Zink Oksida (ZnO) Formula, Hartanah dan Kegunaan



The zink oksida adalah sebatian kimia formula ZnO. Ia adalah sebatian kimia anorganik yang digunakan sebagai bahan dalam ubat-ubatan yang berlebihan. Ia juga digunakan terutamanya sebagai bahan tambahan dalam pigmen dan semikonduktor dalam pelbagai industri.

Zink oksida didapati secara semulajadi di zink, mineral yang terdapat terutamanya di New Jersey, Amerika Syarikat. Zincite mempunyai struktur kristal heksagon (mindat.org dan Hudson Institute of Mineralogy, 2017).

Terdapat beberapa proses untuk mensintesis zink oksida, laluan utama menjadi kaedah Perancis dan Amerika.

Dalam proses Perancis, zink logam menguapkan dan stim dioksidakan dengan udara yang dipanaskan. Proses Amerika menggunakan sebatian zink mentah yang berbeza, yang dikurangkan oleh karbon, menghasilkan wap zink. Kemudian, wap zink dioksidakan dengan oksigen yang hadir di udara, sama dengan proses Perancis.

Satu lagi cara untuk mensintesis zink oksida ialah proses basah, yang terdiri daripada pembersihan sulfat atau zink klorida melalui pemendakan dengan karbonat. Endapan kemudian dikalsin untuk mendapatkan zink oksida (Formula Zink oksida, S.F.).

ZnSO4 + NaCO3 → ZnCO3 + NaSO4 → ZnO + CO2 (800 ° C).

Indeks

  • 1 Sifat fizikal dan kimia
  • 2 Reaktiviti dan bahaya
  • 3 Nanopartikel
  • 4 Kegunaan
    • 4.1 1- Perubatan
    • 4.2 2- Industri getah
    • 4.3 3 Pigmen dan cat
    • 4.4 4- Sel suria
    • 4.5 5 Piezoelektrik
    • 4.6 6 Kegunaan lain
  • 5 Rujukan

Sifat fizikal dan kimia

Zink oksida adalah pepejal putih tanpa aroma dan rasa pahit (Pusat Kebangsaan Maklumat Bioteknologi, 2017). Penampilannya ditunjukkan dalam angka 2.

Zink oksida mempunyai dua struktur yang mungkin: heksagon dan padu, tetapi kristal heksagon adalah yang paling biasa. Kompaun ini mempunyai berat molekul 81.38 g / mol dan ketumpatan 5.606 g / ml. Titik leburnya ialah 1975 ° C, di mana ia mula mengurai (Royal Society of Chemistry, 2015).

ZnO adalah amfoterik oksida yang boleh larut dalam asid atau alkali melalui tindak balas:

ZnO + 2H+ → Zn+2 + H2O

ZnO + 2OH- → Zn+2 + H2O

Zink oksida tidak larut dalam air (0.0004 g setiap 100 ml air pada 17 ° C). Kelarutan rendah yang dihasilkan menghasilkan penyelesaian berair yang neutral dalam pH. Reacts violently dengan habuk aluminium dan magnesium menyebabkan bahaya kebakaran dan letupan.

Campuran intim zink oksida dan getah berklorin dengan atau tanpa hidrokarbon atau pelarut berklorin bertindakbalas dengan ganas, malah meletup apabila dipanaskan.

Penambahan zink oksida yang perlahan untuk menutup permukaan varnis minyak biji rami menyebabkan penjanaan haba dan pencucuhan (CAMEO, 2016).

Reaktiviti dan bahaya

Zink oksida adalah sebatian yang stabil yang tidak mudah terbakar dan tidak menunjukkan ketidakcocokan dengan sebatian kimia lain, tetapi apabila dipanaskan, mengeluarkan isyarat toksik. Kompaun itu tidak toksik atau berbahaya apabila ditelan atau bersentuhan dengan kulit atau mata, namun kompaun itu merupakan bahaya dengan penyedutan.

Kepekatan zarah-zarah yang berbahaya di udara dapat dicapai dengan cepat, terutama untuk zarah zink oksida. Penyedutan asap boleh menyebabkan demam logam palsu dengan gejala berikut:

  • sakit tekak
  • sakit kepala
  • demam atau suhu badan tinggi
  • mual
  • muntah
  • Kelemahan
  • sejuk
  • sakit otot.

Bahan seperti asap menjengkelkan ke saluran pernafasan. Kesannya mungkin ditangguhkan. Gejala demam asap metalik tidak menunjukkan diri mereka sehingga selepas beberapa jam (NIOSH, 2015).

Sekiranya sedutan, mangsa harus dibenarkan berehat di kawasan pengudaraan yang baik. Jika pengidap teruk, mangsa harus dipindahkan ke kawasan yang selamat secepat mungkin.

Keluarkan pakaian yang ketat seperti baju kolar, tali pinggang atau ikat. Jika mangsa mendapati sukar untuk bernafas, oksigen perlu diberikan.

Sekiranya mangsa tidak bernafas, resusitasi mulut ke mulut dilakukan. Sentiasa mengambil kira bahawa ia mungkin berbahaya bagi orang yang memberikan bantuan untuk memberi resusitasi mulut ke mulut apabila bahan yang menyedut itu adalah toksik, berjangkit atau menghakis (Lembaran Data Keselamatan Bahan Zink oksida, 2013).

Walaupun menggunakan zink oksida sebagai ubat, ia sangat toksik kepada alam sekitar, terutamanya bagi organisma akuatik. Langkah-langkah segera perlu diambil untuk menghadkan penyebaran mereka ke alam sekitar mengikut peraturan yang ditetapkan.

Nanopartikel

Hari ini, nanoteknologi beroperasi dalam pelbagai bidang sains melalui tindakannya terhadap bahan dan peranti menggunakan teknik skala nanometer yang berlainan (Vaseem Mohammad (Ph.D.), 2010).

Nanopartikel adalah sebahagian daripada nanomaterials yang ditakrifkan sebagai zarah individu diameter 1-100 nm.

Sejak tahun-tahun kebelakangan ini, nanopartikel menjadi bahan biasa untuk pembangunan aplikasi canggih baru dalam komunikasi, storan tenaga, pengesanan, penyimpanan data, optik, penghantaran, perlindungan alam sekitar, kosmetik, biologi dan ubat kerana mereka sifat optik, elektrik dan magnet penting.

Khususnya sifat-sifat unik dan kegunaan nanopartikel juga timbul daripada pelbagai sifat, termasuk saiz nanopartikel dan biomolekul yang sama seperti protein dan asid polinukleotid. Di samping itu, nanopartikel boleh dibuat dengan pelbagai jenis logam.

Nanopartikel oksida logam, termasuk zink oksida, adalah platform serba guna untuk aplikasi bioperubatan dan intervensi terapeutik.

Terdapat keperluan mendesak untuk membangunkan kelas-kelas baru agen antikanker, dan kajian baru-baru ini menunjukkan bahawa nanomaterial ZnO sangat menjanjikan (John W. Rasmussen, 2010).

Nanopartikel ini mempunyai ciri-ciri penapisan antibakteria, anti-korosif, antikulat dan UV. Beberapa sinonim dari nanopartikel zink oksida adalah oxydatum, cinci oxicum, putih kekal, ketocinc dan oxocinc (AZoNano, 2013).

Kegunaan

1- Perubatan

Zink oksida adalah produk yang digunakan secara meluas dalam dermatologi untuk penjagaan kulit. Di Amerika Syarikat, ia adalah komponen utama pelindung matahari kerana ciri-ciri reflektifnya.

Zink oksida adalah salah satu bahan paling selamat untuk melindungi kulit daripada kesan berbahaya sinar ultraviolet (UV). Sinar UV menembusi kulit dan merosakkan tisu, mempercepat proses penuaan dan mengeringkan kulit.

Sinar ini juga meningkatkan risiko kanser kulit. Skrin matahari yang mengandungi sinaran UV penapis zink oksida, menghalang mereka daripada menembusi kulit dan menyebabkan kerosakan sel.

Zink oksida juga berkesan dalam menyembuhkan kulit. Ia boleh digunakan untuk menyembuhkan luka, mengurangkan kepekaan yang dikaitkan dengan selaran matahari dan melembutkan kulit pecah.

Orang yang kurang seng cenderung mengalami kitaran penyembuhan lambat luka. Apabila zink oksida digunakan di kawasan luka, ia menyediakan badan dengan zink tambahan yang diperlukan untuk membaiki sel-sel kulit. Zink oksida membantu menjaga kawasan luka lembap dan bersih.

Lotions dan krim yang mengandungi zink oksida adalah astringen kulit yang berkesan. Zink oksida boleh digunakan untuk mencegah minyak berlebihan daripada terbentuk di permukaan.

Ia kadang-kadang digunakan sebagai rawatan untuk jerawat - ia dipercayai mengurangkan penampilan cacat dan mengurangkan kerengsaan kulit dan keradangan, mengurangkan jumlah dan keterukan jerawat jerawat.

Laporan Institut Kesihatan Negara menyatakan bahawa seng topikal dan oral kelihatan sebagai rawatan yang selamat dan berkesan untuk jerawat (PEARSON, 2015).

Salap zink mungkin berfungsi dengan baik untuk keadaan kulit biasa ini apabila digunakan dalam kombinasi dengan eritromisin antibiotik topikal.

Oleh sebab ciri-ciri antibakteria dan deodoran, doktor biasanya merawat ruam lampin dengan salap zink oksida. Ia biasanya digunakan pada setiap perubahan lampin untuk keberkesanan yang optimum.

Menjaga kawasan popok bersih dan membenarkan kulit kering sepenuhnya sebelum memohon salap oksida oksida boleh membantu mengurangkan keparahan ruam lampin.

Salap zink oksida boleh melegakan gejala melasma, menurut American Academy of Dermatology. Melasma adalah keadaan biasa kulit yang menyebabkan bintik coklat di muka, terutamanya di hidung, pipi, bibir dan dahi dahi..

Sekitar 90 peratus kes melasma berlaku pada wanita. Yang paling kerap di kalangan orang dengan kulit yang lebih gelap.

Kerengsaan kulit kecil seperti luka, luka bakar, luka dan racun ivy sering mendapat manfaat daripada sifat anti-radang yang terkandung dalam salap zink oksida. Anda boleh memohon lapisan zink oksida nipis ke kulit yang terjejas sekerap yang diperlukan untuk melegakan kerengsaan dan mempromosikan penyembuhan.

Kesan pelindung salep zink oksida pada kulit menjadikannya salah satu rawatan terbaik untuk rawatan buasir untuk buasir

Buasir adalah urat bengkak di saluran dubur yang disebabkan oleh tekanan yang berlebihan di kawasan panggul dan rektum. Buasir biasanya tidak serius, tetapi boleh menyebabkan ketidakselesaan yang ketara (HELLESVIG-GASKELL, 2013).

2- Industri getah

Lebih daripada 50% zink oksida digunakan dalam industri getah. Melalui proses pemvulkanan, penamatnya mempunyai kekuatan tegangan yang lebih tinggi dan penentangan terhadap pembengkakan dan lelasan, dan elastik pada julat suhu yang lebih luas.

Dalam bentuk yang paling sederhana, pemvulkanan dihasilkan dengan memanaskan getah dengan belerang (Encyclopædia Britannica, 2018).

Dua bahan yang memainkan peranan penting dalam kimia pemvulkanan dikenali sebagai "pengaktif", biasanya zink oksida dan asid stearic.

Sebatian ini bertindak balas bersama-sama dan dengan pemecut untuk membentuk sebatian sulfida zink, yang merupakan perantaraan utama dalam penambahan sulfur kepada elastomer diene dan mewujudkan pautan sulfur untuk menghasilkan barang-barang seperti tayar, tapak kaki kasut dan juga poket hoki (Gent, 2016).

3- Pigmen dan cat

Bersama-sama dengan minyak biji rami (pengeringan minyak berguna sebagai kenderaan), oksida zink digunakan sebagai pigmen sejak abad kelapan belas yang membawa perkembangan pesat industri cat Eropah. pigmen putih asas termasuk zink oksida, sulfida zink, lithopone, dan titanium dioksida (Encyclopaedia Britannica, 1998).

4- sel suria

A penggunaan yang sangat penting ialah zink oksida yang digunakan secara meluas sebagai lapisan penampan dalam sel-sel solar CIGS (tembaga indium galium selenide). Beberapa ujikaji semasa memberi tumpuan kepada kesan ketebalan ZnO pada kuasa output maksimum untuk sel-sel.

5- Piezoelektrik

Zink oksida (ZnO) adalah bahan yang menarik berkaitan dengan kekonduksian. Ia mengkristal dalam struktur wurtzite, dan kesatuannya adalah campuran ionik dan kovalen. Monocrystals kemurnian tinggi adalah penebat.

Zink oksida adalah piezoelektrik paling banyak bahan dan digunakan secara meluas sebagai transduser dalam peranti elektronik. (Piezoelectricity adalah harta kristal kepada polarisasi apabila tertekan dengan tekanan.)

Zink oksida adalah semikonduktor yang baik apabila kekotoran aluminium dimasukkan ke dalam kristal. Seramik zink oksida semikonduktor polycrystalline menjalankan dengan baik dan mematuhi hukum Ohm.

Penambahan sejumlah kecil oksida lain, seperti barium dan kromium, menjadikan seramik zink oksida mempunyai sifat elektrik yang sangat bukan ohmik

- Kegunaan lain

Penambahan zink oksida membantu memproses konkrit dan juga meningkatkan daya tahan air.

Zink oksida digunakan dalam penapis rokok dan sebagai bahan tambahan dalam bijirin. Ia juga digunakan dalam xerografi sebagai lembaran photoconductive dan sebagai anticorrosive.

Masa depan zink oksida berkualiti tinggi akan pasti menarik. Kemajuan yang berpotensi untuk aplikasi bukan perubatan bahkan melampaui penggunaan ubat semasa.

Nanorod zink oksida, sensor spintronic dan piezoelektrik adalah bidang yang sangat menjanjikan dan mereka yang mesti mengambil kira pada masa depan tidak terlalu jauh.

Rujukan

  1. (2013, 10 Julai). Zink Oksida (ZnO) Nanopartikel - Hartanah, Aplikasi. Dipulihkan dari azonano: azonano.com.
  2. (2016). ZINC OXIDE, CRUDE. Diperolehi daripada cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.
  3. EMBL-EBI (2017, 22 Februari). zink oksida. Dipulihkan dari ChEBI: ebi.ac.uk.
  4. Encyclopædia Britannica. (1998, 7 Julai). Cat. Pulih dari britannica.com.
  5. Encyclopædia Britannica. (2018, 15 September). PENGILANG RUBBER Vulcanization. Dipulihkan dari Britannica.com.
  6. Gent, A. N. (2016, 21 April). Getah. Pulih dari britannica.com.
  7. HELLESVIG-GASKELL, K. (2013, 16 Ogos). Kegunaan Asid Zink Oksida. Diambil dari livestrong.com.
  8. John W. Rasmussen, E. M. (2010). Nanopartikel Zink Oksida untuk Pemusnahan Sel Sel Sel Tumor dan Potensi untuk Aplikasi Penghantaran Dadah. Pakar Pakar Pakar Deliv. 7 (9) :, 1063-1077.
  9. Lembaran Data Keselamatan Bahan Zink oksida. (2013, 21 Mei). Pulih daripada sciencelab.com.
  10. org dan Institut Mineralogi Hudson. (2017, 29 Mac). Zincite Diperolehi daripada mindat.org.
  11. Pusat Kebangsaan Maklumat Bioteknologi ... (2017, 30 April). Pangkalan Data Kompaun PubChem; CID = 14806. Diperoleh dari PubChem.
  12. (2015, 22 Julai). ZINC OXIDE. Pulih daripada cdc.gov.
  13. PEARSON, O. (2015, 18 Februari). Manfaat Zinc Oxide untuk Kulit. Diambil dari livestrong.com
  14. Royal Society of Chemistry. (2015). Zink oksida. Diperolehi daripada chemspider. 
  15. Vaseem Mohammad (Ph.D.), A. U.-B. (2010). ZnO Nanoparticles: Pertumbuhan, Hartanah, dan Aplikasi. Dalam Nanostruktur Logam Oksida dan Aplikasi mereka (ms 1-36). Penerbit Saintifik Amerika.
  16. Formula Zink oksida. (S.F.). Diperolehi daripada softschools.com.