Óxido de zinc
| óxido de zinc | |
|---|---|
| General | |
Nombre sistemático |
óxido de zinc |
| química fórmula | |
| Propiedades físicas | |
| Estado | sólido |
| Masa molar | 81,408 g/ mol |
| Densidad | 5,61 g/cm³ |
| Propiedades termales | |
| La temperatura | |
| • fusión | 1975°C |
| • sublimación | 1800°C |
| mol. capacidad calorífica | 40,28 J/(mol·K) |
| entalpía | |
| • educación | -350,8 kJ/mol |
| Presion de vapor | 0 ± 1 mm Hg [una] |
| Propiedades ópticas | |
| Índice de refracción | 2.015 y 2.068 CRC Manual de Química y Física. — 92. - CRC Press , 2011. - ISBN 978-1439855119 . |
| Estructura | |
| Estructura cristalina | sistema hexagonal , a = 0,32495 nm, c = 0,52069 nm, z = 2 |
| Clasificación | |
| registro número CAS | 1314-13-2 |
| PubChem | 14806 |
| registro Número EINECS | 215-222-5 |
| SONRISAS | O=[Zn] |
| InChI | InChI=1S/O.ZnXLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N |
| RTECS | ZH4810000 |
| CHEBI | ZH4810000 |
| ChemSpider | 14122 |
| La seguridad | |
| Concentración límite |
aerosol en el aire del área de trabajo 0,5 mg/m 3 en el aire atmosférico 0,05 mg/m 3 |
| Toxicidad | Tóxico, causa fiebre de fundición si se inhala |
| Frases de riesgo (R) | R50/53 |
| Frases de seguridad (S) | S60, S61 |
| Carácter breve. peligro (H) | H410 |
| medidas de precaución. (PAGS) | P273 |
| palabra clave | con cuidado |
| Pictogramas SGA |
 |
| NFPA 704 |
una
2
0W |
| Los datos se basan en condiciones estándar (25 °C, 100 kPa) a menos que se indique lo contrario. | |
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El óxido de zinc ( óxido de zinc ) es un polvo cristalino blanco o cristales incoloros. Cristaliza en una estructura hexagonal del tipo wurtzita . Insoluble en agua, se vuelve amarillo cuando se calienta. Ocurre naturalmente como el mineral zincita .
Propiedades
Propiedades físicas
- Conductividad térmica : 54 W/(m·K) [2] .
El óxido de zinc es un semiconductor de brecha directa con una banda prohibida de 3,36 eV. El cambio natural de la relación estequiométrica hacia el enriquecimiento con oxígeno le da un tipo de conductividad electrónica .
Masa efectiva de los portadores de carga m p 0,59 m e ; m n 0,24 m e .
Cuando se calienta, la sustancia cambia de color : blanco a temperatura ambiente, el óxido de zinc se vuelve amarillo . Esto se explica por una disminución en la brecha de banda y un cambio del borde en el espectro de absorción de la región UV a la región azul del espectro visible.
A temperaturas de 1350–1800 °C , el óxido de zinc se sublima , la sublimación se produce a través del mecanismo de descomposición del óxido de zinc en zinc y oxígeno en la zona de alta temperatura y la formación de óxido en la zona de baja temperatura, las tasas de sublimación dependen de la composición del medio gaseoso en el que se lleva a cabo [3] .
Propiedades químicas
Químicamente, el anfotereno de óxido de zinc reacciona con ácidos para formar las sales de zinc correspondientes; cuando interactúa con soluciones alcalinas , forma tri-tetra- y hexahidroxozincatos complejos (por ejemplo, etc.):
![{\displaystyle {\ce {Na2[Zn(OH)4],}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/5fe0c645cfa870a55ab8ce7fe8d2b33ab3da9cd1)
![{\displaystyle {\ce {Ba2[Zn(OH)6]}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/6942d7642b58bf88a659f6ebc05118ea434b7300)
![{\displaystyle {\ce {[Zn(OH)3]- + OH- -> [Zn(OH)4]^{2-}.))}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/b990d10b8bc1e36ed7dccc6b6a9b2fc1d3cb3054)
El óxido de zinc se disuelve en amoníaco acuoso , formando amoníaco complejo :
2.))}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/c12136821e205c3f6c42331779fc8803ac9e0f57)
Cuando se fusiona con álcalis y óxidos de algunos metales, el óxido de zinc forma zincatos :
Cuando se fusiona con óxido de boro y sílice , el óxido de zinc forma boratos y silicatos vítreos :
Cuando el polvo de óxido de zinc se mezcla con una solución concentrada de cloruro de zinc, se forma rápidamente una masa de endurecimiento (en 2-3 minutos): cemento de zinc [4] .
Estar en la naturaleza
Conocido mineral natural de zincita , constituido principalmente por óxido de zinc.
Conseguir
- Combustión de vapor de zinc en oxígeno ("proceso francés").
- Descomposición térmica de algunas sales de zinc:
- acetato ;
- hidróxido ;
- carbonato ;
- nitrato _
- Tostación oxidativa de sulfuro .
- Con la ayuda de la síntesis hidrotermal [5] .
- Extracción de polvos y lodos de plantas de metalurgia ferrosa , especialmente aquellas que procesan chatarra (contiene una proporción importante de hierro galvanizado).
Aplicación
El óxido de zinc se usa ampliamente en las industrias química y farmacéutica. Se utiliza en la composición de pastas dentales y cementos en odontología terapéutica, en filtros solares cosméticos y procedimientos cosméticos, en la producción como relleno para caucho, cuero artificial y productos de caucho. Se aplica en las industrias de neumáticos, pinturas y barnices, refinería de petróleo. El óxido de zinc se utiliza en la fabricación de vidrio y cerámica.
En la industria química
- Activador de vulcanización para algunos tipos de cauchos .
- Agente vulcanizante para cauchos de cloropreno .
- Catalizador de producción de metanol .
- Pigmento blanco en la producción de pinturas y esmaltes (actualmente (2007) está siendo reemplazado por dióxido de titanio no tóxico ).
- Relleno y pigmento en producción:
- goma ;
- plásticos ;
- papel _
- perfumería y cosmética .
- Aditivo para alimentación animal.
- En la producción de vidrios y pinturas a base de vidrio líquido ;
- Como uno de los componentes del convertidor de óxido .
También se sabe que el óxido de zinc tiene actividad fotocatalítica . , que se utiliza en la práctica para crear superficies autolimpiantes, revestimientos bactericidas para paredes y techos en hospitales, etc. El óxido de zinc no se utiliza actualmente para la purificación de agua fotocatalítica a escala industrial .
En electrónica
El óxido de zinc se utiliza para la producción de varistores , que se utilizan en los pararrayos modernos (OPN) para reemplazar los pararrayos llenos de gas obsoletos.
Además, el polvo de óxido de zinc es un material prometedor como medio de trabajo para láseres de polvo. . Basado en óxido de zinc en combinación con nitruro de galio , se creó un LED azul [6] [7] .
Las películas delgadas y otras nanoestructuras basadas en óxido de zinc se pueden utilizar como sensores biológicos y de gases sensibles [8] [9] .
El óxido de zinc también se incluye en la composición de las pastas conductoras de calor , por ejemplo, la pasta KPT-8.
En medicina
En medicina , se utiliza como componente de fármacos tópicos utilizados en dermatología. Tiene acción antiinflamatoria, secante, adsorbente, astringente y antiséptica .
Aplicar en forma de polvo, pomada, pasta, linimento . Es uno de los componentes de numerosos preparados dermatológicos y cosméticos complejos, como la Pomada de Zinc, la Pasta Lassara , etc.
La acción farmacológica se debe a que el óxido de zinc forma albúminas y desnaturaliza las proteínas. Cuando se aplica sobre la superficie afectada, reduce los efectos de exudación , inflamación e irritación de los tejidos, forma una barrera protectora contra la acción de los factores irritantes.
Se puede usar para la dermatitis , incluida la dermatitis del pañal, la dermatitis del pañal, el sarpullido , las heridas y quemaduras superficiales (quemaduras solares, cortes, rasguños), las lesiones cutáneas ulcerativas ( úlceras tróficas ), las escaras , el eccema en la etapa aguda, el herpes simple , la estreptodermia .
Seguridad y toxicidad
El compuesto tiene baja toxicidad, pero su polvo es nocivo para el sistema respiratorio y puede causar fiebre de fundición , el MPC en el aire de las salas de trabajo es de 0,5 mg/m³ (según GOST 10262-73). El polvo de juntas se puede formar durante el tratamiento térmico de productos de latón y fundiciones de aleaciones de cobre que contienen zinc.
Notas
- ↑ http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0675.html
- ↑ Almohadillas térmicas . Consultado el 8 de julio de 2012. Archivado desde el original el 15 de marzo de 2011.
- ↑ Anthrop, Donald F.; Searcy, Alan W. (1964-1908). "Sublimación y propiedades termodinámicas del óxido de zinc" . El Diario de Química Física . 68 (8): 2335-2342. DOI : 10.1021/j100790a052 . eISSN 1541-5740 . ISSN 0022-3654 . Consultado el 22 de septiembre de 2020 . Consulta la fecha en |date=( ayuda en español )
- ↑ Manual de un químico. cemento de zinc
- ↑ S. Baruah y J. Dutta "Revisión: crecimiento hidrotermal de nanoestructuras de ZnO" Sci. Tecnología Adv. mater 10 (2009) 013001 descarga gratuita (enlace no disponible)
- ↑ Liu XY, Shan CX, Zhu H, Li BH, Jiang MM, Yu SF, Shen DZ (septiembre de 2015). “Láseres ultravioleta realizados mediante el método de dopaje electrostático” . informes cientificos 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). “Pozos cuánticos de ZnMgO-ZnO integrados en nanopilares de ZnO: hacia la realización de nano-LED”. Estado Físico Solidi C. 4 (1): 158-161. Código Bib : 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). “Detección selectiva de hidrógeno a temperatura ambiente con nanovarillas de ZnO”. Letras de Física Aplicada . 86 (24): 243503. Código Bib : 2005ApPhL..86x3503W . DOI : 10.1063/1.1949707 .
- ↑ Tien LC, Sadik PW, Norton DP, Voss LF, Pearton SJ, Wang HT, et al. (2005). “Detección de hidrógeno a temperatura ambiente con nanovarillas y películas delgadas de ZnO recubiertas de Pt”. Letras de Física Aplicada . 87 (22): 222106. Bibcode : 2005ApPhL..87v2106T . DOI : 10.1063/1.2136070 .
Literatura
- Perelman V. I. Breve libro de referencia de un químico. - M. - L .: Química, 1964.
- Bovina L. A. et al. Física de compuestos AIIBVI / ed. A. N. Georgobiani, M. K. Sheinkman. — M.: Nauka, cap. edición Phys.-Math. lit., 1986. - 319, [1] p.: fig., tab. - 2600 copias.
- Artículo "Óxido de zinc" en la Gran Enciclopedia Soviética .
Lecturas adicionales
- Ozgür U., Alivov Ya. I., Liu C., Teke A., Reshchikov MA, Doğan S., Avrutin V., Cho S.-J., Morkoç H. Una revisión exhaustiva de los materiales y dispositivos de ZnO // Journal of Applied Physics. - 2005. - vol. 98. - P. 041301. - ISSN 00218979 . -doi : 10.1063/ 1.1992666 .