Sinkkioksidi

sinkkioksidi


Kenraali
Systemaattinen nimi	sinkkioksidi
Chem. kaava	${\ce {ZnO))$
Fyysiset ominaisuudet
Osavaltio	kiinteä
Moolimassa	81,408 g/ mol
Tiheys	5,61 g/cm³
Lämpöominaisuudet
Lämpötila
• sulaminen	1975 °C
• sublimaatio	1800 °C
Mol. lämpökapasiteetti	40,28 J/(mol K)
Entalpia
• koulutus	-350,8 kJ/mol
Höyryn paine	0 ± 1 mmHg [yksi]
Optiset ominaisuudet
Taitekerroin	2.015 ja 2.068 CRC Handbook of Chemistry and Physics. – 92. - CRC Press , 2011. - ISBN 978-1439855119 .
Rakenne
Kristallirakenne	kuusikulmainen järjestelmä , a = 0,32495 nm, c = 0,52069 nm, z = 2
Luokitus
Reg. CAS-numero	1314-13-2
PubChem	14806
Reg. EINECS-numero	215-222-5
Hymyilee	O=[Zn]
InChI	InChI = 1S/O.ZnXLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N
RTECS	ZH4810000
CHEBI	ZH4810000
ChemSpider	14122
Turvallisuus
Rajoita keskittymistä	aerosoli työalueen ilmassa 0,5 mg / m 3 ilmakehän ilmassa 0,05 mg / m 3
Myrkyllisyys	Myrkyllistä, aiheuttaa valimokuumetta hengitettynä
Riskilausekkeet (R)	R50/53
Turvalausekkeet (S)	S60, S61
Lyhyt hahmo. vaara (H)	H410
varotoimenpiteitä. (P)	P273
merkkisana	huolellisesti
GHS-piktogrammit
NFPA 704	yksi 2 0 W
Tiedot perustuvat standardiolosuhteisiin (25 °C, 100 kPa), ellei toisin mainita.
Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa

Sinkkioksidi ( sinkkioksidi ) on valkoista kiteistä jauhetta tai värittömiä kiteitä. Se kiteytyy wurtsiittityyppiseen kuusikulmaiseen rakenteeseen . Ei liukene veteen, muuttuu keltaiseksi kuumennettaessa. Sitä esiintyy luonnossa sinkiittimineraalina . ${\ce {ZnO))$

Ominaisuudet

Fysikaaliset ominaisuudet

Lämmönjohtavuus : 54 W/(m·K) [2] .

Sinkkioksidi on suoravälinen puolijohde , jonka kaistaväli on 3,36 eV. Stökiometrisen suhteen luonnollinen siirtymä kohti happirikastamista antaa sille elektronisen johtavuuden .

Varauksenkuljettajien tehollinen massa m p 0,59m e ; m n 0,24 m e .

Kuumennettaessa aine muuttaa väriä : huoneenlämmössä valkoista , sinkkioksidi muuttuu keltaiseksi . Tämä selittyy kaistavälin pienenemisellä ja absorptiospektrin reunan siirtymisellä UV-alueelta näkyvän spektrin siniselle alueelle.

1350–1800 °C:n lämpötiloissa sinkkioksidi sublimoituu , sublimaatio tapahtuu sinkkioksidin hajoamisen kautta sinkiksi ja hapeksi korkean lämpötilan vyöhykkeellä ja oksidin muodostumisen kautta matalan lämpötilan vyöhykkeellä, sublimaationopeudet riippuvat kaasumaisen väliaineen koostumus, jossa se suoritetaan [3] .

Kemialliset ominaisuudet

Kemiallisesti sinkkioksidiamfotereeni - reagoi happojen kanssa muodostaen vastaavia sinkkisuoloja; kun se on vuorovaikutuksessa alkaliliuosten kanssa, se muodostaa monimutkaisia tri-tetra- ja heksahydroksosinkaatteja (esimerkiksi jne.): ${\ce {Na2[Zn(OH)4],}}$ ${\ce {Ba2[Zn(OH)6]}}$

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

Sinkkioksidi liukenee vesipitoiseen ammoniakkiin muodostaen kompleksista ammoniakkia :

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

Kun sinkkioksidi sulautuu emäksiin ja joidenkin metallien oksideihin, se muodostaa sinkkaatteja :

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

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

Boorioksidin ja piidioksidin kanssa sulatettuna sinkkioksidi muodostaa lasimaisia boraatteja ja silikaatteja :

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

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

Kun sinkkioksidijauhetta sekoitetaan väkevään sinkkikloridiliuokseen, muodostuu nopeasti (2-3 minuutissa) kovettuva massa - sinkkisementti [4] .

Luonnossa oleminen

Tunnettu luonnonmineraali sinsiitti , joka koostuu pääasiassa sinkkioksidista.

Haetaan

Sinkkihöyryn poltto hapessa ("ranskalainen prosessi").
Joidenkin sinkkisuolojen lämpöhajoaminen:
- asetaatti ; ${\ce {Zn(CH3COO)2))$
- hydroksidi ; ${\ce {Zn(OH)2))$
- karbonaatti ; ${\ce {ZnCO3))$
- nitraatti . ${\ce {Zn(NO3)2))$
Sulfidin hapettava pasutus . ${\ce {ZnS))$
Hydrotermisen synteesin avulla [5] .
Poisto pölystä ja lietteestä rautametallurgian laitoksista , erityisesti metalliromua käsittelevistä laitoksista (se sisältää merkittävän osan galvanoitua rautaa).

Sovellus

Sinkkioksidia käytetään laajalti kemian- ja lääketeollisuudessa. Sitä käytetään hammastahnojen ja sementtien koostumuksessa terapeuttisessa hammaslääketieteessä, kosmeettisissa aurinkovoiteissa ja kosmeettisissa toimenpiteissä, valmistuksessa kumin, tekonahan ja kumituotteiden täyteaineena. Sitä käytetään rengas-, maali- ja lakkateollisuudessa sekä öljynjalostusteollisuudessa. Sinkkioksidia käytetään lasin ja keramiikan valmistuksessa.

Kemianteollisuudessa

Vulkanoinnin aktivaattori tietyntyyppisille kumeille .
Kloropreenikumien vulkanointiaine . _
Metanolin tuotannon katalyytti .
Valkoinen pigmentti maalien ja emalien valmistuksessa ( tällä hetkellä (2007) korvataan myrkyttömällä titaanidioksidilla ). ${\ce {TiO2))$
Täyteaine ja pigmentti tuotannossa:
- kumi ;
- muovit ;
- paperi ;
- hajuvedet ja kosmetiikka .
Eläinten rehun lisäaine.
Lasin ja nestemäiseen lasiin perustuvien maalien tuotannossa ;
Yhtenä ruosteenmuuntimen komponenttina .

Tiedetään myös, että sinkkioksidilla on fotokatalyyttistä aktiivisuutta . , jota käytetään käytännössä luomaan itsepuhdistuvia pintoja, bakteereja tappavia pinnoitteita seiniin ja kattoihin sairaaloissa jne. Sinkkioksidia ei tällä hetkellä käytetä teollisen mittakaavan fotokatalyyttiseen vedenpuhdistukseen .

Elektroniikassa

Sinkkioksidia käytetään varistorien valmistukseen , joita käytetään nykyaikaisissa ylijännitesuojassa (OPN) korvaamaan vanhentuneet kaasutäytteiset rajoittimet.

Lisäksi sinkkioksidijauhe on lupaava materiaali jauhelaserien työskentelyväliaineena . . Sinkkioksidin ja galliumnitridin yhdistelmän perusteella luotiin sininen LED [6] [7] .

Ohutkalvoja ja muita sinkkioksidiin perustuvia nanorakenteita voidaan käyttää herkkinä kaasu- ja biologisina antureina [8] [9] .

Sinkkioksidia sisältyy myös lämpöä johtavien tahnojen , esimerkiksi KPT-8-pastan, koostumukseen.

Lääketieteessä

Lääketieteessä sitä käytetään ihotautien paikallisten lääkkeiden komponenttina . Sillä on anti-inflammatorinen, kuivaava, adsorboiva, supistava ja antiseptinen vaikutus.

Levitä jauheen, voiteen, tahnan, linimentin muodossa . Se on yksi monien monimutkaisten dermatologisten ja kosmeettisten valmisteiden, kuten sinkkivoiteen, Pasta Lassaran jne. , komponenteista.

Farmakologinen vaikutus johtuu siitä, että sinkkioksidi muodostaa albuminaatteja ja denaturoi proteiineja. Kun se levitetään vaurioituneelle pinnalle, se vähentää erittymisen , tulehduksen ja kudosärsytyksen vaikutuksia, muodostaa suojaavan esteen ärsyttävien tekijöiden vaikutukselta.

Sitä voidaan käyttää ihotulehdukseen , mukaan lukien vaippaihottuma, vaippaihottuma , piikikäs kuumuus, pinnalliset haavat ja palovammat (auringonpolttamat, viillot, naarmut), haavaiset ihovauriot ( trofiset haavaumat ), makuuhaavat , akuuttivaiheen ihottuma , herpes simplex , streptoderma .

Turvallisuus ja myrkyllisyys

Yhdisteellä on alhainen myrkyllisyys, mutta sen pöly on haitallista hengityselimille ja voi aiheuttaa valimokuumetta , MPC työhuoneiden ilmassa on 0,5 mg / m³ (GOST 10262-73:n mukaan) . Saumauspölyä voi muodostua messinkituotteiden ja sinkkiä sisältävien kupariseosvalujen lämpökäsittelyssä .

Muistiinpanot

↑ http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0675.html
↑ Lämpötyynyt . Haettu 8. heinäkuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 15. maaliskuuta 2011. (määrätön)
↑ Anthrop, Donald F.; Searcy, Alan W. (1964-08). "Sinkkioksidin sublimaatio- ja termodynaamiset ominaisuudet" . The Journal of Physical Chemistry . 68 (8): 2335-2342. DOI : 10.1021/j100790a052 . eISSN 1541-5740 . ISSN 0022-3654 . Haettu 22.09.2020 . Tarkista päivämäärä osoitteessa |date=( englanniksi ohje )
↑ Kemistin käsikirja. sinkkisementtiä.
↑ S. Baruah ja J. Dutta "Review: Hydrothermal growth of ZnO nanostructures" Sci. Technol. Adv. mater. 10 (2009) 013001 ilmainen lataus (linkki ei saatavilla)
↑ Liu XY, Shan CX, Zhu H, Li BH, Jiang MM, Yu SF, Shen DZ (syyskuu 2015). "Sähköstaattisen dopingmenetelmän avulla toteutetut ultraviolettilaserit" . tieteellisiä raportteja . 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-kvanttikaivot upotettuina ZnO-nanopilareihin: kohti nano-LEDien toteutumista". 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). Vetyselektiivinen tunnistus huoneenlämpötilassa ZnO-nanosauvojen avulla. Applied Physics Letters . 86 (24): 243503. Bibcode : 2005ApPhL..86x3503W . DOI : 10.1063/1.1949707 .
↑ Tien LC, Sadik PW, Norton DP, Voss LF, Pearton SJ, Wang HT jne. (2005). "Vedyn tunnistus huoneenlämpötilassa Pt-pinnoitettujen ZnO-ohutkalvojen ja nanosauvojen avulla". Applied Physics Letters . 87 (22): 222106. Bibcode : 2005ApPhL..87v2106T . DOI : 10.1063/1.2136070 .

Kirjallisuus

Perelman V. I. Kemistin lyhyt hakuteos. - M. - L .: Kemia, 1964.
Bovina L. A. et ai., Physics of yhdisteet AIBVI / toim. A. N. Georgobiani, M. K. Sheinkman. - M.: Nauka, Ch. toim. Fys.-Math. lit., 1986. - 319, [1] s.: kuva, välilehti. - 2600 kappaletta.
Artikkeli "Sinkkioksidi" Suuressa Neuvostoliiton tietosanakirjassa .

Lue lisää

Ozgür U., Alivov Ya. I., Liu C., Teke A., Reshchikov MA, Doğan S., Avrutin V., Cho S.-J., Morkoç H. Kattava katsaus ZnO-materiaaleista ja -laitteista // Journal of Applied Physics. - 2005. - Voi. 98. - P. 041301. - ISSN 00218979 . - doi : 10.1063/1.1992666 .

oksideja
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	Kuten 2 O 3 Kuten 2 O 4 Kuten 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) 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 Pd2O3PdO2 _ _ _ _ _	Ag2O Ag2O2 _ _ _ _ _	Cd2O CdO _ _	2 O : ssa O 2 O 3 : ssa	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 ) 2HfO2	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	klo
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 _ _ _ _	Bk 2 O 3	Vrt 2O3 _ _	Es	fm	md	ei	lr