氧化鋅粉的發(fā)展簡史
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氧化鋅粉
氧化鋅(ZnO),俗稱鋅白,是鋅的一種氧化物。難溶于水,可溶于酸和強堿。氧化鋅是一種常用的化學(xué)添加劑,廣泛地應(yīng)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(chǎn)品的制作中。氧化鋅的能帶隙和激子束縛能較大,透明度高,有優(yōu)異的常溫發(fā)光性能,在半導(dǎo)體領(lǐng)域的液晶顯示器、薄膜晶體管、發(fā)光二極管等產(chǎn)品中均有應(yīng)用。此外,微顆粒的氧化鋅作為一種納米材料也開始在相關(guān)領(lǐng)域發(fā)揮作用。下面,就跟隨小編一起來詳細的了解下關(guān)于氧化鋅粉的相關(guān)問題吧。
目錄
1氧化鋅粉的發(fā)展簡史
人類很早便學(xué)會了使用氧化鋅作涂料或外用醫(yī)藥,但人類發(fā)現(xiàn)氧化鋅的歷史已經(jīng)很難追溯。[1]
羅馬人早在公元前200年便學(xué)會用銅和含氧化鋅的鋅礦石反應(yīng)制作黃銅。氧化鋅在豎爐中化作鋅蒸汽,滾進煙道發(fā)生反應(yīng)。迪奧斯科里季斯同樣對此有所介紹。[1]
在古印度醫(yī)學(xué)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(yī)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(jīng)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。[1]
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(shù)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。[1]
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(chǎn)工藝解決。1845年,勒克萊爾開始在巴黎大規(guī)模生產(chǎn)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(shù)家在畫上涂滿鋅白作為底色,然而這些畫作經(jīng)過百年后都出現(xiàn)了裂紋。[1]
在20世紀后半期,氧化鋅多用在橡膠工業(yè)。在20世紀70年代,氧化鋅的第二大用途是復(fù)印紙?zhí)砑觿,但?1世紀氧化鋅作復(fù)印紙?zhí)砑觿┑淖龇ㄒ呀?jīng)被淘汰。[2]
島根大學(xué)中村守彥教授領(lǐng)導(dǎo)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(zhì)的特性。這種納米粒子發(fā)光比較穩(wěn)定,發(fā)光時間可持續(xù)24小時以上,但生產(chǎn)成本不到綠色熒光蛋白的百分之一。[3]
2008年11月1日至15日,研究人員給實驗鼠喂食結(jié)合了這種粒子的蛋白質(zhì),成功拍攝到粒子在實驗鼠體內(nèi)發(fā)光的影像。[3]
日本島根大學(xué)2008年11月18日宣布開發(fā)出一種在光線照射下能發(fā)出熒光的氧化鋅納米粒子,其發(fā)光穩(wěn)定且安全,可應(yīng)用于尖端醫(yī)療領(lǐng)域。
2氧化鋅粉的理化性質(zhì)
物理性質(zhì)
外觀和性狀:白色粉末或六角晶系結(jié)晶體。無嗅無味,無砂性。受熱變?yōu)辄S色,冷卻后重又變?yōu)榘咨訜嶂?800℃時升華。遮蓋力是二氧化鈦和硫化鋅的一半。著色力是堿式碳酸鉛的2倍。[4]
溶解性:溶于酸、氫氧化鈉、氯化銨,不溶于水、乙醇和氨水。[5]
化學(xué)性質(zhì)
氧化鋅是一種著名的白色的顏料,俗名叫鋅白。它的優(yōu)點是遇到H2S氣體不變黑,因為ZnS也是白色的。在加熱時,ZnO由白、淺黃逐步變?yōu)闄幟庶S色,當冷卻后黃色便退去,利用這一特性,把它摻入油漆或加入溫度計中,做成變色油漆或變色溫度計。因ZnO有收斂性和一定的殺菌能力,在醫(yī)藥上常調(diào)制成軟膏使用,ZnO還可用作催化劑。[5]
化學(xué)反應(yīng)式:
跟NaOH反應(yīng):2NaOH+ZnO=Na2ZnO2+H2O
NaOH+ZnO+H2O=Na2[Zn(OH)4]
3氧化鋅粉的注意事項
一、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(nèi)金屬味、口渴、咽干、食欲不振、胸部發(fā)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。
二、毒理學(xué)資料及環(huán)境行為
急性毒性:LD507950mg/kg(小鼠經(jīng)口)
危險特性:與鎂、亞麻子油發(fā)生劇烈反應(yīng)。與氯化橡膠的混合物加熱至215℃以上可能發(fā)生爆炸。受高熱分解,放出有毒的煙氣。
燃燒(分解)產(chǎn)物:自然分解產(chǎn)物未知。
4氧化鋅粉在看牙病是主要的作用是什么
丁香油氧化鋅粘固粉:又稱暫時粘固粉、丁氧膏?勺鳛閴|底材料;也可作為試驗性充填,簡稱試補;還可用來暫封藥物。由于它的用途多,是臨床最常用的材料。臨床上使用氧化鋅丁香油糊劑墊底是利用其刺激牙髓形成修復(fù)性牙本質(zhì)的特點可以保護齲壞的牙的牙神經(jīng)和牙髓;試補是利用其對牙髓組織具有安撫作用。作深洞雙層墊底的底層不承力材料,或不承力的單層墊底材料,作1~2周的窩洞臨時封閉材料,也用作根管充填材料,加入賦形劑作為牙周塞治劑。
5氧化鋅和普通鋅粉的區(qū)別和各自的用用途
主要用途 用作油漆的顏料和橡膠的填充料。醫(yī)藥上用于制軟膏、鋅糊、橡皮膏等 一種補牙用材料的簡稱,即丁香油氧化鋅粘固粉 丁香油氧化鋅粘固粉:又稱暫時粘固粉、丁氧膏。作深洞雙層墊底的底層不承力材料,或不承力的單層墊底材料,作1~2周的窩洞臨時封閉材料,也用作根管充填材料,加入賦形劑作為牙周塞治劑。 醫(yī)生常以氧化鋅作為丁香油氧化鋅粘固粉的簡稱用于治療急性瘙癢性皮膚病的爐甘石洗劑中通常也含氧化鋅,其利用的是氧化鋅的收斂、保護作用,以及一小部分的防腐作用。 氧化鋅是橡膠和輪胎工業(yè)必不可少的添加劑,也用作天然橡膠、合成橡膠及膠乳的硫化活性劑和補強劑以及著色劑。如果將普通氧化鋅制成納米氧化鋅用于橡膠中,則可以充分發(fā)揮硫化促進作用,提高橡膠的性能,其用量僅為普通氧化鋅的30%~50%。 在化學(xué)工業(yè)中,氧化鋅被廣泛用作催化劑、脫硫劑,如合成甲醇時作催化劑,合成氨時作脫硫劑;納米氧化鋅的表面高活性可以提高催化劑的選擇性能和催化效率,具有廣泛的潛在應(yīng)用市場。 在涂料工業(yè)中,氧化鋅除了具有著色力和遮蓋力外,又是涂料中的防腐劑和發(fā)光劑;此外,納米氧化鋅優(yōu)異的紫外線屏蔽能力使其在涂料的抗老化等方面具有更加突出的特性。在醫(yī)藥衛(wèi)生和食品工業(yè)中,氧化鋅具有拔毒、止血、生肌收斂的功能,也用于橡皮膏原料,而且對于促進兒童智力發(fā)育具有幫助;納米氧化鋅用于食品衛(wèi)生行業(yè)的需求在逐步擴大,但是產(chǎn)品要求也比較嚴格,尤其是有害的重金屬元素含量。 在玻璃工業(yè)中,氧化鋅用在特種玻璃制品中;在陶瓷工業(yè)中,氧化鋅用作助熔劑;在印染工業(yè)中,氧化鋅用作防染劑;納米氧化鋅由于顆粒細、活性高,可以降低玻璃和陶瓷的燒結(jié)溫度,此外利用納米氧化鋅制備的陶瓷釉面更加光潔,而且具有抗菌、防酶、除臭等功效。 在電子工業(yè)中,氧化鋅既是壓敏電阻的主原料,,也是磁性、光學(xué)等材料的主要添加劑。采用納米氧化鋅制備壓敏電阻,不僅具有較低的燒結(jié)溫度,而且壓敏電阻性能得到提高,如通流能力、非線性系數(shù)等。納米氧化鋅在光學(xué)器件中的應(yīng)用將隨著納米氧化鋅光學(xué)性能的深入研究會取得比較大的突破。
鋅的用途 世界上鋅的全部消費中大約有一半用于鍍鋅,約10%用于黃銅和青銅,不到10%用于鋅基合金,約7.5%用于化學(xué)制品。通過在熔融金屬槽中熱浸鍍需要保護的材料和制品,鋅可用于防蝕。對金屬制品,可分批鍍鋅;對軋制鋼帶卷,可連續(xù)鍍鋅。近年來,鋼帶熱浸鍍鋅量有顯著增長。電鍍鋅也有使用,但該法一般用于較薄的鍍層和不同的表面光潔度。使用含鋅粉的涂料是涂層的另一種方法;對于與水連續(xù)接觸的物體,如用于船舶、橋梁和近海油氣井架的大的鋼構(gòu)件,只須和大的鋅塊連接,便可得到保護,不過鋅塊要定期更換。壓鑄是鋅的另一個重要應(yīng)用領(lǐng)域,它用于汽車、建筑、部分電氣設(shè)備、家用電器、玩具等的零部件生產(chǎn)。鋅也常和鋁制成合金,以獲得強度高、延展性好的鑄件。在制成薄板時(一般是用連鑄連軋法生產(chǎn)薄板),鋅還常和少量銅和鈦制成合金,以獲得必需的抗蠕變性能。國際鉛鋅研究組預(yù)測,2004年全球鋅消費量會比2003年的985萬t增長4.8%,2005年將再增長4.3%,預(yù)計2005年中國將占世界鋅消費總量的四分之一,它的消費增長的部分原因是鍍鋅鋼用量的增長。相比之下,美國可能只占全球鋅需求的十分之一。由于鋅在常溫下表面易生成一層保護膜,所以鋅最大的用途是用于鍍鋅工業(yè)。鋅能和許多有色金屬形成合金,其中鋅與鋁、銅等組成的合金,廣泛用于壓鑄件。鋅與銅、錫、鉛組成的黃銅,用于機械制造業(yè)。含少量鉛鎘等元素的鋅板可制成鋅錳干電池負極、印花鋅板、有粉腐蝕照相制板和膠印印刷板等。鋅與酸或強堿都能發(fā)生反應(yīng),放出氫氣。鋅肥(硫酸鋅、氯化鋅)有促進植物細胞呼吸、碳水化合物的代謝等作用。鋅粉、鋅鋇白、鋅鉻黃可作顏料。氧化鋅還可用于醫(yī)藥、橡膠、油漆等工業(yè)。 自然界中,鋅多以硫化物狀態(tài)存在。主要含鋅礦物是閃鋅礦。也有少量氧化礦,如菱鋅礦和異鋅礦。
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