Цинков оксид - биология
Колко горещо е твърде горещо за живота дълбоко под дъното на океана?
Антибиотици от бактерии
Клетъчна миграция: новооткрита функция на известен протеин
Молекулярен компас за подравняване на клетките
Какво кара листата да стареят през есента
Демокрацията на лешоядите токачки
Околната среда на Ekembo: Хората също живееха в открити пейзажи
| Генетика | Земеделие, горско стопанство и животновъдство
Сортът пшеница е създаден чрез кръстосване на диви треви
Колко горещо е твърде горещо за живота дълбоко под дъното на океана?
цинков оксид
безцветни, шестоъгълни кристали или бял, насипен прах [2]
1975 ° C (под налягане) [2]
цинков оксид (ZnO) е химично съединение на цинк и кислород, което от една страна образува безцветни, шестоъгълни кристали или, от друга страна, присъства като рохкав, бял прах поради пречупването на светлината в много малки кристали.
Традиционното име Цинково бяло (Китайски бял, Вечно бяло, Снежанка) идва от използването му като бял оцветител в бояджийските бои.
Лекарствените препарати за лечение на кожа и рани често съдържат цинков оксид поради неговия антисептичен ефект. Често се използва в стоматологията (например при лечение на коренови канали) и се счита за биоматериал.
Поява
Минерални находища на цинков оксид могат да бъдат намерени под формата на едрозърнеста червена цинкова руда (цинцит).
Извличане и представяне
В зависимост от производствения процес се получава цинково бяло или цинков оксид. Цинковото бяло е кръстено на т.нар Френска процедура направени от цинкови пари и атмосферен кислород.
Цинковият оксид, от друга страна, се получава или чрез извършване на производството съгласно т.нар Американска процедура от цинкови руди или скрап чрез печене, чрез редукция с въглища и директно последващо повторно окисляване или мокър химикал чрез утаяване като хидроксид или карбонат от разтвори на цинкова сол и последващо калциниране.
Цинковият оксид се създава чрез изгаряне на цинк. Оксидът може да се развие във фино плъстена, подобна на вълна форма (Лана философия) форма.
$ \ mathrm + O_ \ longrightarrow 2 \ ZnO_> $ Цинкът изгаря до цинков оксид в присъствието на кислород.
Но може да се получи и чрез отгряване (пиролиза) на цинков хидроксид, цинков карбонат или цинков нитрат:
$ \ mathrm \ longrightarrow ZnO_ + H_2O_> $ При по-високи температури цинковият хидроксид отделя вода. Образува се цинков оксид. $ \ mathrm \ longrightarrow ZnO_ + CO_> $ Цинков оксид и въглероден диоксид се получават от цинков карбонат по време на отгряването.
При печене на цинков сулфид също се образува цинков оксид:
$ \ mathrm + 3 \ O_ \ longrightarrow 2 \ ZnO_ + 2 \ SO_> $
В зависимост от областта на приложение, цинковият оксид може да се получи с различни качества чрез промяна на условията на реакцията. Промишлено произведените цинкови оксидни пигменти често съдържат олово и поради това трябва да бъдат обозначени със символа Xn (вредно за здравето).
Тънки слоеве цинков оксид се получават с помощта на физични процеси на отлагане (PVD) като напръскване и химическо нанасяне на пари (CVD). CVD позволява създаването на грапави повърхности, които се характеризират с разсейване на падаща светлина и напр. Б. да даде на слънчевите клетки по-висока ефективност.
характеристики
Цинковият оксид се изпарява от около 1300 ° C, точката на сублимация при нормално налягане е приблизително 1800 ° C. Топенето на цинков оксид може да се наблюдава само при повишено налягане при 1975 ° C. При нагряване става лимоненожълт, след охлаждане отново е бял (Моля вижте Термохромизъм). След това в тъмното може да се наблюдава слаб следсвет. Промяната в цвета се дължи на малък излишък на цинк (около 0,03%), причинен от отделянето на кислород по време на нагряване. Този излишък на цинк или концентрацията на кислородни дефекти силно зависи от метода на синтез, температурата или замърсяването на цинковия оксид.
Цинковият оксид е директен полупроводник с лентова междина 3,2–3,4 електрон волта. Следователно той абсорбира UV светлината и е прозрачен за видимата светлина. Поради нецентросиметричната единична клетка цинковият оксид е пиезоелектричен.
Електрическата проводимост на цинковия оксид може да бъде увеличена чрез легиране с подходящи елементи. За тази цел често се използва алуминий (легиран с алуминий цинков оксид AZO) или бор. Понастоящем не се използват други елементи за N-допинг като индий или галий. Цинковият оксид, легиран с Р, е по-труден за производство и е област на настоящите изследвания.
Цинковият оксид е неразтворим във вода, докато разредените киселини го разтварят със образуване на сол. С алкали, като напр. Б. Разтвор на натриев хидроксид, прясно утаен, хидратиран цинков оксид се разтваря отново с излишък от основа. Това създава разтворим цинкат.
Ако съединението с кобалтов (II) оксид (CoO) се нагрее, се получава зелен твърд разтвор на кобалтов оксид в цинков оксид (Rinmans зелено).
използване
пигмент
снимка
Хартия, покрита с цинков оксид, преди се използваше при директния метод на електрофотография (метод за електростатично копиране). Така наречената цинкова хартия от технологията за печат на цинк, от друга страна, не съдържа никакъв цинк.
Енергиен запас
Изследователи от швейцарския институт Пол Шерер във Вилиген се опитват да превърнат слънчевата енергия в химическа енергия. За да направят това, те фокусират слънчевите лъчи върху топене. Светлината удря цинков оксид при над 1200 ° C, който след това се изпарява и се превръща в метален цинк, ако се внимава полученият цинк да се окисли незабавно отново. Тъй като това може да се съхранява и транспортира, слънчевата енергия може да се съхранява и по-късно напр. Б. може да се използва в цинково-въздушни батерии директно като електрическа енергия или за производство на водород. Това е показано по опростен начин, тъй като разреденият Zn-ZnO се взема от цинково-въздушните батерии заедно с KOH.
полупроводник
Като полупроводник цинковият оксид се използва като прозрачен проводящ слой при производството на сини светодиоди (LED), течнокристални екрани (TFT), варистори (VDR) и тънкослойни слънчеви клетки. За тази цел обикновено се легира с алуминий ZnO: Al, (AZO =Алуминиеви цинкови оксиди). Легирането увеличава проводимостта с няколко порядъка. Цинковият оксид се използва като полупроводникови нанопроводи в измервателната технология поради своите пиезоелектрични свойства и прозрачност на UV светлината [5] .
лекарство
Като компонент на фармацевтичните цинкови мехлеми, пасти, мазилки (левкопласт) и превръзки, цинковият оксид води до изсушаване на повърхността на кожата. Това се използва, например, при интертриго, обрив от пелени и други мокри рани. В случай на стъпало на спортисти и други дерматомикози, цинковият оксид подпомага изцелението.
Други приложения
Цинковият оксид се използва и при слънцезащитни продукти и като добавка при вулканизацията на каучук. (След това попада в околната среда чрез абразия на гумите). Използва се и като луминофор във флуоресцентни лампи.
Самоактивиращият се цинков оксид (ZnO: Zn) се използва като катодолуминесцентен фосфор в магически очи, където показва синьо-зелена луминесценция.
Цинковият оксид се нарича DZO (Изчерпан цинков оксид), добавен към охлаждащата вода на ядрените реактори (реактори с вряща вода), за да се подобри корозионното поведение на компонентите, които влизат в контакт с охлаждащата вода.
Цинковият оксид се използва и в дезодорантите от 1888 г., тъй като има лек антибактериален ефект.