Oxid de zinc - Biologie

Cât de fierbinte este prea fierbinte pentru viața adâncă sub fundul oceanului?

Antibiotice din bacterii

Migrația celulară: funcția nou descoperită a unei proteine cunoscute

Busolă moleculară pentru alinierea celulelor

Ceea ce face ca frunzele să îmbătrânească toamna

Democrația bibilicilor vultur

Mediul lui Ekembo: Oamenii au trăit și în peisaje deschise

| Genetica | Agricultură, silvicultură și creșterea animalelor

Soiul de grâu a fost creat prin traversarea ierburilor sălbatice

Cât de fierbinte este prea fierbinte pentru viața adâncă sub fundul oceanului?

oxid de zinc

cristale hexagonale incolore sau pulbere albă, liberă [2]

1975 ° C (sub presiune) [2]

oxid de zinc (ZnO) este un compus chimic de zinc și oxigen, care, pe de o parte, formează cristale incolore, hexagonale sau, pe de altă parte, este prezent sub formă de pulbere liberă, albă, datorită refracției luminii în cristale foarte mici.

Numele tradițional Alb de zinc (Alb chinezesc, Alb etern, Alba ca Zapada) provine din utilizarea sa ca colorant alb în vopseaua pictorilor.

Preparatele medicinale pentru tratarea pielii și a rănilor conțin adesea oxid de zinc datorită efectului său antiseptic. Este adesea utilizat în stomatologie (de exemplu, pentru tratamentele canalului radicular) și este considerat un biomaterial.

Apariție

Zăcămintele minerale de oxid de zinc pot fi găsite sub formă de minereu de zinc roșu cu granulație (zincită).

Extragerea și prezentarea

În funcție de procesul de fabricație, se obține alb de zinc sau oxid de zinc. Albul de zinc este numit după așa-numitul Procedura franceză fabricate din vapori de zinc și oxigen atmosferic.

Oxidul de zinc, pe de altă parte, se obține fie prin efectuarea producției conform așa-numitelor Procedura americană din minereuri de zinc sau resturi prin prăjire, prin reducere cu cărbune și reoxidare directă ulterioară sau substanță chimică umedă prin precipitare ca hidroxid sau carbonat din soluții de sare de zinc și calcinare ulterioară.

Oxidul de zinc este creat prin arderea zincului. Oxidul se poate dezvolta într-o formă de lână fină cu pâslăLana philosophia) forma.

$ \ mathrm + O_ \ longrightarrow 2 \ ZnO_> $ Zincul se arde la oxidul de zinc în prezența oxigenului.

Dar poate fi obținut și prin recoacere (piroliză) de hidroxid de zinc, carbonat de zinc sau azotat de zinc:

$ \ mathrm \ longrightarrow ZnO_ + H_2O_> $ La temperaturi mai ridicate hidroxidul de zinc degajă apă. Se formează oxid de zinc. $ \ mathrm \ longrightarrow ZnO_ + CO_> $ Oxidul de zinc și dioxidul de carbon sunt produse din carbonat de zinc în timpul recoacerii.

La prăjirea sulfurii de zinc, se formează și oxid de zinc:

$ \ mathrm + 3 \ O_ \ longrightarrow 2 \ ZnO_ + 2 \ SO_> $

În funcție de zona de aplicare, oxidul de zinc poate fi produs în diferite calități prin variația condițiilor de reacție. Pigmenții oxizi de zinc produși industrial conțin adesea plumb și, prin urmare, trebuie să fie, de asemenea, etichetați cu simbolul Xn (dăunător sănătății).

Straturile subțiri de oxid de zinc sunt produse folosind procese de depunere fizică (PVD), cum ar fi pulverizarea și depunerea chimică a vaporilor (CVD). CVD permite crearea de suprafețe aspre, care se caracterizează prin împrăștierea luminii incidente și de ex. B. pentru a da celulelor solare o eficiență mai mare.

caracteristici

Oxidul de zinc se evaporă de la aproximativ 1300 ° C, punctul de sublimare sub presiune normală este de aproximativ 1800 ° C. Topirea oxidului de zinc poate fi observată numai sub presiune crescută la 1975 ° C. Când este încălzit, devine galben lămâie, după răcire este din nou alb (vă rugăm să consultați Termocromism). O lumină ușoară poate fi apoi observată în întuneric. Schimbarea culorii se datorează unui mic exces de zinc (aproximativ 0,03%) cauzat de eliberarea de oxigen în timpul încălzirii. Acest exces de zinc sau concentrația defectelor de oxigen depinde în mare măsură de metoda de sinteză, temperatura sau contaminarea oxidului de zinc.

Oxidul de zinc este un semiconductor direct cu un interval de bandă de 3,2–3,4 electroni volți. Prin urmare, absoarbe lumina UV și este transparent față de lumina vizibilă. Datorită celulei non-centrosimetrice, oxidul de zinc este piezoelectric.

Conductivitatea electrică a oxidului de zinc poate fi mărită prin doparea acestuia cu elemente adecvate. Aluminiu (oxid de zinc dopat cu aluminiu AZO) sau borul sunt adesea utilizate în acest scop. Alte elemente pentru N-doping, cum ar fi indiu sau galiu, nu sunt utilizate în prezent. Oxidul de zinc dopat cu P este mai dificil de fabricat și este un domeniu de cercetare actuală.

Oxidul de zinc este insolubil în apă, în timp ce acizii diluați îl dizolvă cu formarea de sare. Cu alcali, cum ar fi B. Soluția de hidroxid de sodiu, proaspăt precipitată, oxidul de zinc hidratat se dizolvă din nou cu un exces de bază. Acest lucru creează un zincat solubil.

Dacă compusul cu oxid de cobalt (II) (CoO) este încălzit, o soluție solidă verde de oxid de cobalt în oxid de zinc (Rinmans verde).

utilizare

pigment

fotografie

Hârtia acoperită cu oxid de zinc a fost folosită anterior în metoda directă de electrofotografie (metoda de copiere electrostatică). Așa-numita hârtie de zinc din tehnologia de imprimare cu zinc, pe de altă parte, nu conține zinc.

Stocare a energiei

Cercetătorii de la Institutul elvețian Paul Scherrer din Villigen încearcă să transforme energia solară în energie chimică. Pentru a face acest lucru, ei concentrează razele soarelui pe un vas de topire. Lumina lovește oxidul de zinc la peste 1200 ° C, care apoi se evaporă și se transformă în zinc metalic, dacă se are grijă să se prevină oxidarea imediată a zincului rezultat. Deoarece acest lucru poate fi stocat și transportat, energia soarelui poate fi stocată și mai târziu z. B. poate fi utilizat în baterii zinc-aer direct ca energie electrică sau pentru a produce hidrogen. Acest lucru este prezentat într-o formă simplificată, deoarece Zn-ZnO descărcat este preluat din bateriile zinc-aer împreună cu KOH.

semiconductor

Ca semiconductor, oxidul de zinc este utilizat ca strat conductiv transparent la fabricarea diodelor emițătoare de lumină albastră (LED), a ecranelor cu cristale lichide (TFT), a varistoarelor (VDR) și a celulelor solare cu film subțire. În acest scop, este de obicei dopat cu aluminiu ZnO: Al, (AZO =Oxizi de aluminiu zinc). Dopajul crește conductivitatea cu câteva ordine de mărime. Oxidul de zinc este utilizat ca nanofire semiconductoare în tehnologia de măsurare datorită proprietăților sale piezoelectrice și transparenței luminii UV [5] .

medicament

Ca o componentă a unguentelor farmaceutice de zinc, a pastelor, a tencuielilor (leucoplastului) și a bandajelor, oxidul de zinc duce la uscarea de pe suprafața pielii. Aceasta este folosită, de exemplu, pentru intertrigo, erupție pe scutec și alte răni plângătoare. Oxidul de zinc sprijină vindecarea piciorului atletului și a altor dermatomicoze.

Alte utilizări

Oxidul de zinc este utilizat și în produsele de protecție solară și ca aditiv în vulcanizarea cauciucului. (Apoi intră în mediu prin abraziunea anvelopelor). Este, de asemenea, utilizat ca luminofor în lămpile fluorescente.

Oxidul de zinc auto-activat (ZnO: Zn) este utilizat ca fosfor catodoluminescent în ochii magici, unde prezintă luminescență albastru-verde.

Oxidul de zinc se numește DZO (Oxid de zinc epuizat) adăugat la apa de răcire a reactoarelor nucleare (reactoare de apă clocotită) pentru a îmbunătăți comportamentul la coroziune al componentelor care vin în contact cu apa de răcire.

Oxidul de zinc este folosit și în deodorante din 1888, deoarece are un ușor efect antibacterian.