L’ossido di zinco (ZnO) è una polvere bianca utilizzata in varie applicazioni, come filtri solari, ceramica e produzione di gomma, grazie alle sue proprietà anti-UV e antimicrobiche.
| Nome IUPAC | Ossido di zinco |
| Formula molecolare | ZnO |
| numero CAS | 1314-13-2 |
| Sinonimi | Bianco zinco, bianco cinese, lana filosofale, Oxozinc |
| InChI | InChI=1S/O.Zn |
Proprietà dell’ossido di zinco
Formula di ossido di zinco
La formula dell’ossido di zinco è ZnO. È costituito da un atomo di zinco (Zn) e un atomo di ossigeno (O) legati chimicamente insieme. Questa semplice formula rappresenta la composizione di ZnO nella sua forma più pura.
Massa molare dell’ossido di zinco
La massa molare di ZnO può essere calcolata sommando le masse atomiche di zinco e ossigeno. Lo zinco ha una massa atomica di circa 65,38 g/mol, mentre l’ossigeno ha una massa atomica di circa 16,00 g/mol. Sommando questi valori si ottiene una massa molare di circa 81,38 g/mol per ZnO.
Punto di ebollizione dell’ossido di zinco
L’ossido di zinco non ha un punto di ebollizione ben definito perché sublima ad alte temperature. La sublimazione è il processo mediante il quale un solido si trasforma direttamente in un gas senza passare attraverso la fase liquida. Per ZnO, ciò si verifica a temperature superiori a 1.800 ° C (3.272 ° F).
Punto di fusione dell’ossido di zinco
Il punto di fusione di ZnO è relativamente alto rispetto a molti altri composti. Si scioglie intorno ai 1975°C (3587°F). A questa temperatura, lo ZnO solido si trasforma in uno stato liquido, consentendo varie applicazioni che coinvolgono la sua forma fusa.
Densità dell’ossido di zinco g/ml
La densità di ZnO è di circa 5,61 g/ml. Questo valore indica la massa di ZnO presente in un dato volume. L’elevata densità di ZnO è attribuita alla sua struttura molto compatta, che contribuisce alle sue proprietà allo stato solido.
Peso molecolare dell’ossido di zinco
Il peso molecolare di ZnO viene calcolato sommando i pesi atomici dei suoi elementi costitutivi, zinco e ossigeno. Come accennato in precedenza, lo zinco ha un peso atomico di circa 65,38 g/mol, mentre l’ossigeno ha un peso atomico di circa 16,00 g/mol. Il peso molecolare di ZnO è quindi di circa 81,38 g/mol.
Struttura dell’ossido di zinco
L’ossido di zinco ha una struttura cristallina esagonale, che forma strati fitti di atomi di zinco e ossigeno. Questa disposizione dà origine alle sue proprietà caratteristiche. Il reticolo cristallino di ZnO contribuisce alla sua stabilità e a varie applicazioni in settori quali l’elettronica, la ceramica e i rivestimenti.
Solubilità dell’ossido di zinco
L’ossido di zinco ha una bassa solubilità in acqua. È considerato insolubile, con una solubilità inferiore a 0,01 g/100 mL di acqua. Questa solubilità limitata contribuisce alla stabilità e alla longevità dello ZnO in varie applicazioni, come nei filtri solari, dove fornisce una protezione duratura contro i dannosi raggi UV.
| Aspetto | polvere bianca |
| Peso specifico | 5,61 g/ml |
| Colore | Bianco |
| Odore | Inodore |
| Massa molare | 81,38 g/mole |
| Densità | 5,61 g/cm³ |
| Punto di fusione | 1975°C (3587°F) |
| Punto di ebollizione | Sublime ad alta temperatura |
| Punto flash | Non applicabile |
| solubilità in acqua | Insolubile |
| Solubilità | Insolubile in acqua ma solubile in acidi e basi diluiti |
| Pressione del vapore | Trascurabile |
| Densità del vapore | Non disponibile |
| pKa | Non applicabile |
| pH | ~7 |
Sicurezza e pericoli dell’ossido di zinco
L’ossido di zinco è generalmente considerato sicuro per varie applicazioni, ma è importante essere consapevoli dei potenziali pericoli. Nella sua forma solida, ZnO non è molto tossico e presenta rischi minimi. Tuttavia, l’inalazione di particelle fini di ZnO dovrebbe essere evitata poiché ciò potrebbe causare irritazione alle vie respiratorie. L’esposizione prolungata o ripetuta alla polvere di ZnO può portare a una condizione nota come febbre da fumi metallici. Si raccomanda di maneggiare ZnO con un’adeguata ventilazione ed evitare il contatto diretto con occhi e pelle. Inoltre, quando si lavora con soluzioni concentrate di ZnO è necessario utilizzare misure protettive come guanti e occhiali protettivi.
| Simboli di pericolo | Nessuno |
| Descrizione della sicurezza | – Evitare l’inalazione di particelle.\n- Maneggiare in un luogo ben ventilato.\n- Usare misure protettive (guanti, occhiali).\n- Evitare il contatto diretto con gli occhi e la pelle. |
| Numeri di identificazione delle Nazioni Unite | Non applicabile |
| Codice SA | 2817.00.00 |
| Classe di pericolo | Non classificato |
| Gruppo di imballaggio | Non applicabile |
| Tossicità | Debole |
Metodi di sintesi dell’ossido di zinco
Esistono diversi metodi per sintetizzare ZnO. Nel metodo diretto, il riscaldamento dello zinco metallico avviene in presenza di ossigeno. Lo zinco metallico si ossida per formare ZnO, che può essere raccolto sotto forma di polvere.
Nel metodo indiretto, si utilizzano sali di zinco come il nitrato di zinco o il solfato di zinco come materie prime e poi li si scompone o li si fa reagire con altri composti per produrre ZnO.
Inoltre, il metodo di precipitazione prevede la miscelazione di sali di zinco con un agente precipitante, come idrossido di sodio o carbonato di ammonio , con conseguente formazione di un precipitato di ZnO. Il metodo idrotermale utilizza condizioni di alta pressione e alta temperatura per promuovere la reazione tra i sali di zinco e una fonte di idrossido, portando alla formazione di cristalli di ZnO.
La sintesi sol-gel prevede l’idrolisi di un precursore dello zinco, come l’acetato di zinco, seguita da una reazione di condensazione per formare un gel. Per ottenere ZnO, riscaldare il gel.
I ricercatori utilizzano tecniche aggiuntive, tra cui pirolisi a spruzzo, deposizione di vapore ed elettrodeposizione, per creare ZnO con caratteristiche personalizzate. Ciascun metodo offre vantaggi in termini di controllo delle dimensioni, della morfologia e della purezza delle particelle, consentendo la sintesi su misura di ZnO per varie applicazioni.
Usi dell’ossido di zinco
L’ossido di zinco trova ampie applicazioni in vari settori grazie alle sue proprietà versatili. Ecco alcuni usi chiave di ZnO:
- Filtri solari: l’ossido di zinco è un ingrediente comune nei filtri solari perché fornisce una protezione efficace contro i dannosi raggi UV riflettendoli e disperdendoli lontano dalla pelle.
- Cosmetici: i produttori di cosmetici utilizzano ZnO in fondotinta, polveri e creme per assorbire l’olio in eccesso, conferire una finitura opaca e agire come agente volumizzante e pigmento.
- Prodotti farmaceutici: creme e unguenti medici utilizzano ZnO per trattare varie condizioni della pelle come eruzioni cutanee, ustioni e irritazioni grazie alle sue proprietà lenitive e antimicrobiche.
- Industria della gomma: l’industria della gomma utilizza ZnO come attivatore nel processo di vulcanizzazione, migliorando così la resistenza e la durata della gomma.
- Ceramica: i produttori incorporano ZnO come agente fondente nella produzione di ceramica, riducendo così il punto di fusione e migliorando le proprietà generali del materiale.
- Elettronica: i dispositivi elettronici, come varistori, sensori e transistor, utilizzano ZnO come materiale semiconduttore.
- Vernici e rivestimenti: vernici e rivestimenti contengono ZnO come pigmento e assorbitore UV, garantendo stabilità del colore e protezione dalla degradazione solare.
- Tessili: i potenziatori incorporano ZnO nei tessuti e nelle fibre, conferendo loro proprietà antimicrobiche e riducendo gli odori, rendendoli adatti per abbigliamento sportivo, calze e biancheria intima.
- Adesivi: le formulazioni adesive incorporano ZnO per la sua forza di adesione e proprietà di resistenza al calore.
- Mangimi per animali: i mangimi per animali contengono ZnO come integratore per affrontare la carenza di zinco nel bestiame, promuovendo così la crescita e migliorando la salute generale.
Queste diverse applicazioni evidenziano i numerosi vantaggi dello ZnO in vari settori, rendendolo un composto prezioso e versatile.
Domande:
D: Come viene prodotto il solfato di zinco?
R: Il solfato di zinco viene prodotto facendo reagire ZnO con acido solforico.
D: A cosa serve l’ossido di zinco?
R: Lo ZnO viene utilizzato in varie applicazioni come protezione solare, cosmetici, prodotti farmaceutici, produzione di gomma, ceramica ed elettronica.
D: Quale percentuale di ossido di zinco dovrebbe contenere una crema solare?
R: La percentuale consigliata di ZnO nella protezione solare è generalmente compresa tra il 10% e il 20%.
D: Come fasciare un ginocchio con nastro all’ossido di zinco?
R: Per fissare un ginocchio con il nastro ZnO, inizia applicando una striscia di ancoraggio sotto il ginocchio, quindi avvolgi il nastro diagonalmente sopra il ginocchio e finisci con una striscia di ancoraggio sopra il ginocchio.
D: Come utilizzare il nastro all’ossido di zinco per la distorsione del legamento laterale?
R: Per utilizzare il nastro ZnO per una distorsione del legamento laterale, applicare il nastro a forma di otto attorno all’area interessata per fornire supporto e stabilità.
D: L’ossido di zinco è sicuro?
R: ZnO è generalmente considerato sicuro per l’uso in varie applicazioni, ma è necessario prendere precauzioni per evitare l’inalazione di particelle fini.
D: Cos’è l’ossido di zinco?
R: È un composto di polvere bianca composto da atomi di zinco e ossigeno, con la formula chimica ZnO.
D: A cosa serve l’ossido di zinco?
R: ZnO viene utilizzato nella produzione di creme solari, cosmetici, ceramica, elettronica, prodotti farmaceutici e gomma grazie alle sue proprietà anti-UV, antimicrobiche e altre proprietà benefiche.
D: In che modo l’ossido di zinco e il biossido di titanio proteggono la pelle?
R: ZnO e biossido di titanio proteggono la pelle riflettendo e disperdendo i raggi UV, agendo come barriere fisiche per prevenire scottature e danni derivanti dall’esposizione al sole.