Oxyde de zinc

l'oxyde du zinc de est un composé chimique avec la formule ZnO de . C'est presque le insoluble dans l'eau mais soluble en acides et alcalis il se produit comme cristaux hexagonaux du blanc ou poudre blanche généralement connue sous le nom de blanc de zinc. Il reste blanc une fois exposé au sulfure d'hydrogène ou à la lumière UV . L'oxyde de zinc cristallin montre l'effet piézoélectrique et est le thermochromique (il changera la couleur de blanc pour jaunir quand de chauffage, et arrière encore quand refroidi). L'oxyde de zinc se décompose en vapeur de zinc et l'oxygène à environ 1975 °C. ZnO mono-cristallin de haute qualité est presque transparent. L'oxyde de zinc se produit en nature comme minéral Zincite .

Applications

Applications médicales

Les pastilles d'oxyde de zinc sont un remède froid au comptant populaire, mais les nombreuses études n'ont pas démontré n'importe quel effet significatif. Oxyde de zinc dans un mélange avec de l'environ 0.5% fer de (III) l'oxyde (Fe₂O₃) s'appelle la calamine et est employé dans le peroxyde de zinc. Il y a également deux minerais, zincite et Hemimorphite , qui se sont appelés la calamine historiquement (voir : Calamine de (minerai) ). Une fois mélangé à de l'eugénol , formes de l'eugénol d'oxyde de zinc de qui a le des applications prosthodontic fortifiantes de et en art dentaire .

Peroxyde , ZnO₂ de de zinc. Le ½ H₂O, est un blanc pour jaunir la poudre qui est employée en onguents antiseptiques du .

Comme colorant

Le blanc de zinc est employé pendant qu'un colorant dans le peint et est plus opaque que le lithopone , mais moins opaque que le bioxyde titanique . Il est également employé dans les enduits pour le papier . Le le blanc que chinois est une catégorie spéciale de blanc de zinc utilisée en colorants des artistes puisqu'il absorbe des rayons d'UVA et d'UVB de la lumière UV , oxyde de zinc peut être employé en onguents, écrème, et les lotions pour se protéger contre le coup de soleil et d'autres dommages à la peau provoquée par la lumière UV (voir la protection solaire ). C'est le plus large spectre UVA et l'amortisseur d'UVB qui est approuvé pour l'usage comme protection solaire par FDA, et est complètement photostable. En plus, puisque l'oxyde de zinc a des activités antimicrobiennes et antifongiques, c'est la substance active du numéro un recommandée par des pédiatres pour le traitement de l'éruption de couche-culotte.

Fabrication en caoutchouc

L'oxyde de zinc et l'acide stéarique sont des ingrédients dans la fabrication commerciale des marchandises en caoutchouc du . Un mélange de ces deux composés permet un traitement en caoutchouc plus rapide et plus contrôlable. L'oxyde de zinc peut également être employé comme remplisseur dans quelques mélanges en caoutchouc.

Matériaux électroniques

ZnO est un semi-conducteur avec de l'énergie directe de bandgap de l'eV 3.37 à la température ambiante. Les applications les plus communes sont dans les diodes lasers et des diodes électroluminescentes puisqu'il a un exciton et des énergies de biexciton mev 60 de mev et 15, respectivement. On s'attend à ce que des propriétés de cet exciton de ZnO soient améliorées plus loin par épitaxie.

La plupart de ZnO a le '' n '' - dactylographier le caractère de , même en l'absence du dopage intentionnel. On assume que souvent des défauts indigènes tels que les vacances d'emploi ou les interstitiels de l'oxygène de de zinc sont l'origine de ceci, mais le sujet demeure controversé. On a proposé une explication alternative, basé sur les calculs théoriques, qui les impuretés substitutional involontaires d'hydrogène sont responsables. '' n '' - le type films enduits par sont employé souvent en technologie de la couche mince , où l'oxyde de zinc sert de TCO (oxyde de conduite transparent). n - le type dopage est possible par l'introduction de l'aluminium , de l'indium , ou du zinc excessif . '' p '' - le type dopage de est difficile et est actuellement un domaine de recherche actif, avec de l'arsenic comme principal dopant de candidat. L'affichage à cristaux liquides en couche mince et affichages à panneau plat de des piles solaires sont des applications typiques de ce matériel. ZnO convenablement enduit peut être transparent et conducteur, et peut donc être employé comme électrode transparente . L'oxyde (ITO) de bidon d'indium de est un autre oxyde de conduite transparent employé souvent dans la microélectronique.

ZnO a été également considéré pour des applications de Spintronics en raison des prévisions théoriques du ferromagnétisme de température ambiante. Des rapports non fondés du ferromagnétisme ont été rédigés, mais la présence des semi-conducteurs magnétiques dilué demeure une grande question sans réponse dans la physique.

Des couches de ZnO sont principalement déposées par le pulvérisent le dépôt et la déposition en phase vapeur (CVD). La dernière méthode permet la croissance d'une couche approximative, qui peut répandre la lumière entrante par le dispersant , augmentant l'efficacité des piles solaires.

On a observé ZnO pour agir en tant que réactif chimique pour la réaction d'acylation de Friedel-Métier de .

Coefficients de Pyroelectric

Coefficient pyroelectric du primaire : ² de -6.8 µC/m·K
Coefficient pyroelectric secondaire : ² de -2.5 µC/m·K
Coefficient pyroelectric total : ² de -9.4 µC/m·K

Méthodes de production

L'oxyde de zinc est produit par deux processus principaux :

Processus français

Le zinc métallique est fondu dans un creuset de graphite et vaporisé au-dessus de la vapeur de zinc de 907 °C. réagit instantanément avec l'oxygène dans le ciel pour donner ZnO, accompagné d'une baisse dans la sa température et luminescence lumineuse. Des traces d'oxyde de zinc sont transportées dans un conduit de refroidissement et rassemblées en maison de sac. Cette méthode indirecte est généralement connue car le processus français (FP) qui a été popularisé par LeClaire (France) en 1844. Un point de gel typique, oxyde de zinc se compose normalement des traces d'oxyde agglomérées de zinc avec une taille moyenne de 0.1 micromètre à quelques micromètres. En poids, la majeure partie de l'oxyde de zinc du monde est manufacturée par l'intermédiaire du processus français et les applications importantes impliquent des industries liées au caoutchouc, aux varistances, aux suncreens, aux peintures, aux soins de santé, et aux aliments de volaille. Les développements récents impliquent des nanostructures aciculaires (tiges, fils, trépieds, tetrapods, plats) synthétisés using un processus français modifié connu sous le nom de processus brûler-oxydé catalyseur-libre (CFCOM) de maille. Les nanostructures aciculaires ont habituellement des nanorods de micromètre-longueur avec les diamètres nanometric (en-dessous de 100 nanomètre).

La soi-disant méthode directe est liée au point de gel. Dans ce processus, des minerais de zinc ou des concentrés rôtis de sulfure sont mélangés à du charbon. Dans un four à réduction, du minerai est réduit au zinc métallique et le zinc vaporisé est permis de réagir avec l'oxygène à l'oxyde de zinc de forme.

Processus américain

En ce minerai de processus de zinc (cendre de zinc) est dissous (comme ZnCl₂ ) et précipité avec de l'alcali. L'oxyde de zinc fait à partir de ce processus est connu comme " ; Zinc actif Oxide" ;

Sûreté

Des vapeurs de l'oxyde de zinc sont produites en fondant le laiton , parce que le point de fusion du laiton est proche du point d'ébullition de zinc. L'exposition à l'oxyde de zinc dans le ciel (aussi tout en soudant) peut avoir comme conséquence une maladie nerveuse appelée la fièvre de vapeur en métal .

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