu yra pagrindinis tarpinis produktas, įdėjus sierą į dieno elastomerą ir kuriant sieros jungtis, kad susidarytų tokie elementai kaip padangos, padai batų ir netgi ledo ritulio rituliai (Gent, 2016).

3- Pigmentai ir dažai

Kartu su linų sėmenų aliejumi (džiovinimo alyva, naudinga kaip transporto priemonė), cinko oksidas yra naudojamas kaip pigmentas nuo 18 a., O tai paskatino sparčią Europos dažų pramonės plėtrą. Pagrindiniai balti pigmentai yra cinko oksidas, cinko sulfidas, litoponas ir titano dioksidas (Encyclopædia Britannica, 1998)..

4 - Saulės elementai

Labai svarbu, kad cinko oksidas plačiai naudojamas kaip buferinis sluoksnis CIGS saulės elementuose (Copio Indio Gálio Selenido). Kai kurie dabartiniai eksperimentai sutelkti dėmesį į ZnO storio poveikį maksimaliai išėjimo galiai.

5- Pjezoelektriniai

Cinko oksidas (ZnO) yra įdomi medžiaga dėl laidumo. Jis kristalizuojasi wurtzite struktūroje, o jo jungtis yra joninio ir kovalentinio mišinio. Didelio grynumo monokristalai yra izoliatoriai.

Cinko oksidas yra visų pjezoelektrinių medžiagų ir yra plačiai naudojamas kaip keitiklis elektroniniuose prietaisuose. (Pjezoelektrumas yra kristalo savybė, kuri poliarizuojama, kai ji veikia slėgiui.)

Cinko oksidas yra geras puslaidininkis, kai į kristalą yra įtrauktos aliuminio priemaišos. Polikristalinė puslaidininkinė cinko oksido keramika veikia gerai ir laikosi Ohmo įstatymų.

Pridedant nedidelį kiekį kitų oksidų, tokių kaip baris ir chromas, cinko oksido keramika pasižymi labai neoksinėmis elektrinėmis savybėmis.

6- Kiti naudojimo būdai

Cinko oksido pridėjimas padeda apdoroti betoną ir pagerina atsparumą vandeniui.

Cinko oksidas naudojamas cigarečių filtruose ir kaip grūdų priedas. Jis taip pat naudojamas kserografijoje kaip fotolaidinis lakštas ir antikorozinis.

Aukštos kokybės cinko oksido ateitis neabejotinai bus įdomi. Potenciali pažanga ne medicininiams tikslams netgi viršija dabartinių vaistų vartojimo atvejus.

Nanorodo cinko oksidas, spintroniniai ir pjezoelektriniai jutikliai yra labai perspektyvūs laukai ir tie, kurie turi atsižvelgti ne per tolimoje ateityje..

Nuorodos

  1. (2013 m. Liepos 10 d.). Cinko oksido (ZnO) nanodalelės - savybės, taikymas. Susigrąžinta iš azonano: azonano.com.
  2. (2016). Cinko oksidas, nudruskintas. Gauta iš cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.
  3. EMBL-EBI (2017 m. Vasario 22 d.). cinko oksidas. Išieškota iš „ChEBI“: ebi.ac.uk.
  4. Encyclopædia Britannica. (1998 m. Liepos 7 d.). Dažai. Susigrąžinta iš britannica.com.
  5. Encyclopædia Britannica. (2018 m. Rugsėjo 15 d.). Vulkanizavimo GUMINIŲ GAMYBA. Susigrąžinta iš Britannica.com.
  6. Gentas, A. N. (2016 m. Balandžio 21 d.). Guma. Susigrąžinta iš britannica.com.
  7. HELLESVIG-GASKELL, K. (2013 m. Rugpjūčio 16 d.). Cinko oksido tepalas. Gauta iš livestrong.com.
  8. John W. Rasmussen, E. M. (2010). Cinko oksido nanodalelės, skirtos selektyviam naviko ląstelių naikinimui ir vaistinių preparatų pristatymo galimybėms. Expert Opinion Drug Deliv. 7 (9) :, 1063-1077.
  9. Medžiagos saugos duomenų lapas Cinko oksidas. (2013 m. Gegužės 21 d.). Susigrąžinta iš sciencelab.com.
  10. ir Hudsono mineralų institutas. (2017 m. Kovo 29 d.). Cinkitas Gauta iš mindat.org.
  11. Nacionalinis biotechnologijų informacijos centras ... (2017 m. Balandžio 30 d.). „PubChem Compound“ duomenų bazė; CID = 14806. Gauta iš „PubChem“.
  12. (2015 m. Liepos 22 d.). Cinko oksidas. Susigrąžinta iš cdc.gov.
  13. PEARSON, O. (2015 m. Vasario 18 d.). Cinko oksido nauda odai. Gauta iš livestrong.com
  14. Karališkoji chemijos draugija. (2015). Cinko oksidas. Gauta iš „chemspider“. 
  15. Vaseem Mohammad (Ph.D.), A. U.-B. (2010). ZnO nanodalelės: augimas, savybės ir taikymas. Metalo oksido nanostruktūrose ir jų taikymuose (1-36 p.). Amerikos mokslo leidėjai.
  16. Cinko oksidas. (S.F.). Gauta iš softschools.com.