ZnO

Оксид цинка
Общие
Систематическое наименование	Цинка оксид
Химическая формула	ZnO
Отн. молек. масса	N а. е. м.
Молярная масса	81.41 г/моль
Физические свойства
Плотность вещества	5.606 г/см³
Состояние (ст. усл.)	твёрдое
Термические свойства
Температура плавления	1985 °C
Температура кипения	N °C
Температура разложения	N °C
Молярная теплоёмкость (ст. усл.)	N Дж/(моль·К)
Химические свойства
pKa	N
Растворимость в воде	0,16 г/100 мл
Классификация
номер CAS	[1314-13-2]

Окси́д ци́нка (окись цинка, цинковые белила) — химическое соединение цинка с кислородом, имеющее формулу ZnO.

Белый, желтеющий при нагревании порошок. Кристалл при комнатной температуре бесцветен.

См. также: Оксид цинка (лекарственное средство)

Свойства

Физические свойства

• Молекулярный вес: 81,37
• Температура плавления:
  • при давлении 52 атмосферы — около 2000° C
  • при атмосферном давлении и 1950° C — возгоняется
• Плотность:
  • в порошке 5,5…5,6 г/см³
  • в виде кристалла 5,7 г/см³.
• Растворимость в воде:
  • при 18° C — 0,00052 г/100 мл
  • при 29° C — 1,6·10^-4 г/100 мл

Оксид цинка является прямозонным полупроводником с шириной запрещённой зоны 3,36 эВ.

При нагревании вещество меняет цвет: белый при комнатной температуре, оксид цинка становится жёлтым. Объясняется это уменьшением ширины запрещенной зоны и сдвигом края в спектре поглощения из УФ-области в синюю.

Химические свойства

• Амфотерен — реагирует с кислотами с образованием солей
• Растворяется в:
  • щелочах
  • водном растворе аммиака

Кристаллические свойства

Пьезоэлектрические свойства

Нанокристаллический оксид цинка

Получение

• природный минерал цинкит
• сжиганием паров цинка в кислороде («французский процесс»)
• термическим разложением соединений:
  • ацетата Zn(CH₃COO)₂
  • гидроксида Zn(OH)₂
  • карбоната ZnCO₃
  • нитрата Zn(NO₃)₂
• окислительным обжигом сульфида ZnS
• гидротермальный синтез^[1]

Применение

• активатор вулканизации некоторых каучуков
• вулканизирующий агент хлоропреновых каучуков
• катализатор синтеза метанола
• белый пигмент при производстве красок и эмалей (в настоящее время (2007) вытеснен нетоксичной двуокисью титана TiO₂)
• наполнитель и пигмент в производстве:
  • резины
  • пластмасс
  • бумаги
  • парфюмерии и косметики
• В медицине в виде присыпок и в составе мазей как антисептик. См. статью: Оксид цинка (лекарственное средство).
• добавка к кормам для животных
• в производстве стекла и красок на основе жидкого стекла

Известно также, что оксид цинка обладает фотокаталитической активностью, что на практике используется для создания самоочищающихся поверхностей, бактерицидных покрытий для стен и потолков в больницах и пр. Для фотокаталитической очистки воды в промышленных масштабах оксид цинка в настоящее время не используется.

Кроме того, порошок оксида цинка — перспективный материал в качестве рабочей среды для порошковых лазеров. На основе оксида цинка создали светодиод голубого цвета. Тонкие пленки и иные наноструктуры на основе оксида цинка могут применяться как чувствительные газовые и биологические сенсоры.

Свойства оксида цинка обуславливают его широко применение в фармацевтической промышленности. Оксид цинка нашел широкое применение в создании абразивных зубных паст и цементов в терапевтической стоматологии, в кремах для загара и косметических процедурах, в производстве электрокабеля, искусственной кожи и резинотехнических изделий. Кроме того, применение распространено в шинной, лакокрасочной, нефтеперерабатывающей промышленностях. Оксид цинка участвует процессе производства стекла и керамики.

Влияние на человека

Слабо токсичен, ПДК в воздухе рабочих помещений — 6 мг/м³. Пыль может образовываться при обжиге изделий из латуни.

Литература

1. ↑ S. Baruah and J. Dutta "Review: Hydrothermal growth of ZnO nanostructures" Sci. Technol. Adv. Mater. 10 (2009) 013001 скачать бесплатно

• В.И.Перельман Краткий справочник химика. — М.-Л.: Химия, 1964.
• статья «Цинка окись» в БСЭ