Cink-oxid (ZnO) képlet, tulajdonságok és felhasználások



az cink-oxid a ZnO képlet kémiai vegyülete. Ez egy szervetlen kémiai vegyület, amelyet összetett anyagként használnak a tőzsdén kívüli gyógyszerekben. Főként pigmentek és félvezetők adalékanyagaként használják a különböző iparágakban.

A cink-oxid a természetben zinkitben, ásványban található, amely főleg New Jersey-ben található, USA-ban. A cinkitnek hatszögletű kristályszerkezete van (mindat.org és a Hudson Mineralogy Intézet, 2017).

A cink-oxid szintetizálására számos folyamat létezik, a fő útvonalak a francia és az amerikai módszer.

A francia eljárás során a fémes cink elpárolog és a gőz előmelegített levegővel oxidálódik. Az amerikai eljárás különböző nyers cinkvegyületeket használ, amelyek szénnel redukálnak, és cinkgőzöket termelnek. Ezután a cinkgőzök oxidálódnak a levegőben lévő oxigénnel, hasonlóan a francia eljáráshoz.

A cink-oxid szintetizálásának másik módja a nedves eljárás, amely a szulfát vagy a cink-klorid karbonáttal történő kicsapása révén történik. A csapadékot ezután cink-oxid (cink-oxid, S.F.) előállítására kalcináljuk..

ZnSO4 + Načo3 → ZnCO3 + NaSO4 → ZnO + CO2 (800 ° C).

index

  • 1 Fizikai és kémiai tulajdonságok
  • 2 Reaktivitás és veszélyek
  • 3 Nanorészecskék
  • 4 Felhasználások
    • 4.1 - Gyógyszer
    • 4.2 - Gumiipar
    • 4.3 3- Pigmentek és festékek
    • 4.4 4- napelemek
    • 4.5 5- piezoelektromos
    • 4.6 6- Egyéb felhasználások
  • 5 Referenciák

Fizikai és kémiai tulajdonságok

A cink-oxid fehér aromát nem tartalmaz aromát és keserű ízt (Nemzeti Biotechnológiai Információs Központ, 2017). Megjelenése a 2. ábrán látható.

A cink-oxidnak két lehetséges szerkezete van: hatszögletű és köbös, de a leggyakoribb a hatszögletű kristályok. A vegyület molekulatömege 81,38 g / mol, sűrűsége 5,606 g / ml. Olvadáspontja 1975 ° C, ahol elkezd bomlani (Royal Society of Chemistry, 2015).

A ZnO egy amfoter-oxid, amely a reakciók során savakban vagy lúgokban oldódik:

ZnO + 2H+ → Zn+2 + H2O

ZnO + 2OH- → Zn+2 + H2O

A cink-oxid vízben nem oldódik (0,0004 g / 100 ml víz 17 ° C-on). Az alacsony oldhatósága, hogy termel vizes oldatokat, amelyek semlegesek a pH-ban. Hevesen reagál alumínium- és magnéziumporral, tűz- és robbanásveszélyt okozva.

A cink-oxid és a klórozott gumi intenzív keverékei szénhidrogénekkel vagy klórozott oldószerekkel vagy anélkül hevesen, még robbanásszerűen is reagálnak..

A cink-oxid lassú adagolása a lenolajlakk felületének fedezéséhez hőt termel és gyújt (CAMEO, 2016).

Reaktivitás és veszélyek

A cink-oxid stabil vegyület, amely nem gyúlékony, és nem mutat semmilyen összeférhetetlenséget más kémiai vegyületekkel, de melegítéskor mérgező füstöket bocsát ki. A vegyület nem mérgező vagy veszélyes, ha lenyelve vagy bőrrel vagy szemmel érintkezik, azonban a vegyület belélegezve veszélyt jelent.

A levegőben lévő részecskék káros koncentrációja gyorsan elérhető, különösen a cink-oxid részecskék esetében. A füstök belégzése fém füst lázzal járhat a következő tünetekkel:

  • torokfájás
  • fejfájás
  • láz vagy magas testhőmérséklet
  • hányinger
  • hányás
  • gyengeség
  • hideg
  • izomfájdalom.

Az anyag, mint a füst, irritálja a légutakat. A hatások késleltethetők. A fémes füst láz tünetei néhány óráig nem jelentkeznek (NIOSH, 2015).

Belélegzés esetén az áldozatot jól szellőztetett helyen kell hagyni. Ha az inhaláció súlyos, az áldozatot a lehető leghamarabb ki kell üríteni egy biztonságos területre.

Lazítsa meg a feszes ruhákat, például ing gallér, övek vagy nyakkendő. Ha az áldozatnak nehéz lélegezni, oxigént kell beadni.

Ha az áldozat nem lélegzik, a szájról szájra történő újraélesztés történik. Mindig vegye figyelembe, hogy veszélyes lehet a segítséget nyújtó személy számára a szájról szájra történő újraélesztéshez, ha a belélegzett anyag mérgező, fertőző vagy maró hatású (anyagbiztonsági adatlap Cink-oxid, 2013).

Annak ellenére, hogy cink-oxidot használnak gyógyszerként, nagyon mérgező a környezetre, különösen a vízi szervezetekre. Azonnali intézkedéseket kell hozni annak érdekében, hogy korlátozzák a környezetbe való terjedését a megállapított szabályoknak megfelelően.

nanorészecskék

Napjainkban a nanotechnológia a különböző tudományterületeken működik a különböző nanométeres technikákat alkalmazó anyagok és eszközök használatával (Vaseem Mohammad (Ph.D.), 2010).

A nanorészecskék olyan nanoanyagok részét képezik, amelyek az 1-100 nm átmérőjű egyedi részecskék.

Az elmúlt évek óta a nanorészecskék közös anyagot jelentenek a legújabb kommunikációs, energia-tárolási, felderítési, adattárolási, optikai, adattovábbítási, környezetvédelmi, kozmetikai, biológiai és gyógyászati ​​alkalmazások fejlesztésében. fontos optikai, elektromos és mágneses tulajdonságok.

Közelebbről, a nanorészecskék egyedi tulajdonságai és hasznossága számos különböző tulajdonságból ered, beleértve a nanorészecskék és a biomolekulák hasonló méretét, mint például a fehérjéket és a polinukleotid-savakat. Ezenkívül a nanorészecskék fémek széles skálájával készülhetnek.

A fém-oxid nanorészecskék, beleértve a cink-oxidot is, sokoldalú platformok az orvosbiológiai alkalmazásokhoz és a terápiás beavatkozásokhoz.

Sürgősen szükség van a rákellenes szerek új osztályainak fejlesztésére, és a közelmúltbeli tanulmányok azt mutatják, hogy a ZnO nanoanyagok nagyon ígéretesek (John W. Rasmussen, 2010).

Ezek a nanorészecskék antibakteriális, korróziógátló, gombaellenes és UV szűrő tulajdonságokkal rendelkeznek. A cink-oxid nanorészecskék szinonimái némelyike ​​oxidatum, cinci oxicum, állandó fehér, ketocink és oxocink (AZoNano, 2013).

alkalmazások

1. Orvostudomány

A cink-oxid egy olyan termék, amelyet a bőrápolás során széles körben használnak dermatológiában. Az Egyesült Államokban fényvisszaverő tulajdonságai miatt a napvédők fő összetevője.

A cink-oxid az egyik legbiztonságosabb összetevő, amely megvédi a bőrt az ultraibolya (UV) sugárzás káros hatásaitól. Az UV sugarak behatolnak a bőrbe, károsítják a szövetet, felgyorsítják az öregedési folyamatot és szárítják a bőrt.

Ezek a sugarak növelik a bőrrák kockázatát. Napellenzők, amelyek cink-oxid szűrő UV-sugárzást tartalmaznak, megakadályozzák, hogy a bőr behatoljon a bőrbe, és sejtkárosodást okozjon.

A cink-oxid hatékonyan gyógyítja a bőrt. Használható a sebek gyógyítására, a napégéssel kapcsolatos érzékenység csökkentésére és a megrepedezett bőr lágyítására.

A cinkhiányos emberek a sebek lassú gyógyulási ciklusait tapasztalják. Ha cink-oxidot alkalmazunk a sebterületre, akkor a szervezet a bőr cella javításához szükséges extra cinket biztosítja. A cink-oxid megtartja a seb területét nedvesen és tisztán.

A cink-oxidot tartalmazó krémek és krémek a bőr hatékony csavarodása. Cink-oxid alkalmazható a felesleges olaj megakadályozására a felületen.

Néha akne kezelésére használják - úgy vélik, hogy csökkenti a foltok megjelenését és csökkenti a bőr irritációját és gyulladását, csökkentve az akne kitörések számát és súlyosságát..

A Nemzeti Egészségügyi Intézetek azt állítják, hogy a helyi és orális cink biztonságos és hatékony kezelést jelent a pattanások számára (PEARSON, 2015).

A cink kenőcs a legmegfelelőbb a közös bőrbetegség esetén, amikor a helyi antibiotikum eritromicinnel együtt alkalmazzák.

Az orvosok antibakteriális és dezodoráló tulajdonságai miatt a pelenka kiütést általában cink-oxid kenőcsrel kezelik. Általában minden pelenka változásnál alkalmazzák az optimális hatékonyság érdekében.

A pelenka területének tisztítása és a bőr teljes kiszáradása a cink-oxid kenőcs alkalmazása előtt segíthet a pelenka kiütésének súlyosságának csökkentésében..

A cink-oxid kenőcs az amerikai Dermatológiai Akadémia szerint enyhítheti a melaszma tüneteit. A Melasma a bőr gyakori állapota, amely barna foltokat okoz az arcán, különösen az orr, az arc, az ajkak és a homlokán..

A melaszma esetek körülbelül 90 százaléka fordul elő nőknél. A leggyakoribb a sötétebb bőrű embereknél.

A cink-oxid kenőcsben található gyulladáscsökkentő tulajdonságok gyakran kismértékű bőrirritációt okoznak, mint például a vágások, égések, kaparók és méreg ivy. Vékony réteg cink-oxidot alkalmazhat az érintett bőrre olyan gyakran, amennyire szükséges az irritáció enyhítése és a gyógyulás elősegítése érdekében.

A cink-oxid kenőcs védőhatása a bőrön, hogy ez az egyik legjobb over-the-counter kezelés aranyérnek

Az aranyér a duzzadt vénák az anális csatornában, amelyet a medence és a végbél terület túlnyomása okoz. A hemorroidok általában nem súlyosak, de jelentős kellemetlenséget okozhatnak (HELLESVIG-GASKELL, 2013).

2- Gumiipar

A cink-oxid több mint 50% -át a gumiiparban használják. A vulkanizálási eljárás révén a bevonat nagyobb szakítószilárdsággal és duzzadással és kopással szembeni ellenálló képességgel rendelkezik, és szélesebb hőmérséklet-tartományban rugalmas..

A legegyszerűbb formában a vulkanizálást a gumi kénnel történő melegítésével állítják elő (Encyclopædia Britannica, 2018)..

A vulkanizálási kémia szempontjából fontos szerepet játszó két összetevőt "aktivátoroknak" nevezik, általában cink-oxid és sztearinsav.

Ezek a vegyületek együttesen és gyorsítókkal reagáltatnak, hogy egy cink-szulfid-vegyületet képezzenek, amely a dién elasztomerhez való kén hozzáadásának kulcsfontosságú köztiterméke és kénkötések létrehozása olyan elemek előállításához, mint a gumiabroncsok, talpok. cipő és hoki korongok (Gent, 2016).

3- Pigmentek és festékek

A lenmagolajjal (hordozóanyagként használatos szárítóolaj) együtt a 18. század óta pigmentként használják a cink-oxidot, ami az európai festékipar gyors bővülését eredményezte. A bázikus fehér pigmentek közé tartozik a cink-oxid, a cink-szulfid, a litopon és a titán-dioxid (Encyclopædia Britannica, 1998)..

4- Napelemek

Nagyon fontos alkalmazás, hogy a cink-oxidot széles körben használják pufferrétegként a CIGS napelemekben (Copio Indio Gálio Selenido). Néhány jelenlegi kísérlet a ZnO vastagságnak a sejtek maximális kimenő teljesítményére gyakorolt ​​hatására összpontosít.

5- Piezoelektromos

A cink-oxid (ZnO) a vezetőképesség szempontjából érdekes anyag. A wurtzit szerkezetben kristályosodik, és az ionos és kovalens keveréke. A nagy tisztaságú monokristályok szigetelők.

A cink-oxid minden anyag közül a legtöbb piezoelektromos, és széles körben használják átalakítóként az elektronikus eszközökben. (A piezoelektromosság egy kristály tulajdonsága, hogy nyomás alá kerüljön.)

A cink-oxid egy jó félvezető, ha az alumínium szennyeződéseket a kristályba helyezik. A polikristályos félvezető cink-oxid kerámiák jól viselkednek és betartják az Ohm törvényeit.

Kis mennyiségű egyéb oxid, például bárium és króm hozzáadása a cink-oxid kerámiáknak nagyon nem-ohmikus elektromos tulajdonságokkal rendelkezik.

6- Egyéb felhasználások

A cink-oxid hozzáadása segít a beton feldolgozásában és a vízállóság javításában is.

A cink-oxidot cigarettaszűrőkben és gabonafélék adalékanyagaként használják. A képeket xerográfiában is használják fényvezető lemezként és korrózióálló anyagként.

A magas minőségű cink-oxid jövője kétségtelenül lenyűgöző lesz. A nem gyógyászati ​​alkalmazások esetleges előrelépése meghaladja a jelenlegi gyógyászati ​​felhasználást.

A Nanorod-cink-oxid, a spintronikus és a piezoelektromos érzékelők nagyon ígéretes területek és azok, amelyeknek a nem túl távoli jövőben figyelembe kell venniük.

referenciák

  1. (2013. július 10.). Cink-oxid (ZnO) nanorészecskék - Tulajdonságok, alkalmazások. Visszanyerve az azonano-ból: azonano.com.
  2. (2016). Cink-oxid, krém. Felvétel a kémiai anyagokból: cameochemicals.noaa.gov.
  3. EMBL-EBI. (2017. február 22.). cink-oxid. A ChEBI-ből visszanyert: ebi.ac.uk.
  4. Encyclopædia Britannica. (1998, július 7.). Festék. A britannica.com-ból visszanyert.
  5. Encyclopædia Britannica. (2018. szeptember 15.). Vulkanizáló gumigyártás. A Britannica.com-tól visszanyert.
  6. Gent, A. N. (2016, április 21). Gumi. A britannica.com-ból visszanyert.
  7. HELLESVIG-GASKELL, K. (2013, augusztus 16.). Cink-oxid kenőcs használata. A livestrong.com webhelyről származik.
  8. John W. Rasmussen, E. M. (2010). Cink-oxid nanorészecskék a tumorsejtek szelektív megsemmisítésére és a gyógyszerszállítási alkalmazások potenciáljára. Expert Opinion Drug Deliv. 7 (9), 1063-1077.
  9. Anyagbiztonsági adatlap Cink-oxid. (2013, május 21.). A sciencelab.com webhelyről helyreállították.
  10. org és a Hudson Mineralogy Intézet. (2017. március 29.). Cinkit. A (z) mindat.org fájlból származik.
  11. Nemzeti Biotechnológiai Információs Központ ... (2017, április 30). PubChem összetett adatbázis; CID = 14806. A PubChem-ből származik.
  12. (2015, július 22.). Cink-oxid. A cdc.gov.
  13. PEARSON, O. (2015, február 18.). A cink-oxid előnyei a bőr számára. A livestrong.com webhelyről származik
  14. Királyi Kémiai Társaság. (2015). Cink-oxid. A chemspider-ből származik. 
  15. Vaseem Mohammad (Ph.D.), A. U.-B. (2010). ZnO nanorészecskék: növekedés, tulajdonságok és alkalmazások. Fémoxid nanostruktúrákban és alkalmazásukban (1-36. O.). Amerikai tudományos kiadók.
  16. Cink-oxid képlet. (S. F.). A (z) softschools.com webhelyről származik.