Оксид цинка: различия между версиями

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
[отпатрулированная версия][отпатрулированная версия]
Содержимое удалено Содержимое добавлено
Спасено источников — 1, отмечено мёртвыми — 0. Сообщить об ошибке. См. FAQ.) #IABot (v2.0.8.6
оформление
 
(не показано 17 промежуточных версий 14 участников)
Строка 2: Строка 2:
| заголовок = <!-- заголовок карточки (по умолчанию совпадает с названием страницы) -->
| заголовок = <!-- заголовок карточки (по умолчанию совпадает с названием страницы) -->
| картинка = <!-- имя файла -->
| картинка = <!-- имя файла -->
| картинка3D = Wurtzite polyhedra.png
| картинка3D = Animation of Crystal Structure of Wurtzite.gif
| изображение = Such different zinc oxide - nanonails.jpg
| изображение = Such different zinc oxide - nanonails.jpg


| наименование = Цинка оксид
| наименование = оксид цинка
| традиционные названия = <!-- если есть - бытовые, народные, исторические и т.п. -->
| традиционные названия = окись цинка
| сокращения = <!-- принятые сокращения названия -->
| сокращения = <!-- принятые сокращения названия -->
| хим. формула = ZnO
| хим. формула = <chem>ZnO</chem>
| рац. формула = <!-- формула, отображающая помимо всего прочего строение вещества -->
| рац. формула = <!-- формула, отображающая помимо всего прочего строение вещества -->
| состояние = твёрдое
| состояние = твёрдое
Строка 47: Строка 47:
| теплоёмкость2 = <!-- число, в Дж/(кг·К) (удельная теп.-ём.) -->
| теплоёмкость2 = <!-- число, в Дж/(кг·К) (удельная теп.-ём.) -->
| теплопроводность = <!-- число, в Вт/(м·K) -->
| теплопроводность = <!-- число, в Вт/(м·K) -->
| энтальпия образования = -350,8
| энтальпия образования = −350,8
| энтальпия плавления = <!-- число, в кДж/моль -->
| энтальпия плавления = <!-- число, в кДж/моль -->
| энтальпия кипения = <!-- число, в кДж/моль -->
| энтальпия кипения = <!-- число, в кДж/моль -->
Строка 79: Строка 79:
| гибридизация = <!-- ? -->
| гибридизация = <!-- ? -->
| координационная геометрия = <!-- ? -->
| координационная геометрия = <!-- ? -->
| кристаллическая структура = [[гексагональная сингония]], a = 0,32495 нм, c = 0,52069 нм, z = 2
| кристаллическая структура = [[гексагональная сингония]], <br>{{math|''a''}} {{=}} 0,32495 нм, <br>{{math|''c''}} {{=}} 0,52069 нм, <br>{{math|''z''}} {{=}} 2
| дипольный момент = <!-- число, в дебаях -->
| дипольный момент = <!-- число, в дебаях -->


Строка 99: Строка 99:
| NFPA 704 = {{NFPA 704
| NFPA 704 = {{NFPA 704
| опасность для здоровья = 2
| опасность для здоровья = 2
| огнеопасность = 1
| огнеопасность = 0
| реакционоспособность = 0
| реакционноспособность = 0
| прочее = W
| прочее = W
}}
}}
}}
}}
'''Окси́д ци́нка''' ('''''о́кись цинка''''') ZnO бесцветный кристаллический порошок (кристаллы [[Гексагональная сингония|гексагональной сингонии]]), нерастворимый в воде, желтеющий при нагревании. В природе встречается в виде минерала [[цинкит]]а.
'''Окси́д ци́нка''' ('''''о́кись цинка''''') — бинарное неорганическое соединение [[цинк]]а и [[кислород]]а с формулой <chem>ZnO</chem></small>, белый кристаллический порошок или бесцветные кристаллы. Кристаллизуется в [[Гексагональная сингония|гексагональной сингонии]] типа [[вюрцит]]а. Нерастворим в воде, желтеет при нагревании. В природе встречается в виде минерала [[цинкит]]а.


== Свойства ==
== Свойства ==


=== Физические свойства ===
=== Физические свойства ===
* [[Молекулярная масса]]: 81,408
<!-- Дублировано в шаблоне, значения необходимо перепроверить

=== Физические свойства ===
* [[Молекулярный вес]]: 81,37
* [[Температура плавления]]:
* [[Температура плавления]]:
** при [[Давление|давлении]] 52 [[Атмосфера (единица измерения)|атмосферы]] — около 2000° [[Градус Цельсия|C]]
** при [[Давление|давлении]] 52 [[Атмосфера (единица измерения)|атмосферы]] — около 2000 [[Градус Цельсия|°C]]
** при атмосферном давлении и 1950 °C — возгоняется
** при атмосферном давлении и 1950 °C — возгоняется
* [[Плотность]]:
* [[Плотность]]:
** в порошке 5,5…5,6 г/см³
** в порошке 5,5…5,6 г/см³
** в виде [[кристалл]]а 5,7 г/см³.
** в виде [[кристалл]]а 5,61 г/см³.
* [[Растворимость]] в воде:
* [[Растворимость]] в воде:
** при 18 °C — 0,00052 г/100 мл
** при 18 °C — 0,00052 г/100 мл
** при 29 °C — 1,6{{e|−4}} г/100 мл
** при 29 °C — 1,6{{e|−4}} г/100 мл
* [[Теплопроводность]]: 54 Вт/(м·К)<ref>{{Cite web |url=http://cooling.h1.ru/ferra/termopro.htm |title=Термопрокладки |access-date=2012-07-08 |archive-date=2011-03-15 |archive-url=https://web.archive.org/web/20110315022348/http://cooling.h1.ru/ferra/termopro.htm |deadlink=no }}</ref>.
-->

* [[Теплопроводность]]: 54 Вт/(м·К)<ref>{{Cite web |url=http://cooling.h1.ru/ferra/termopro.htm |title=Термопрохладки |access-date=2012-07-08 |archive-date=2011-03-15 |archive-url=https://web.archive.org/web/20110315022348/http://cooling.h1.ru/ferra/termopro.htm |deadlink=no }}</ref>.
Образует кристаллы {{Крист|синг=6|гр=|a=0,32495|b=|c=0,52069|alpha=|beta=|gamma=|Z=2|d=|рп=1|nocat=}}

Оксид цинка является прямозонным [[полупроводник]]ом с шириной [[запрещённая зона|запрещённой зоны]] {{nobr|3,36 эВ.}} Естественное смещение [[Стехиометрия|стехиометрического]] отношения в сторону обогащения кислородом придаёт ему [[Электроны проводимости|электронный тип проводимости]].


Эффективная масса носителей заряда {{math|''m''<sub>p</sub> {{=}} 0,59[[Масса электрона|''m''<sub>e</sub>]]; ''m''<sub>n</sub> {{=}} 0,24''m''<sub>e</sub>}}.
Оксид цинка является прямозонным [[полупроводник]]ом с шириной [[запрещённая зона|запрещённой зоны]] 3,36 эВ. Естественное смещение [[Стехиометрия|стехиометрического]] отношения в сторону обогащения кислородом придаёт ему [[Электроны проводимости|электронный тип проводимости]].
Эффективная масса носителей заряда m<sub>p</sub> 0,59m<sub>e</sub>; m<sub>n</sub> 0,24m<sub>e</sub>.


При нагревании вещество меняет [[цвет]]: [[Белый цвет|белый]] при комнатной температуре, оксид цинка становится [[Жёлтый цвет|жёлтым]]. Объясняется это уменьшением ширины запрещённой зоны и сдвигом края в [[Спектр поглощения|спектре поглощения]] из [[Ультрафиолет|УФ-области]] в синюю область видимого спектра.
При нагревании вещество меняет [[цвет]]: [[Белый цвет|белый]] при комнатной температуре, оксид цинка становится [[Жёлтый цвет|жёлтым]]. Объясняется это уменьшением ширины запрещённой зоны и сдвигом края в [[Спектр поглощения|спектре поглощения]] из [[Ультрафиолет|УФ-области]] в синюю область видимого спектра.


При температурах {{nobr|1350—1800 °C}} оксид цинка [[Сублимация (физика)|сублимируется]], сублимация идет через механизм разложения оксида цинка на цинк и кислород в высокотемпературной зоне и образование оксида в низкотемпературной зоне, скорости сублимации зависят от состава газовой среды, в которой она проводится<ref>{{статья|автор=Anthrop D. F., Searcy A. W. |заглавие=Sublimation and Thermodynamic Properties of Zinc Oxide|издание=The Journal of Physical Chemistry|год=1964|том=68|выпуск=8 |номер=|страницы=2335–2342|ссылка=https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/j100790a052 |doi=10.1021/j100790a052 |arxiv=|bibcode=|язык=en }}</ref>.
=== Химические свойства ===
При температурах 1350—1800 °C оксид цинка [[Сублимация (физика)|сублимируется]], сублимация идет через механизм разложения оксида цинка на цинк и кислород в высокотемпературной зоне и образование оксида в низкотемпературной зоне, скорости сублимации зависят от состава газовой среды, в которой она проводится<ref>{{Cite journal| doi = 10.1021/j100790a052| issn = 0022-3654| eissn = 1541-5740| volume = 68| issue = 8| pages = 2335–2342| last1 = Anthrop| first1 = Donald F.| last2 = Searcy| first2 = Alan W.| title = Sublimation and Thermodynamic Properties of Zinc Oxide| journal = The Journal of Physical Chemistry| accessdate = 2020-09-22| date = 1964-08| url = https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/j100790a052}}</ref>.


=== Химические свойства ===
Химически оксид цинка [[амфотерность|амфотерен]] — реагирует с [[кислота]]ми с образованием соответствующих солей цинка, при взаимодействии с растворами [[Щёлочь|щелочей]] образует комплексные три- тетра- и гексагидроксоцинкаты (например, Na<sub>2</sub>[Zn(OH)<sub>4</sub>], Ba<sub>2</sub>[Zn(OH)<sub>6</sub>] и др.):
Химически оксид цинка [[амфотерность|амфотерен]] — реагирует с [[кислота]]ми с образованием соответствующих солей цинка, при взаимодействии с растворами [[Щёлочь|щелочей]] образует комплексные три-, тетра- и гексагидроксоцинкаты (например, <small><chem>Na2[Zn(OH)4],</chem> <chem>Ba2[Zn(OH)6]</chem></small> и др.):


: <chem>[Zn(OH)3]- + OH- -> [Zn(OH)4]^{2-}.</chem>
: <chem>[Zn(OH)3]- + OH- -> [Zn(OH)4]^{2-}.</chem>


Оксид цинка растворяется в водном растворе [[аммиак]]а, образуя комплексный аммиакат:
Оксид цинка растворяется в водном растворе [[аммиак]]а, образуя комплексный [[Аммиакаты|аммиакат]]:


: <chem>ZnO + 4NH3 + H2O -> [Zn(NH3)4](OH)2.</chem>
: <chem>ZnO + 4NH3 + H2O -> [Zn(NH3)4](OH)2.</chem>
Строка 159: Строка 158:
* Сжиганием паров цинка в кислороде («французский процесс»).
* Сжиганием паров цинка в кислороде («французский процесс»).
* Термическим разложением некоторых солей цинка:
* Термическим разложением некоторых солей цинка:
** ацетата [[ацетат цинка|Zn(CH<sub>3</sub>COO)<sub>2</sub>]];
** ацетата [[ацетат цинка|<chem>Zn(CH3COO)2</chem>]];
** гидроксида [[гидроксид цинка|Zn(OH)<sub>2</sub>]];
** гидроксида [[гидроксид цинка|<chem>Zn(OH)2</chem>]];
** карбоната [[карбонат цинка|ZnCO<sub>3</sub>]];
** карбоната [[карбонат цинка|<chem>ZnCO3</chem>]];
** нитрата [[нитрат цинка|Zn(NO<sub>3</sub>)<sub>2</sub>]].
** нитрата [[нитрат цинка|<chem>Zn(NO3)2</chem>]].
* Окислительным обжигом сульфида [[сульфид цинка|ZnS]].
* Окислительным обжигом сульфида [[сульфид цинка|<chem>ZnS</chem>]].
* С помощью [[гидротермальный синтез|гидротермального синтеза]]<ref>S. Baruah and J. Dutta «Review: Hydrothermal growth of ZnO nanostructures» Sci. Technol. Adv. Mater. 10 (2009) 013001 [http://www.iop.org/EJ/abstract/1468-6996/10/1/013001 скачать бесплатно]{{Недоступная ссылка|date=Октябрь 2018 |bot=InternetArchiveBot }}</ref>
* С помощью [[гидротермальный синтез|гидротермального синтеза]]<ref>{{статья|автор=Baruah S., Dutta J. |заглавие=Review: Hydrothermal growth of ZnO nanostructures|издание=Science and Technology of Advanced Materials|год=2009|том=10 |выпуск=1|номер=|страницы=013001 |ссылка=https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1088/1468-6996/10/1/013001 |doi=10.1088/1468-6996/10/1/013001 |arxiv=|bibcode=|язык=en}}</ref>.
* Извлечением из пылей и [[шлам]]ов заводов чёрной металлургии, особенно перерабатывающих металлолом (он содержит значительную долю оцинкованного железа).
* Извлечением из пылей и [[шлам]]ов заводов [[Чёрная металлургия|чёрной металлургии]], особенно перерабатывающих металлолом (он содержит значительную долю оцинкованного железа).
<!--* Извлечением из тройной системы фазового равновесия «нитрат цинка-нитрат амина-вода» (с нитратом пиридина и хинолина размерность частиц порядка 5-10 нм до 75 %)-->
<!--* Извлечением из тройной системы фазового равновесия «нитрат цинка-нитрат амина-вода» (с нитратом пиридина и хинолина размерность частиц порядка 5-10 нм до 75 %)-->


== Применение ==
== Применение ==
Оксид цинка широко применяют в химической и фармацевтической промышленности. Применяется в составе зубных паст и цементов в терапевтической стоматологии, в косметических кремах для загара и косметических процедурах, в производстве в качестве наполнителя резины, искусственной кожи и резинотехнических изделий. Применяется в шинной, лакокрасочной, нефтеперерабатывающей промышленностях. Оксид цинка применяют при производстве стекла и керамики.
Оксид цинка широко применяют в химической и фармацевтической промышленности. Применяется в составе зубных паст и цементов в терапевтической стоматологии, в [[Солнцезащитный крем|солнцезащитных кремах]], в косметических процедурах, в производстве в качестве наполнителя резины, искусственной кожи и резинотехнических изделий. Применяется в шинной, лакокрасочной, нефтеперерабатывающей промышленностях. Оксид цинка применяют при производстве стекла и керамики.


=== В химической промышленности ===
=== В химической промышленности ===
Строка 175: Строка 174:
* Вулканизирующий агент [[хлоропрен]]овых [[каучук]]ов.
* Вулканизирующий агент [[хлоропрен]]овых [[каучук]]ов.
* [[Катализатор]] получения [[метанол]]а.
* [[Катализатор]] получения [[метанол]]а.
* Белый [[Пигменты и технология пигментов|пигмент]] при производстве [[краска|красок]] и [[эмаль|эмалей]] (в настоящее время (2007 г.) вытесняется нетоксичным диоксидом титана [[Оксид титана(IV)|TiO<sub>2</sub>]]).
* Белый [[Пигменты и технология пигментов|пигмент]] при производстве [[краска|красок]] и [[эмаль|эмалей]] (с начала XXI века вытесняется нетоксичным диоксидом титана [[Оксид титана(IV)|<chem>TiO2</chem>]]). Был особенно востребован художниками во второй половине XIX века в виде [[цинковые белила|цинковых белил]] — долго сохнущих красок, необходимых для новой масляной техники [[Алла прима|''alla prima'']], основанной на письме в один приём<ref>{{Книга|автор=Киплик Д. И. |заглавие=Техника живописи|год=2002|язык=ru|место=М.|издательство=Сварог и К.|страницы=175|isbn=5-93070-014-1|ссылка=https://dhsh1-ufa.bash.muzkult.ru/media/2019/10/22/1265918870/Texnika_zhivopisi._D.I.Kiplik._2002g.pdf}}</ref>.
* [[Наполнитель]] и пигмент в производстве:
* [[Наполнитель]] и пигмент в производстве:
** [[резина|резины]];
** [[резина|резины]];
Строка 183: Строка 182:
* Добавка к кормам для животных.
* Добавка к кормам для животных.
* В производстве стекла и красок на основе [[Силикат натрия|жидкого стекла]];
* В производстве стекла и красок на основе [[Силикат натрия|жидкого стекла]];
* Как один из компонентов преобразователя ржавчины{{Нет АИ|29|12|2018}}.
* Как один из компонентов преобразователя ржавчины<ref>{{Cite web|url=https://www.zinkportal.ru/preobrazovatel-rzhavchiny-s-zinkom/|title=Преобразователь ржавчины с цинком: свойства, применение|lang=ru-RU|last=Natallia|website=Цинковый портал|date=2023-04-10|access-date=2024-08-19}}</ref>.


Известно также, что оксид цинка обладает [[фотокатализ|фотокаталитической]] активностью{{Нет АИ|29|12|2018}}, 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{{Нет АИ|29|12|2018}}.
Известно также, что оксид цинка обладает [[фотокатализ|фотокаталитической]] активностью<ref>{{Статья|ссылка=https://pubs.acs.org/doi/10.1021/ja408030u|автор=Schimpf A. M. et al. |заглавие=Controlling Carrier Densities in Photochemically Reduced Colloidal ZnO Nanocrystals: Size Dependence and Role of the Hole Quencher|издание=Journal of the American Chemical Society|год=2013|том=135|выпуск=44|страницы=16569–16577|язык=en|issn=0002-7863|doi=10.1021/ja408030u|archivedate=2023-07-30|archiveurl=https://web.archive.org/web/20230730134730/https://pubs.acs.org/doi/10.1021/ja408030u}}</ref>, 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 пока ещё не используется<ref>{{Cite web|url=https://inscience.news/ru/article/russian-science/grantmon-voda-i-svet-uluchili-sposobnost-oksida|title=Вода и свет улучшили способность оксида цинка разрушать органические загрязнители|website=InScience|date=2023-12-05|access-date=2024-08-19}}</ref>.


=== В электронике ===
=== В электронике ===
Оксид цинка применяется для производства [[варистор]]ов, которые используются в современных [[Разрядник|ограничителях перенапряжений (ОПН)]] взамен морально устаревших газонаполненных разрядников.
Оксид цинка применяется для производства [[варистор]]ов, которые используются в современных [[Разрядник|ограничителях перенапряжений (ОПН)]] взамен морально устаревших газонаполненных разрядников.


Кроме того, порошок оксида цинка — перспективный материал в качестве рабочей среды для порошковых [[лазер]]ов{{Нет АИ|29|12|2018}}. На основе оксида цинка в комбинации с [[Нитрид галлия|нитридом галлия]] создан [[голубой светодиод|светодиод голубого цвета]]<ref>{{cite journal | vauthors = Liu XY, Shan CX, Zhu H, Li BH, Jiang MM, Yu SF, Shen DZ | title = Ultraviolet Lasers Realized via Electrostatic Doping Method | journal = Scientific Reports | volume = 5 | pages = 13641 | date = September 2015 | pmid = 26324054 | pmc = 4555170 | doi = 10.1038/srep13641 | bibcode = 2015NatSR...513641L }}</ref><ref>{{cite journal | vauthors = Bakin A, El-Shaer A, Mofor AC, Al-Suleiman M, Schlenker E, Waag A | title=ZnMgO-ZnO quantum wells embedded in ZnO nanopillars: Towards realisation of nano-LEDs | journal=Physica Status Solidi C | volume=4 | issue=1 | year=2007 | doi=10.1002/pssc.200673557 | pages=158–161|bibcode = 2007PSSCR...4..158B }}</ref>.
Кроме того, порошок оксида цинка — перспективный материал в качестве рабочей среды для порошковых [[лазер]]ов<ref>{{Cite web|url=https://scilead.ru/article/4859-oksid-tsinka|title=Оксид цинка|website=scilead.ru|access-date=2024-08-19}}</ref>. На основе оксида цинка в комбинации с [[Нитрид галлия|нитридом галлия]] создан [[голубой светодиод|светодиод голубого цвета]]<ref>{{статья|автор=Liu X. Y. et al.|заглавие=Ultraviolet Lasers Realized via Electrostatic Doping Method |издание=Scientific Reports|год=2015 |том=5 |выпуск=|номер=|страницы=13641 |ссылка=|doi=10.1038/srep13641|arxiv=|bibcode=2015NatSR...513641L| pmid = 26324054 | pmc = 4555170|язык=en}}</ref><ref>{{статья|автор=Bakin A. et al. |заглавие=ZnMgO-ZnO quantum wells embedded in ZnO nanopillars: Towards realisation of nano-LEDs|издание=Physica Status Solidi C|год=2007 |том=4 |выпуск=1 |номер=|страницы=158–161|ссылка=|doi=10.1002/pssc.200673557 |arxiv= |bibcode=2007PSSCR...4..158B |язык=en}}</ref>.


Тонкие плёнки и иные [[наноструктуры]] на основе оксида цинка могут применяться как чувствительные газовые и биологические [[сенсор]]ы{{Нет АИ|29|12|2018}}.
Тонкие плёнки и иные [[наноструктуры]] на основе оксида цинка могут применяться как чувствительные газовые и биологические [[сенсор]]ы<ref>{{статья|автор=Wang H. T. et al. |заглавие=Hydrogen-selective sensing at room temperature with ZnO nanorods|издание=Applied Physics Letters|год=2005 |том=86 |выпуск=24|номер=|страницы=243503|ссылка=|doi=10.1063/1.1949707 |arxiv=|bibcode=2005ApPhL..86x3503W |язык=en }}</ref><ref>{{статья|автор=Tien L. C. et al. |заглавие=Hydrogen sensing at room temperature with Pt-coated ZnO thin films and nanorods|издание=Applied Physics Letters|год=2005 |том=87 |выпуск=22 |номер=|страницы=222106 |ссылка=|doi=10.1063/1.2136070|arxiv=|bibcode=2005ApPhL..87v2106T|язык=}}</ref>.


Также оксид цинка входит в состав [[Термоинтерфейс|теплопроводных паст]], например, пасты КПТ-8.
Также оксид цинка входит в состав [[Термоинтерфейс|теплопроводных паст]], например, пасты КПТ-8.
Строка 200: Строка 199:
В [[медицина|медицине]] используется в качестве компонента [[лекарственное средство|лекарственных средств]] наружного применения, используемых в дерматологии. Обладает противовоспалительным, подсушивающим, адсорбирующим, вяжущим и [[антисептик|антисептическим]] действием.
В [[медицина|медицине]] используется в качестве компонента [[лекарственное средство|лекарственных средств]] наружного применения, используемых в дерматологии. Обладает противовоспалительным, подсушивающим, адсорбирующим, вяжущим и [[антисептик|антисептическим]] действием.


Применяют в виде присыпки, мази, пасты, линимента. Является одним из компонентов ряда комплексных дерматологических и косметических препаратов, таких как «Цинковая мазь», «[[Паста Лассара]]» и пр.
Применяют в виде присыпки, мази, пасты, [[Линименты|линимента]], из него делают временные пломбы. Является одним из компонентов ряда комплексных дерматологических и косметических препаратов, таких как «Цинковая мазь», «[[Паста Лассара]]» и пр.


Фармакологическое действие обусловлено тем, что оксид цинка образует [[альбуминаты]] и [[Денатурация белков|денатурирует]] белки. При нанесении на поражённую поверхность уменьшает явления [[экссудация|экссудации]], [[воспаление|воспаления]] и раздражения тканей, образует защитный барьер от действия раздражающих факторов.
Фармакологическое действие обусловлено тем, что оксид цинка образует [[альбуминаты]] и [[Денатурация белков|денатурирует]] белки. При нанесении на поражённую поверхность уменьшает явления [[экссудация|экссудации]], [[воспаление|воспаления]] и раздражения тканей, образует защитный барьер от действия раздражающих факторов.


Может применяться при [[дерматит]]е, в том числе пелёночном, [[опрелость|опрелостях]], [[потница|потнице]], поверхностных ранах и [[ожог]]ах (солнечные ожоги, порезы, царапины), язвенных поражениях кожи (трофических язвах), [[пролежни|пролежнях]], [[экзема|экземе]] в стадии обострения, простом [[герпес]]е, [[стрептодермия|стрептодермии]].
Может применяться при [[дерматит]]е, в том числе пелёночном, [[опрелость|опрелостях]], [[потница|потнице]], поверхностных ранах и [[ожог]]ах (солнечные ожоги, порезы, царапины), язвенных поражениях кожи ([[Трофическая язва|трофических язвах]]), [[пролежни|пролежнях]], [[экзема|экземе]] в стадии обострения, простом [[герпес]]е, [[стрептодермия|стрептодермии]].


== Безопасность и токсичность ==
== Безопасность и токсичность ==
Соединение малотоксично, но его пыль вредна для органов дыхания, [[ПДК]] в воздухе рабочих помещений — 0,5 мг/м³ (по ГОСТ 10262-73). Пыль соединения может образовываться при термической обработке изделий из [[Латунь|латуни]].
Соединение малотоксично, но его пыль вредна для органов дыхания и может вызвать [[литейная лихорадка|литейную лихорадку]], [[ПДК]] в воздухе рабочих помещений — {{nobr|0,5 мг/м³}} (по ГОСТ 10262-73). Пыль соединения может образовываться при термической обработке изделий из [[Латунь|латуни]] и литья [[Медные сплавы|медных сплавов]], содержащих цинк.


== Примечания ==
== Примечания ==
Строка 213: Строка 212:


== Литература ==
== Литература ==
{{Навигация
| Тема = Оксид цинка
| Викицитатник = Оксид цинка
| Викитека = ЭСБЕ/Цинкит
| Викисловарь =
| Викиновости =
| Викисклад = Category:Zinc oxide}}
* {{книга
* {{книга
| заглавие = Краткий справочник химика
| заглавие = Краткий справочник химика
Строка 220: Строка 226:
| год = 1964
| год = 1964
}}
}}
* ''Бовина Л. А.'' и др. Физика соединений AIIBVI / под ред. А. Н. Георгобиани, М. К. Шейнкмана. — М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986. — 319, [1] с.: рис., табл. — 2600 экз.
* {{книга|автор=Бовина Л. А. и др.|часть=|заглавие=Физика соединений AIIBVI|оригинал= |ссылка=|издание=|ответственный=Под ред. А. Н. Георгобиани, М. К. Шейнкмана|место=М. |издательство=Наука |год=1986 |том=|страницы=|страниц=319, [1]|isbn=|тираж=2600 |язык=ru}}
* Статья «Цинка окись» в [[Большая советская энциклопедия|Большой советской энциклопедии]].
* Статья «Цинка окись» в [[Большая советская энциклопедия|Большой советской энциклопедии]].


Строка 226: Строка 232:
* {{cite doi|10.1063.2F1.1992666|noedit}}
* {{cite doi|10.1063.2F1.1992666|noedit}}
{{Оксиды}}
{{Оксиды}}

[[Категория:Оксиды|цинка]]
[[Категория:Оксиды|цинка]]
[[Категория:Ингибиторы коррозии]]
[[Категория:Ингибиторы коррозии]]
Строка 238: Строка 245:
[[Категория:Полупроводниковые материалы]]
[[Категория:Полупроводниковые материалы]]
[[Категория:Соединения A2B6]]
[[Категория:Соединения A2B6]]
[[Категория:Фармпрепараты, содержащие цинк]]

Текущая версия от 20:36, 21 августа 2024

Оксид цинка
Изображение молекулярной модели
Общие
Систематическое
наименование
оксид цинка
Традиционные названия окись цинка
Хим. формула
Физические свойства
Состояние твёрдое
Молярная масса 81,408 г/моль
Плотность 5,61 г/см³
Термические свойства
Температура
 • плавления 1975 °C
 • сублимации 1800 °C
Мол. теплоёмк. 40,28 Дж/(моль·К)
Энтальпия
 • образования −350,8 кДж/моль
Давление пара 0 ± 1 мм рт.ст.[1]
Оптические свойства
Показатель преломления
2,015 и 2,068CRC Handbook of Chemistry and Physics. — 92nd. — CRC Press, 2011. — ISBN 978-1439855119.
Структура
Кристаллическая структура гексагональная сингония,
a = 0,32495 нм,
c = 0,52069 нм,
z = 2
Классификация
Рег. номер CAS 1314-13-2
PubChem
Рег. номер EINECS 215-222-5
SMILES
 
InChI
RTECS ZH4810000
ChEBI ZH4810000
ChemSpider
Безопасность
Предельная концентрация аэрозоль в воздухе рабочей зоны 0,5 мг/м3
в атмосферном воздухе 0,05 мг/м3
Токсичность Токсичен, при вдыхании пыли вызывает литейную лихорадку
Фразы риска (R) R50/53
Фразы безопасности (S) S60, S61
Краткие характер. опасности (H)
H410
Меры предостор. (P)
P273
Сигнальное слово осторожно
Пиктограммы СГС Пиктограмма «Окружающая среда» системы СГС
NFPA 704
NFPA 704 four-colored diamondОгнеопасность 0: Негорючее веществоОпасность для здоровья 2: Интенсивное или продолжительное, но не хроническое воздействие может привести к временной потере трудоспособности или возможным остаточным повреждениям (например, диэтиловый эфир)Реакционноспособность 0: Стабильно даже при действии открытого пламени и не реагирует с водой (например, гелий)Специальный код W: Реагирует с водой необычным или опасным образом (например, цезий, натрий, рубидий)
0
2
0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

Окси́д ци́нка (о́кись цинка) — бинарное неорганическое соединение цинка и кислорода с формулой , белый кристаллический порошок или бесцветные кристаллы. Кристаллизуется в гексагональной сингонии типа вюрцита. Нерастворим в воде, желтеет при нагревании. В природе встречается в виде минерала цинкита.

Физические свойства

[править | править код]

Образует кристаллы гексагональной сингонии, параметры ячейки a = 0,32495 нм, c = 0,52069 нм, Z = 2

Оксид цинка является прямозонным полупроводником с шириной запрещённой зоны 3,36 эВ. Естественное смещение стехиометрического отношения в сторону обогащения кислородом придаёт ему электронный тип проводимости.

Эффективная масса носителей заряда mp = 0,59me; mn = 0,24me.

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

При температурах 1350—1800 °C оксид цинка сублимируется, сублимация идет через механизм разложения оксида цинка на цинк и кислород в высокотемпературной зоне и образование оксида в низкотемпературной зоне, скорости сублимации зависят от состава газовой среды, в которой она проводится[3].

Химические свойства

[править | править код]

Химически оксид цинка амфотерен — реагирует с кислотами с образованием соответствующих солей цинка, при взаимодействии с растворами щелочей образует комплексные три-, тетра- и гексагидроксоцинкаты (например, и др.):

Оксид цинка растворяется в водном растворе аммиака, образуя комплексный аммиакат:

При сплавлении со щелочами и оксидами некоторых металлов оксид цинка образует цинкаты:

При сплавлении с оксидом бора и диоксидом кремния оксид цинка образует стеклообразные бораты и силикаты:

При смешивании порошка оксида цинка с концентрированным раствором хлорида цинка образуется быстро (за 2—3 минуты) твердеющая масса — цинковый цемент[4].

Нахождение в природе

[править | править код]

Известен природный минерал цинкит, состоящий в основном из оксида цинка.

Применение

[править | править код]

Оксид цинка широко применяют в химической и фармацевтической промышленности. Применяется в составе зубных паст и цементов в терапевтической стоматологии, в солнцезащитных кремах, в косметических процедурах, в производстве в качестве наполнителя резины, искусственной кожи и резинотехнических изделий. Применяется в шинной, лакокрасочной, нефтеперерабатывающей промышленностях. Оксид цинка применяют при производстве стекла и керамики.

В химической промышленности

[править | править код]

Известно также, что оксид цинка обладает фотокаталитической активностью[8], 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 пока ещё не используется[9].

В электронике

[править | править код]

Оксид цинка применяется для производства варисторов, которые используются в современных ограничителях перенапряжений (ОПН) взамен морально устаревших газонаполненных разрядников.

Кроме того, порошок оксида цинка — перспективный материал в качестве рабочей среды для порошковых лазеров[10]. На основе оксида цинка в комбинации с нитридом галлия создан светодиод голубого цвета[11][12].

Тонкие плёнки и иные наноструктуры на основе оксида цинка могут применяться как чувствительные газовые и биологические сенсоры[13][14].

Также оксид цинка входит в состав теплопроводных паст, например, пасты КПТ-8.

В медицине

[править | править код]
Туба с цинковой мазью

В медицине используется в качестве компонента лекарственных средств наружного применения, используемых в дерматологии. Обладает противовоспалительным, подсушивающим, адсорбирующим, вяжущим и антисептическим действием.

Применяют в виде присыпки, мази, пасты, линимента, из него делают временные пломбы. Является одним из компонентов ряда комплексных дерматологических и косметических препаратов, таких как «Цинковая мазь», «Паста Лассара» и пр.

Фармакологическое действие обусловлено тем, что оксид цинка образует альбуминаты и денатурирует белки. При нанесении на поражённую поверхность уменьшает явления экссудации, воспаления и раздражения тканей, образует защитный барьер от действия раздражающих факторов.

Может применяться при дерматите, в том числе пелёночном, опрелостях, потнице, поверхностных ранах и ожогах (солнечные ожоги, порезы, царапины), язвенных поражениях кожи (трофических язвах), пролежнях, экземе в стадии обострения, простом герпесе, стрептодермии.

Безопасность и токсичность

[править | править код]

Соединение малотоксично, но его пыль вредна для органов дыхания и может вызвать литейную лихорадку, ПДК в воздухе рабочих помещений — 0,5 мг/м³ (по ГОСТ 10262-73). Пыль соединения может образовываться при термической обработке изделий из латуни и литья медных сплавов, содержащих цинк.

Примечания

[править | править код]
  1. http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0675.html
  2. Термопрокладки. Дата обращения: 8 июля 2012. Архивировано 15 марта 2011 года.
  3. Anthrop D. F., Searcy A. W. Sublimation and Thermodynamic Properties of Zinc Oxide (англ.) // The Journal of Physical Chemistry. — 1964. — Vol. 68, iss. 8. — P. 2335–2342. — doi:10.1021/j100790a052.
  4. Справочник химика. Цинковый цемент.
  5. Baruah S., Dutta J. Review: Hydrothermal growth of ZnO nanostructures (англ.) // Science and Technology of Advanced Materials. — 2009. — Vol. 10, iss. 1. — P. 013001. — doi:10.1088/1468-6996/10/1/013001.
  6. Киплик Д. И. Техника живописи. — М.: Сварог и К., 2002. — С. 175. — ISBN 5-93070-014-1.
  7. Natallia Преобразователь ржавчины с цинком: свойства, применение. Цинковый портал (10 апреля 2023). Дата обращения: 19 августа 2024.
  8. Schimpf A. M. et al. Controlling Carrier Densities in Photochemically Reduced Colloidal ZnO Nanocrystals: Size Dependence and Role of the Hole Quencher (англ.) // Journal of the American Chemical Society. — 2013. — Vol. 135, iss. 44. — P. 16569–16577. — ISSN 0002-7863. — doi:10.1021/ja408030u. Архивировано 30 июля 2023 года.
  9. Вода и свет улучшили способность оксида цинка разрушать органические загрязнители. InScience (5 декабря 2023). Дата обращения: 19 августа 2024.
  10. Оксид цинка. scilead.ru. Дата обращения: 19 августа 2024.
  11. Liu X. Y. et al. Ultraviolet Lasers Realized via Electrostatic Doping Method (англ.) // Scientific Reports. — 2015. — Vol. 5. — P. 13641. — doi:10.1038/srep13641. — Bibcode2015NatSR...513641L. — PMID 26324054. — PMC 4555170.
  12. Bakin A. et al. ZnMgO-ZnO quantum wells embedded in ZnO nanopillars: Towards realisation of nano-LEDs (англ.) // Physica Status Solidi C. — 2007. — Vol. 4, iss. 1. — P. 158–161. — doi:10.1002/pssc.200673557. — Bibcode2007PSSCR...4..158B.
  13. Wang H. T. et al. Hydrogen-selective sensing at room temperature with ZnO nanorods (англ.) // Applied Physics Letters. — 2005. — Vol. 86, iss. 24. — P. 243503. — doi:10.1063/1.1949707. — Bibcode2005ApPhL..86x3503W.
  14. Tien L. C. et al. Hydrogen sensing at room temperature with Pt-coated ZnO thin films and nanorods // Applied Physics Letters. — 2005. — Т. 87, вып. 22. — С. 222106. — doi:10.1063/1.2136070. — Bibcode2005ApPhL..87v2106T.

Литература

[править | править код]
  • Перельман В. И. Краткий справочник химика. — М.Л.: Химия, 1964.
  • Бовина Л. А. и др. Физика соединений AIIBVI / Под ред. А. Н. Георгобиани, М. К. Шейнкмана. — М.: Наука, 1986. — 319, [1] с. — 2600 экз.
  • Статья «Цинка окись» в Большой советской энциклопедии.

Дополнительная литература

[править | править код]
  • Özgür Ü., Alivov Ya. I., Liu C., Teke A., Reshchikov M. A., Doğan S., Avrutin V., Cho S.-J., Morkoç H. A comprehensive review of ZnO materials and devices // Journal of Applied Physics. — 2005. — Vol. 98. — P. 041301. — ISSN 00218979. — doi:10.1063/1.1992666.