Oxid zinočnatý - biológia
Aké horúce je príliš horúce na život hlboko pod dnom oceánu?
Antibiotiká z baktérií
Migrácia buniek: novoobjavená funkcia známeho proteínu
Molekulárny kompas na zarovnanie buniek
Čo robí listy na jeseň starnúcimi
Demokracia perličiek
Prostredie spoločnosti Ekembo: Ľudia tiež žili v otvorenej krajine
| Genetika | Poľnohospodárstvo, lesníctvo a chov zvierat
Pšeničná odroda vznikla krížením divých tráv
Aké horúce je príliš horúce na život hlboko pod dnom oceánu?
oxid zinočnatý
bezfarebné šesťuholníkové kryštály alebo biely sypký prášok [2]
1975 ° C (pod tlakom) [2]
oxid zinočnatý (ZnO) je chemická zlúčenina zinku a kyslíka, ktorá na jednej strane vytvára bezfarebné šesťuholníkové kryštály alebo na druhej strane je prítomná ako sypký biely prášok v dôsledku lomu svetla vo veľmi malých kryštáloch.
Tradičné meno Zinková biela (Čínska biela, Večná biela, Snehovo biely) pochádza z jeho použitia ako bieleho farbiva v maliarskej farbe.
Liečivé prípravky na ošetrenie pokožky a rán často obsahujú oxid zinočnatý kvôli jeho antiseptickému účinku. Často sa používa v zubnom lekárstve (napr. Na ošetrenie koreňových kanálikov) a považuje sa za biomateriál.
Výskyt
Minerálne zásoby oxidu zinočnatého sa nachádzajú vo forme hrubozrnnej červenej zinkovej rudy (zinočitanu).
Extrakcia a prezentácia
V závislosti od výrobného procesu sa získava zinková biela alebo oxid zinočnatý. Zinková biela je pomenovaná po tzv Francúzsky postup vyrobený zo zinkovej pary a vzdušného kyslíka.
Na druhej strane sa oxid zinočnatý získava buď uskutočňovaním výroby podľa tzv Americký postup zo zinkových rúd alebo šrotu pražením, redukciou uhlím a priamou následnou reoxidáciou alebo mokrou chemikáliou vyzrážaním ako hydroxid alebo uhličitan z roztokov solí zinku a následnou kalcináciou.
Oxid zinočnatý vzniká spaľovaním zinku. Oxid sa môže vyvíjať vo forme jemnej plsti, podobnej vlne (Lana philosophia) formulár.
$ \ mathrm + O_ \ longrightarrow 2 \ ZnO_> $ Horí zinok na oxid zinočnatý v prítomnosti kyslíka.
Môže sa však tiež získať žíhaním (pyrolýzou) hydroxidu zinočnatého, uhličitanu zinočnatého alebo dusičnanu zinočnatého:
$ \ mathrm \ longrightarrow ZnO_ + H_2O_> $ Pri vyšších teplotách hydroxid zinočnatý uvoľňuje vodu. Vzniká oxid zinočnatý. $ \ mathrm \ longrightarrow ZnO_ + CO_> $ Oxid zinočnatý a oxid uhličitý sa vyrábajú z uhličitanu zinočnatého počas žíhania.
Pri pečení sulfidu zinočnatého sa tiež vytvára oxid zinočnatý:
$ \ mathrm + 3 \ O_ \ longrightarrow 2 \ ZnO_ + 2 \ SO_> $
V závislosti od oblasti použitia je možné oxidom zinočnatým vyrábať rôzne kvalitatívne zmeny reakčných podmienok. Priemyselne vyrábané pigmenty oxidu zinočnatého často obsahujú olovo, a preto musia byť tiež označené symbolom Xn (zdraviu škodlivý).
Tenké vrstvy oxidu zinočnatého sa vyrábajú pomocou procesov fyzikálneho nanášania (PVD), ako je naprašovanie a chemické vylučovanie z pár (CVD). CVD umožňuje vytváranie drsných povrchov, ktoré sa vyznačujú rozptylom dopadajúceho svetla a z. B. poskytnúť solárnym článkom vyššiu účinnosť.
charakteristiky
Oxid zinočnatý sa odparuje asi od 1 300 ° C, sublimačný bod za normálneho tlaku je asi 1 800 ° C. Tavenie oxidu zinočnatého je možné pozorovať iba pri zvýšenom tlaku pri teplote 1975 ° C. Po zahriatí získa citrónovo žltú farbu, po ochladení je opäť biela (prosím odkáž Termochromizmus). V tme potom možno pozorovať slabý dosvit. Zmena farby je spôsobená malým prebytkom zinku (asi 0,03%) spôsobeným uvoľňovaním kyslíka počas zahrievania. Tento prebytok zinku alebo koncentrácia kyslíkových defektov silne závisia od spôsobu syntézy, teploty alebo kontaminácie oxidom zinočnatým.
Oxid zinočnatý je priamy polovodič s pásmovou medzerou 3,2–3,4 elektrónvoltov. Preto absorbuje UV svetlo a je priehľadné pre viditeľné svetlo. Kvôli necentrosymetrickej jednotkovej bunke je oxid zinočnatý piezoelektrický.
Elektrická vodivosť oxidu zinočnatého sa môže zvýšiť dopovaním vhodnými prvkami. Na tento účel sa často používa hliník (hliníkom dotovaný oxid zinočnatý AZO) alebo bór. Ostatné prvky na dopovanie N, ako napríklad indium alebo gálium, sa v súčasnosti nepoužívajú. Oxid zinočnatý dopovaný P je ťažšie vyrobiteľný a je oblasťou súčasného výskumu.
Oxid zinočnatý je nerozpustný vo vode, zatiaľ čo zriedené kyseliny ho rozpúšťajú za tvorby solí. S alkáliami, ako napr B. Roztok hydroxidu sodného, čerstvo vyzrážaný, hydratovaný oxid zinočnatý sa znova rozpúšťa s nadbytkom bázy. Tak vznikne rozpustný ziničnan.
Ak sa zlúčenina s oxidom kobaltnatým (CoO) zahreje, získa sa zelený tuhý roztok oxidu kobaltnatého v oxide zinočnatom (Rinmans zelená).
použitie
pigment
fotografia
Papier potiahnutý oxidom zinočnatým sa predtým používal na priamu metódu elektrofotografie (metóda elektrostatického kopírovania). Takzvaný zinkový papier z technológie zinkovej tlače naopak neobsahuje žiadny zinok.
Skladovanie energie
Vedci zo švajčiarskeho inštitútu Paula Scherrera vo Villigene sa snažia premeniť slnečnú energiu na chemickú. Za týmto účelom zameriavajú slnečné lúče na taviaci kotlík. Svetlo dopadá na oxid zinočnatý pri viac ako 1 200 ° C, ktorý sa potom odparí a prevedie na kovový zinok, ak sa dá pozor, aby výsledný zinok opäť neoxidoval okamžite. Keďže sa to dá skladovať a transportovať, dá sa ukladať slnečná energia a neskôr napr. B. sa môže použiť vo zinkovo-vzduchových batériách priamo ako elektrická energia alebo na výrobu vodíka. Toto je znázornené zjednodušeným spôsobom, pretože vybitý Zn-ZnO sa odoberá zo zinkovo-vzduchových batérií spolu s KOH.
polovodič
Ako polovodič sa oxid zinočnatý používa ako priehľadná vodivá vrstva pri výrobe diód emitujúcich modré svetlo (LED), obrazoviek z tekutých kryštálov (TFT), varistorov (VDR) a tenkovrstvových solárnych článkov. Z tohto dôvodu je obvykle dotovaný hliníkom ZnO: Al, (AZO =Oxidy hliníka a zinku). Doping zvyšuje vodivosť o niekoľko rádov. Oxid zinočnatý sa v meracej technike používa ako polovodičové nanodrôty vďaka svojim piezoelektrickým vlastnostiam a priehľadnosti UV svetla [5]. .
liek
Ako súčasť farmaceutických zinkových mastí, pást, náplastí (leukoplastov) a obväzov vedie oxid zinočnatý k vysušeniu povrchu pokožky. Používa sa napríklad na intertrigo, vyrážky plienok a iné plačúce rany. Oxid zinočnatý podporuje hojenie chodidiel športovcov a iných dermatomykóz.
Iné použitie
Oxid zinočnatý sa používa aj v krémoch na opaľovanie a ako prísada do vulkanizácie gumy. (Potom sa dostane do životného prostredia obrusovaním pneumatík). Používa sa tiež ako luminofor vo žiarivkách.
Samoaktívny oxid zinočnatý (ZnO: Zn) sa používa ako katodoluminiscenčný fosfor v magických očiach, kde vykazuje modrozelenú luminiscenciu.
Oxid zinočnatý sa nazýva DZO (Ochudobnený oxid zinočnatý) pridávané do chladiacej vody jadrových reaktorov (reaktory s vriacou vodou) na zlepšenie korózneho správania zložiek, ktoré prichádzajú do styku s chladiacou vodou.
Oxid zinočnatý sa v deodorantoch používa aj od roku 1888, pretože má mierny antibakteriálny účinok.