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氧化鋅的相關知識 氧化鋅是什么東西

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氧化鋅(ZnO)是鋅的一種氧化物，俗稱鋅白，英文名稱是Zinc oxide 。中文別名有鋅氧粉、鋅白、鋅白粉、鋅華、亞鉛華、鋅白銀、一氧化鋅、水鋅礦等等 。難溶于水，可溶于酸和強堿 。氧化鋅是一種常用的化學添加劑，廣泛地應用于塑料、硅酸鹽制品、合成橡膠、潤滑油、油漆涂料、藥膏、粘合劑、食品、電池、阻燃劑等產品的制作中，在半導體領域的液晶顯示器、薄膜晶體管、發光二極管等產品中均有應用 。此外，微顆粒的氧化鋅作為一種納米材料也開始在相關領域發揮作用 。
氧化鋅生產廠家主要集中在遼寧(大連)、山東(濰坊)、河北(高邑、邢臺)、江蘇、浙江等地，生產的氧化鋅以99.7%含量的為主，俗稱997(99.7)氧化鋅 。
一、氧化鋅物理化學性質
1.1.基本信息
密度：5.6
沸點：2360oC
熔點：1975 °C
分子式：OZn
分子量：81.408
精確質量：79.924065
PSA：17.07000
外觀性狀：白色粉末
折射率：2.008~2.029
1.2.分子結構
摩爾折射率：無可用的
摩爾體積(cm3/mol)：無可用的
等張比容(90.2K)：無可用的
表面張力(dyne/cm)：無可用的
介電常數：無可用的
極化率(10-24cm3)：無可用的
單一同位素質量：79.924061 Da
標稱質量：80 Da
平均質量：81.4084 Da
1.3.編號系統
CAS號：1314-13-2
MDL號：MFCD00011300
EINECS號：215-222-5
RTECS號：ZH4810000
二、性質與穩定性
2.1.如果遵照規格使用和儲存則不會分解，未有已知危險反應，避免堿、堿金屬
2.2.受陽光照射發磷光，在陰極線和陽極線上，能發出綠色和紫色等光 。為兩性氧化物，溶于稀酸、濃氫氧化堿溶液、氨水和銨鹽溶液，不溶于水和醇 。
2.3.工作人員應做好防護，應注意防塵通風 。空氣中最高允許濃度0.5mg/m3 。溶于酸、氫氧化鈉、氯化銨，不溶于水、乙醇和氨水 。屬兩性氧化物 。在空氣中吸收二氧化碳和水生成碳酸鋅呈黃色 。加熱時變黃，冷卻后恢復白色 。不透過紫外線，遇硫化氫不變黑 。工作人員應作好防護，若不慎觸及皮膚和眼睛，應立即用大量水沖洗干凈 。
2.4.操作中應戴防毒口罩，防護眼鏡，穿工作服 。工作后熱水沐浴 。要注意防止蒸氣及氣溶膠形成及排放到工作地點空氣中 。應注意防塵通風 。
2.5.由于氧化鋅晶須獨特的空間三維立體構型和良好的單晶性，它組成的復合材料呈各向同性，性能遠優于由單一纖維狀晶須組成的復合材料，他除具有普通氧化鋅的性質外，如耐磨、增強、減振、防滑、降噪、吸波、抗老化、抗靜電、抗菌等性能 。
2.6.不溶于水和乙醇，溶于酸、堿和氯化銨溶液，是一種兩性氧化物 。在空氣中具有吸收濕氣和二氧化碳的性質;在500℃時變為黃色，冷卻又恢復白色 。在空氣中吸收二氧化碳和水生成碳酸鋅呈黃色 。加熱時變黃，冷卻后恢復白色 。不透過紫外線，遇硫化氫不變黑
三、氧化鋅的用途與作用
3.1. 用于橡膠或電纜工業作補強劑和活性劑，也作白色膠的著色劑和填充劑，在氯丁橡膠中用作硫化劑等
3.2. 橡膠專用氧化鋅用于制造高速耐磨的橡膠制品，如飛機輪胎、高級轎車用的子午線輪胎等 。
3.3. 氧化鋅具有良好的顏料性能，因而被廣泛用于涂料行業，特別是防銹漆和底漆，用量有時能達到30%，無機涂料和乳膠漆對氧化鋅的需求也日益增加 。
3.4. 氧化鋅作為石油產品添加劑，是潤滑油中必不可少的抗氧、抗腐、抗磨多效復合添加劑，約占各類添加劑消耗量的10-15% 。
3.5. 廣泛用于合成氨、甲醇和制氫等工業原料氣、油的深度脫硫凈化過程 。
3.6. 玻璃中加入氧化鋅，可增加透明度、光亮度和抗張力變形，可減少熱膨脹系數，在光學玻璃、電氣玻璃及低熔點玻璃中得到了新的作用 。
3.7. 在電子工業中，氧化鋅主要用來制造電子結構元件的磁性材料鐵氧體，電視機、電氣通訊裝置、變阻器等均采用這種磁性材料 。
3.8. 在陶瓷業中，氧化鋅被廣泛用于磚瓦釉及粗陶的半透明釉和工藝餐具的透明粗釉后熟釉 。能用作熔劑、乳濁劑、結晶劑，用于制作鉆天藍釉也能用作陶瓷顏料 。
3.9. 在塑料工業中，氧化鋅用作紫外線穩定劑，能使聚乙烯的耐大氣性得到改善，樹脂酸與氧化鋅反應制得的鋅樹脂可用來生產快干油量 。許多鋅的反應，如氯化鋅、硫化鋅、立德粉、醋酸鋅、鋅鉻黃、硝酸鋅、硼酸鋅等，都是氧化鋅作基礎原料制得的 。
3.10. 能用于壓敏電阻行業、避雷器行業、磁性材料行業 。
3.11. 可以代替一部份的鈦白粉作白色顏料 。同時具有一定的導電性，應用于需要抗靜電或導電性的場合 。還具有屏蔽紫外線、防霉、殺菌功效，改善含羧基團樹脂的涂料性能 。能用于集裝箱用涂料 。
3.12. 用作分析試劑、基準試劑、熒光劑和光敏材料的基質 。
3.13. 復印行業中，能用作靜電濕法復印、干法轉印、激光傳真通訊、電子計算機的靜電記錄及靜電制版檔
3.14. 醫藥行業中，用作收斂藥，作制氧化鋅軟膏、鋅糊、橡皮膏等
3.15. 此外，氧化鋅還在火柴、焰火、煙幕彈、光學、照相、電池、宇航、硝銨，甚至香煙過濾嘴等方面都有用途
氧化鋅應用領域
四、氧化鋅制備（生產方法）
目前采用的方法有以鋅錠為原料的間接法(也稱法國法)，以鋅礦石為原料的直接法(也稱美國法)和濕法三種 。
4.1. 間接法將鋅錠加熱至1000℃，熔融汽化，導入熱空氣進行氧化，生成的氧化鋅經冷卻、旋風分離，將細粒子用布袋捕集 。即制得氧化鋅成品 。

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4.2.直接法焙燒鋅礦粉與無煙煤、石灰按比例配制成球 。經還原冶煉，礦粉中氧化鋅被還原成鋅蒸氣，再通入空氣進行氧化，生成的氧化鋅經捕集，制得氧化鋅成品 。
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4.3.濕法用鋅灰與硫酸反應生成硫酸鋅，再將其分別與碳酸鈉和氨水反應，以制得的碳酸鋅和氫氧化鋅為原料制氧化鋅 。
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4.4.氧化鋅晶須工業化生產工藝技術有許多專利 。20世紀90年代日本工業化的生產工藝是將鋅粉預處理使其表面形成致密的氧化膜，在氧化氣氛中將鋅粉置于鋅的熔點以上，進行高溫焙燒得到氧化鋅晶須 。
4.5.將純鋅用稀硝酸溶解，加入氨水和碳酸銨水溶液，使形成碳酸鋅沉淀 。將沉淀過濾、洗滌后，在105℃干燥 。當徹底除去水分后，在600℃下進行熱分解，得到高純度氧化鋅 。
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4.6.要制得微粒狀催化性能好的ZnO，可將307g提純硫酸鋅結晶用270mL水溶解，加熱到60℃ 。將此溶液在攪拌下徐徐加入到60℃含有130g碳酸納的500mL水溶液里 。保持pH值在8.5～9.0，使生成碳酸鋅沉淀 。將沉淀過濾，并洗滌至沒有SO2-4為止，然后在110℃下干燥 。當徹底去除水分后，將此沉淀在600℃條件下煅燒，可得到小顆粒的ZnO 。
4.7.將23kg電解鋅粒加到75kg蒸餾水中，然后慢慢加入相對密度為1.4的分析純硝酸60kg ( 切忌過
快)進行反應：
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保溫4h，當不再有氣泡發生時，取出清液，加熱至沸，檢查鐵、重金屬等雜質含量合格后，加水稀釋到相對密度約為1.1，雙層濾紙過濾后備用 。用適量蒸餾水通蒸氣溶解70kg化學純無水碳酸鈉后趁熱過濾，稀釋至相對密度為1.1 。攪拌下將碳酸鈉溶液快速加入上述硝酸鋅溶液中，進行反應：
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當pH值達到8時 ( 不允許超過9)停止加入碳酸鈉溶液，繼續攪拌15min，通蒸氣煮沸20～30min，靜置，析出碳酸鋅沉淀 。分出上層清液，在攪拌下加入與吸出清液量相等的蒸餾水，攪拌5min，靜置沉淀，分出上層清液 。如此反復洗滌15次后，在攪拌下再通蒸氣煮沸20min 。按上述操作繼續洗滌至
硝酸鹽、氯化物含量合格，再一次通蒸氣洗滌3次，靜置沉淀，吸去上層清液后過濾，離心甩干，平鋪，于真空干燥器內于100℃烘4～5犺，取出搗碎，再烘8～10h，將烘干的碳酸鋅于高溫爐中450℃焙燒9h以上，取出，置于不銹鋼桶或搪瓷桶內密封存放 。
4.8.用50mL1:5的鹽酸溶液浸泡30g高純鋅粒約10min后棄之，用水清洗數次，加入80mL鹽酸，使洗凈的鋅粒完全溶解，濾去不溶物，用水稀釋至400mL ，加熱至70℃備用 。
將5mL氫氧化銨 (2moL/L )加到400mL水中，攪拌均勻，再加入60g一水合草酸銨，加熱溶解，趁熱濾去不溶物后加熱至70℃，在備用的氯化鋅溶液加入氨水，使pH=2～4，在不斷攪拌下將上述草酸銨溶液慢慢加到氯化鋅
溶液中：
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靜置使沉淀完全，用水洗滌沉淀至溶液中犆 犾 -離子合格，過濾，用電導水洗5～ 6次，進行灼燒，先將溫度徐徐升至240℃并保溫8～12h以除去結晶水：
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然后將溫度升至800℃，灼燒2～3h：
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若原料鋅是分析純品，則得到的氧化鋅還需進一步提純：用少量鹽酸溶解，加濃氨水至沉淀剛好全部溶解，通入高純CO2氣體 ( 經兩次水洗、一次濃硫酸洗和一次犈 犇 犜 犃氨液洗滌)至碳酸鋅沉淀完全，過濾、水洗數次后于馬弗爐灼燒2～3即可 。
五、氧化鋅安全信息
信號詞：Warning
危害聲明 ：H410
警示性聲明：P273-P501
個人防護裝備：Eyeshields;Gloves
危害碼 (歐洲)： N:Dangerous for the environment
風險聲明 (歐洲)：R50/53
安全聲明 (歐洲)：S60-S61-S7/9
危險品運輸編碼：UN 3077 9/PG 3
WGK德國：2
RTECS號：ZH4810000
包裝等級：III
海關編碼：3824909990
六、氧化鋅粉的注意事項
6.1.健康危害
侵入途徑：吸入、食入 。
健康危害：吸入氧化鋅煙塵引起鋅鑄造熱 。其癥狀有口內金屬味、口渴、咽干、食欲不振、胸部發緊、干咳、頭痛、頭暈、四肢酸痛、高熱惡寒 。大量氧化鋅粉塵可阻塞皮脂腺管和引起皮膚丘疹、濕疹 。
6.2.毒理學資料及環境行為
急性毒性：LD507950mg/kg(小鼠經口)
燃燒(分解)產物：自然分解產物未知 。
七、貯存方法
1.貯存于通風、陰涼、干燥的庫房中 。包裝要密封牢固，防止破損 。
2.防熱、防水、防潮 。并注意與強酸及食用原料隔離存放 。
八、氧化鋅的發展簡史
人類很早便學會了使用氧化鋅作涂料或外用醫藥，但人類發現氧化鋅的歷史已經很難追溯 。
羅馬人早在公元前200年便學會用銅和含氧化鋅的鋅礦石反應制作黃銅 。氧化鋅在豎爐中化作鋅蒸汽，滾進煙道發生反應 。迪奧斯科里季斯同樣對此有所介紹 。
在古印度醫學著作《查卡拉本集》中記載了一種后被認定是氧化鋅的藥物，用來治療眼疾和外傷 。公元1世紀，希臘醫生迪奧斯科里季斯也曾提到用氧化鋅做藥膏 。阿維森納于1025年完成的《回回藥方》中將氧化鋅描述為治療各種皮膚疾病，包括皮膚癌的首選藥品 。時下，人們已經不再用氧化鋅治皮膚癌，但仍廣泛用于治療其它普通皮膚病癥 。
公元12世紀起，印度人認識了鋅和鋅礦，并開始用原始的方式冶鋅 。冶鋅技術在17世紀傳入中國 。1743年，英國布里斯托爾建立了歐洲第一個鋅冶煉工廠 。
氧化鋅的另一主要用途是用作涂料，1834年，首次成為水彩顏料，但其難溶于油 。不過很快問題就由新的氧化鋅生產工藝解決 。1845年，勒克萊爾開始在巴黎大規模生產鋅白油畫顏料，到1850年，氧化鋅在整個歐洲流行開來 。氧化鋅的純凈度很高，以至于在19世紀末，一些藝術家在畫上涂滿鋅白作為底色，然而這些畫作經過百年后都出現了裂紋 。
在20世紀后半期，氧化鋅多用在橡膠工業 。在20世紀70年代，氧化鋅的第二大用途是復印紙添加劑，但在21世紀氧化鋅作復印紙添加劑的做法已經被淘汰 。
島根大學中村守彥教授領導的研究小組合成了直徑約10納米的氧化鋅微粒，并通過特殊處理使微粒具備熒光物質的特性 。這種納米粒子發光比較穩定，發光時間可持續24小時以上，但生產成本不到綠色熒光蛋白的百分之一 。
2008年11月1日至15日，研究人員給實驗鼠喂食結合了這種粒子的蛋白質，成功拍攝到粒子在實驗鼠體內發光的影像 。
【氧化鋅的相關知識 氧化鋅是什么東西】日本島根大學2008年11月18日宣布開發出一種在光線照射下能發出熒光的氧化鋅納米粒子，其發光穩定且安全，可應用于尖端醫療領域 。

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