산화아연(ZnO)은 자외선 차단 및 항균 특성으로 인해 자외선 차단제, 세라믹, 고무 제조 등 다양한 응용 분야에 사용되는 백색 분말입니다.
| IUPAC 이름 | 산화 아연 |
| 분자식 | ZnO |
| CAS 번호 | 1314-13-2 |
| 동의어 | 징크 화이트, 차이니즈 화이트, 철학자 울, Oxozinc |
| 인치 | InChI=1S/O.Zn |
산화아연의 성질
산화아연 포뮬러
산화 아연의 공식은 ZnO입니다. 아연 원자(Zn)와 산소 원자(O)가 화학적으로 결합되어 구성되어 있습니다. 이 간단한 공식은 가장 순수한 형태의 ZnO 구성을 나타냅니다.
산화아연 몰 질량
ZnO의 몰 질량은 아연과 산소의 원자 질량을 더하여 계산할 수 있습니다. 아연의 원자 질량은 약 65.38 g/mol인 반면, 산소의 원자 질량은 약 16.00 g/mol입니다. 이 값을 더하면 ZnO의 몰 질량은 약 81.38g/mol이 됩니다.
산화아연의 끓는점
산화아연은 고온에서 승화되기 때문에 끓는점이 명확하지 않습니다. 승화는 고체가 액체상을 거치지 않고 직접 기체로 변환되는 과정입니다. ZnO의 경우 이는 1,800°C(3,272°F) 이상의 온도에서 발생합니다.
산화아연의 녹는점
ZnO의 융점은 다른 많은 화합물에 비해 상대적으로 높습니다. 약 1975°C(3587°F)에서 녹습니다. 이 온도에서 고체 ZnO는 액체 상태로 변하여 용융 형태와 관련된 다양한 응용이 가능합니다.
산화아연의 밀도 g/ml
ZnO의 밀도는 약 5.61g/ml입니다. 이 값은 주어진 부피에 존재하는 ZnO의 질량을 나타냅니다. ZnO의 높은 밀도는 매우 컴팩트한 구조에 기인하며 이는 고체 특성에 기여합니다.
산화아연의 분자량
ZnO의 분자량은 구성 원소인 아연과 산소의 원자량을 더하여 계산됩니다. 앞서 언급했듯이 아연의 원자량은 약 65.38g/mol이고, 산소의 원자량은 약 16.00g/mol입니다. 따라서 ZnO의 분자량은 약 81.38g/mol입니다.
산화아연의 구조
산화아연은 육각형 결정 구조를 갖고 있어 아연과 산소 원자가 촘촘하게 쌓인 층을 형성합니다. 이러한 배열은 특징적인 특성을 발생시킵니다. ZnO의 결정 격자는 전자, 세라믹, 코팅 등의 분야에서 안정성과 다양한 응용에 기여합니다.
산화아연의 용해도
산화아연은 물에 대한 용해도가 낮습니다. 용해도가 물 100mL당 0.01g 미만으로 불용성으로 간주됩니다. 이러한 제한된 용해도는 자외선 차단제와 같은 다양한 응용 분야에서 ZnO의 안정성과 수명에 기여하며 유해한 자외선으로부터 오랫동안 보호해줍니다.
| 모습 | 백색분말 |
| 비중 | 5.61g/ml |
| 색상 | 하얀색 |
| 냄새가 나다 | 냄새 없는 |
| 몰 질량 | 81.38g/몰 |
| 밀도 | 5.61g/cm³ |
| 융합점 | 1975°C(3587°F) |
| 비점 | 고온에서 승화 |
| 플래시 도트 | 해당 없음 |
| 물에 대한 용해도 | 불용성 |
| 용해도 | 물에는 용해되지 않지만 희석된 산과 염기에는 용해됩니다. |
| 증기압 | 무시할 만한 |
| 증기 밀도 | 사용 불가 |
| pKa | 해당 없음 |
| pH | ~7 |
산화아연의 안전성과 위험성
산화아연은 일반적으로 다양한 용도에 안전한 것으로 간주되지만 잠재적인 위험을 인식하는 것이 중요합니다. 고체 형태의 ZnO는 독성이 강하지 않으며 위험도 최소화됩니다. 그러나 미세한 ZnO 입자의 흡입은 호흡기 자극을 유발할 수 있으므로 피해야 합니다. ZnO 분진에 장기간 또는 반복적으로 노출되면 금속연기열이라는 상태가 발생할 수 있습니다. 적절한 환기를 통해 ZnO를 취급하고 눈과 피부에 직접적인 접촉을 피하는 것이 좋습니다. 또한 농축된 ZnO 용액으로 작업할 때는 장갑과 고글과 같은 보호 조치를 사용해야 합니다.
| 위험 기호 | 없음 |
| 보안 설명 | – 입자를 흡입하지 마십시오.\n- 환기가 잘 되도록 취급하십시오.\n- 보호 조치(장갑, 안경)를 사용하십시오.\n- 눈과 피부에 직접적인 접촉을 피하십시오. |
| UN 식별 번호 | 해당 없음 |
| HS 코드 | 2817.00.00 |
| 위험 등급 | 분류되지 않음 |
| 포장그룹 | 해당 없음 |
| 독성 | 약한 |
산화아연 합성 방법
ZnO를 합성하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 직접법에서는 산소가 있는 상태에서 아연 금속을 가열합니다. 아연 금속은 산화되어 ZnO를 형성하며 이는 분말로 수집될 수 있습니다.
간접법은 질산아연, 황산아연 등의 아연염을 원료로 한 뒤 이를 분해하거나 다른 화합물과 반응시켜 ZnO를 생산하는 방식이다.
또한, 침전법은 아연염을 수산화나트륨 이나 탄산암모늄 과 같은 침전제와 혼합하여 ZnO 침전물을 형성하는 것을 포함합니다. 열수법은 고압 및 고온 조건을 사용하여 아연 염과 수산화물 소스 사이의 반응을 촉진하여 ZnO 결정을 형성합니다.
졸-겔 합성은 아세트산 아연과 같은 아연 전구체의 가수분해와 이어서 축합 반응을 거쳐 겔을 형성하는 과정을 포함합니다. ZnO를 얻으려면 젤을 가열하십시오.
연구자들은 분무 열분해, 증기 증착, 전착 등의 추가 기술을 사용하여 맞춤형 특성을 지닌 ZnO를 생성합니다. 각 방법은 입자 크기, 형태 및 순도 제어 측면에서 이점을 제공하므로 다양한 응용 분야에 맞게 ZnO의 맞춤형 합성이 가능합니다.
산화아연의 용도
산화아연은 다양한 특성으로 인해 다양한 산업 분야에서 폭넓게 응용됩니다. ZnO의 주요 용도는 다음과 같습니다.
- 자외선 차단제: 산화아연은 유해한 자외선을 피부에서 반사하고 분산시켜 자외선을 효과적으로 차단하기 때문에 자외선 차단제에 흔히 사용되는 성분입니다.
- 화장품: 화장품 제조업체는 파운데이션, 파우더 및 크림에 ZnO를 사용하여 과도한 오일을 흡수하고 매트한 마무리를 제공하며 벌킹제 및 안료 역할을 합니다.
- 의약품: 의료용 크림 및 연고는 ZnO를 사용하여 진정 및 항균 특성으로 인해 발진, 화상 및 자극과 같은 다양한 피부 상태를 치료합니다.
- 고무 산업: 고무 산업은 가황 공정에서 ZnO를 활성화제로 사용하여 고무의 강도와 내구성을 향상시킵니다.
- 세라믹: 제조업체는 세라믹 생산 시 용융제로 ZnO를 사용하여 융점을 낮추고 재료의 전반적인 특성을 향상시킵니다.
- 전자제품: 배리스터, 센서, 트랜지스터와 같은 전자 장치는 ZnO를 반도체 재료로 사용합니다.
- 페인트 및 코팅: 페인트 및 코팅에는 안료 및 UV 흡수제로 ZnO가 포함되어 있어 색상 안정성을 보장하고 태양열 저하로부터 보호합니다.
- 직물: 강화제는 ZnO를 직물과 섬유에 통합하여 항균 특성을 부여하고 냄새를 줄여 스포츠웨어, 양말 및 속옷에 적합하게 만듭니다.
- 접착제: 접착제 제제에는 결합 강도와 내열성을 위해 ZnO가 포함되어 있습니다.
- 동물 사료: 동물 사료에는 가축의 아연 결핍을 해결하기 위한 보충제로 ZnO가 포함되어 있어 성장을 촉진하고 전반적인 건강을 개선합니다.
이러한 다양한 응용 분야는 다양한 산업 분야에서 ZnO의 많은 이점을 강조하여 가치 있고 다재다능한 화합물로 만듭니다.
질문:
Q: 황산아연은 어떻게 생산되나요?
A: 황산아연은 ZnO와 황산을 반응시켜 생성됩니다.
Q: 산화아연은 어떤 용도로 사용되나요?
A: ZnO는 자외선 차단제, 화장품, 의약품, 고무 제조, 세라믹, 전자제품 등 다양한 응용 분야에 사용됩니다.
Q: 자외선 차단제에는 몇 퍼센트의 산화아연이 함유되어야 합니까?
A: 자외선 차단제에 권장되는 ZnO 비율은 일반적으로 10%~20%입니다.
Q: 산화 아연 테이프로 무릎을 테이프로 붙이는 방법은 무엇입니까?
A: ZnO 테이프로 무릎을 묶으려면 먼저 무릎 아래에 앵커 스트립을 붙인 다음 테이프를 무릎 위에 대각선으로 감고 무릎 위에 앵커 스트립을 붙여 마무리합니다.
Q: 측면 인대 염좌에 산화아연 테이프를 사용하는 방법은 무엇입니까?
A: 측면 인대 염좌에 ZnO 테이프를 사용하려면 해당 부위 주위에 8자 모양으로 테이프를 부착하여 지지력과 안정성을 제공합니다.
Q: 산화아연은 안전한가요?
A: ZnO는 일반적으로 다양한 응용 분야에 사용하기에 안전한 것으로 간주되지만 미세 입자의 흡입을 피하기 위해 예방 조치를 취해야 합니다.
Q: 산화아연이란 무엇인가요?
A: 아연과 산소 원자로 구성된 백색 분말 화합물이며, 화학식은 ZnO입니다.
Q: 산화아연은 어떤 용도로 사용되나요?
A: ZnO는 자외선 차단, 항균 및 기타 유익한 특성으로 인해 자외선 차단제, 화장품, 세라믹, 전자 제품, 의약품 및 고무 제조에 사용됩니다.
Q: 산화아연과 이산화티탄은 어떻게 피부를 보호하나요?
A: ZnO와 이산화티타늄은 자외선을 반사 및 산란시켜 피부를 보호하며, 물리적 장벽 역할을 하여 일광화상과 햇빛 노출로 인한 손상을 방지합니다.