氧化鋅的理化性質(zhì):
1、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)椋鋮s后重又變?yōu)榘咨訜嶂?800℃時(shí)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。
溶解性:溶于酸、濃氫氧化堿、氨水和銨鹽溶液,不溶于水、乙醇;
2、化學(xué)性質(zhì):氧化鋅是一種的白色的顏料,俗名叫鋅白。它的優(yōu)點(diǎn)是遇到H2S氣體不變黑,因?yàn)閆nS也是白色的。在加熱時(shí),ZnO由白、淺黃逐步變?yōu)闄幟?,?dāng)冷卻后便退去,利用這一特性,把它摻入油漆或加入溫度計(jì)中,做成變色油漆或變色溫度計(jì)。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。
制備方法:
一、直接法:
1、由碳酸鋅煅燒而得。 ZnCO3=ZnO+CO2↑;
2、由氫氧化鋅煅燒分解而得;
3、由粗氧化鋅冶煉成鋅,再經(jīng)高溫空氣氧化而成;
4、由熔融鋅氧化而得;
5、采用的方法有經(jīng)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;
二、間接法。反應(yīng)方程式:2Zn+O2=2ZnO;
操作方法:將電解法制得的鋅錠加熱至600~700℃熔融后,置于耐高溫坩堝內(nèi),使之1250~1300℃高溫下熔融氣化,導(dǎo)入熱空氣進(jìn)行氧化,生成的氧化鋅經(jīng)冷卻、旋風(fēng)分離,將細(xì)粒子用布袋捕集,即制得氧化鋅成品。直接法。反應(yīng)方程式:
C+O2=CO2
CO2+C=2CO
ZnO+CO=Zn(蒸氣)+CO2
Zn(蒸氣)+CO+O2=ZnO+CO2
操作方法:將焙燒鋅礦粉(或含鋅物料)與無煙煤(或焦炭悄)、石灰石按1:0.5:0.05比例配制成球。在1300℃經(jīng)還原冶煉,礦粉中氧化鋅被還原成鋅蒸氣,再通入空氣進(jìn)行氧化,生成的氧化鋅經(jīng)捕集,制得氧化鋅成品;
3、濕法。用與硫酸反應(yīng)生成,再將其分別與碳酸鈉和氨水反應(yīng),以制得的碳酸鋅和氫氧化鋅為原料制氧化鋅。反應(yīng)方程式如下:
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
ZnSO4+Na2CO3=ZnCO3↓+Na2SO4
ZnSO4+2NH3·H2O=Zn(OH)2↓+(NH4)2SO4
以碳酸鋅為原料,經(jīng)水洗、干燥、煅燒、粉碎制得產(chǎn)品氧化鋅。ZnCO3→ZnO+CO2↑
以氫氧化鋅為原料,經(jīng)水洗沉淀、干燥、煅燒、冷卻、粉碎制得產(chǎn)品氧化鋅。Zn(OH)2→ZnO+H2O
氧化鋅晶體主要有兩種結(jié)構(gòu),六方纖鋅礦和立方閃鋅礦。纖鋅礦結(jié)構(gòu)穩(wěn)定因此為常見,通過在立方晶格結(jié)構(gòu)的基質(zhì)上生長氧化鋅的方法來獲得立方閃鋅礦結(jié)構(gòu)的氧化鋅。兩種情況下,每個(gè)鋅原子或氧原子都可以與相鄰的原子組成以其為中心的四面體結(jié)構(gòu),這是二價(jià)鋅化合物典型的幾何結(jié)構(gòu)。
在生活中我們使用的氧化鋅軟膏以及含有氧化鋅的防曬化妝品或者其他等等,都是經(jīng)過研究和生產(chǎn)人員經(jīng)過處理以后,對人們沒有任何危害的。大家可以放心的使用,安全性質(zhì)非常的高,但是,我們是我們的研究人員或者是生產(chǎn)的人員,在使用氧化鋅作為原料的時(shí)候,還是要注意一些事項(xiàng)的:
1、氧化鋅大面積的泄露處理:如果不小心使氧化鋅泄露了以后,我們需要對它采取一些措施。要把泄露的地方包圍起來,不能讓任何人進(jìn)入,好是在周圍設(shè)置一些警告的標(biāo)語。另外,我們的清理人員,在進(jìn)行清理的時(shí)候,也要做好保護(hù)的措施,比如說要穿的防護(hù)服、帶上口罩和眼鏡等。對泄露的氧化鋅要把它埋入一些無人的空曠的地方;
2、人體的一些接觸處理:在研究或者生產(chǎn)的過程中,如果不慎將氧化鋅接觸到我們的人體,要及時(shí)的對其進(jìn)行處理。如果是我們皮膚接觸了氧化鋅,要用肥皂水進(jìn)行清洗。而如果是我們眼睛里進(jìn)入了氧化鋅,要用清水進(jìn)行清洗。這兩種情況在處理完以后,如果不放心,好是讓醫(yī)生看看;
3、誤食了氧化鋅的措施:如果不小心對氧化鋅進(jìn)行誤食的話,在看醫(yī)生前要先喝一些牛奶和豆?jié){,如果這兩者沒有,喝些雞蛋清也是可以的。然后讓醫(yī)生給洗胃處理。如果是我們的鼻子吸入了少量的氧化鋅,這時(shí)候我們只需要到室外呼入一些新鮮的空氣即可;
總之,不管我們是在研究還是生產(chǎn)氧化鋅的產(chǎn)品的時(shí)候,都要對人體采取保護(hù)的措施。另外,在運(yùn)輸大量的氧化鋅的過程中,要特別的注意是否包裝的嚴(yán)實(shí)完整,運(yùn)輸要穩(wěn)當(dāng),以免導(dǎo)致氧化鋅泄露。
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1、橡膠輪胎:納米氧化鋅分散液用于橡膠硅、雨靴、橡膠手套等勞保制品中,可以大大延長制品的使用壽命,并可改善它們的外觀及色澤,其用于透明或有色橡膠制品中,有著碳黑等傳統(tǒng)活性劑的作用。納米氧化鋅分散液用于氣密封膠、密封墊等制品中,對于改善產(chǎn)品的耐磨性和密封效果也有著良好的作用。
2、油漆涂料:納米氧化鋅分散液具有一般氧化鋅無法比擬的新性能和新用途,能使涂層具有屏蔽紫外線、吸收紅外線及防霉作用。能夠提高涂料的耐沾污性、耐人工老化性、耐水耐堿性、耐洗刷性、硬度及附著力等傳統(tǒng)機(jī)械力學(xué)性能。
3、陶瓷領(lǐng)域:納米氧化鋅分散液不僅使陶瓷制品的燒結(jié)溫度比普通氧化鋅降低40—60℃,燒結(jié)品光亮如鏡,減少生產(chǎn)工序,降低了能耗,大地提高了產(chǎn)品的質(zhì)量而具有作用。納米顆粒氧化鋅制得的納米陶瓷材料具有良好的韌性。
4、化纖紡織品:能夠顯著提高粘膠纖維、合成纖維制品的抗紫外和功能,用于抗紫外織物、織物、遮陽傘等產(chǎn)品的生產(chǎn)。
5、化妝品:納米氧化鋅對紫外線的防護(hù)功能比傳統(tǒng)的納米二氧化鈦要強(qiáng),對紫外線UV-A和UV-B均具有良好的防護(hù)效果,因此米氧化鋅在化妝品領(lǐng)域的應(yīng)用迅速發(fā)展。
此外,納米氧化鋅分散液在傳感器、電容器、熒光材料、吸收材料、導(dǎo)電材料等諸多領(lǐng)域也展示出越來越廣闊的應(yīng)用前景。