Zinkoxide (ZnO) is een wit poeder dat wordt gebruikt in verschillende toepassingen, zoals zonnebrandmiddelen, keramiek en rubberproductie, vanwege de anti-UV- en antimicrobiële eigenschappen.
| IUPAC-naam | Zinkoxide |
| Moleculaire formule | ZnO |
| CAS-nummer | 1314/13/2 |
| Synoniemen | Zinkwit, Chinees wit, filosoofwol, Oxozink |
| InChi | InChI=1S/O.Zn |
Eigenschappen van zinkoxide
Zinkoxide-formule
De formule voor zinkoxide is ZnO. Het bestaat uit een zinkatoom (Zn) en een zuurstofatoom (O), chemisch aan elkaar gebonden. Deze eenvoudige formule vertegenwoordigt de samenstelling van ZnO in zijn puurste vorm.
Zinkoxide Molaire Massa
De molaire massa van ZnO kan worden berekend door de atoommassa’s van zink en zuurstof bij elkaar op te tellen. Zink heeft een atoommassa van ongeveer 65,38 g/mol, terwijl zuurstof een atoommassa heeft van ongeveer 16,00 g/mol. Optelling van deze waarden geeft een molaire massa van ongeveer 81,38 g/mol voor ZnO.
Kookpunt van zinkoxide
Zinkoxide heeft geen duidelijk kookpunt omdat het bij hoge temperaturen sublimeert. Sublimatie is het proces waarbij een vaste stof direct in een gas verandert zonder de vloeibare fase te passeren. Voor ZnO gebeurt dit bij temperaturen boven 1.800 ° C (3.272 ° F).
Smeltpunt van zinkoxide
Het smeltpunt van ZnO is relatief hoog in vergelijking met veel andere verbindingen. Het smelt rond 1975°C (3587°F). Bij deze temperatuur verandert vast ZnO in een vloeibare toestand, waardoor verschillende toepassingen met zijn gesmolten vorm mogelijk zijn.
Dichtheid van zinkoxide g/ml
De dichtheid van ZnO is ongeveer 5,61 g/ml. Deze waarde geeft de massa ZnO aan die in een bepaald volume aanwezig is. De hoge dichtheid van ZnO wordt toegeschreven aan de zeer compacte structuur, die bijdraagt aan de vastestofeigenschappen.
Molecuulgewicht van zinkoxide
Het molecuulgewicht van ZnO wordt berekend door de atoomgewichten van de samenstellende elementen, zink en zuurstof, op te tellen. Zoals eerder vermeld heeft zink een atoomgewicht van ongeveer 65,38 g/mol, terwijl zuurstof een atoomgewicht heeft van ongeveer 16,00 g/mol. Het molecuulgewicht van ZnO bedraagt dus ongeveer 81,38 g/mol.
Structuur van zinkoxide
Zinkoxide heeft een hexagonale kristalstructuur en vormt dicht opeengepakte lagen zink- en zuurstofatomen. Deze opstelling geeft aanleiding tot zijn karakteristieke eigenschappen. Het kristalrooster van ZnO draagt bij aan de stabiliteit en diverse toepassingen op het gebied van onder meer elektronica, keramiek en coatings.
Oplosbaarheid van zinkoxide
Zinkoxide heeft een lage oplosbaarheid in water. Het wordt als onoplosbaar beschouwd, met een oplosbaarheid van minder dan 0,01 g/100 ml water. Deze beperkte oplosbaarheid draagt bij aan de stabiliteit en levensduur van ZnO in verschillende toepassingen, zoals in zonnebrandmiddelen, waar het langdurige bescherming biedt tegen schadelijke UV-stralen.
| Verschijning | wit poeder |
| Soortelijk gewicht | 5,61 g/ml |
| Kleur | Wit |
| Geur | Geurloos |
| Molaire massa | 81,38 g/mol |
| Dikte | 5,61 g/cm³ |
| Fusie punt | 1975°C (3587°F) |
| Kookpunt | Subliem bij hoge temperatuur |
| Flitspunt | Niet toepasbaar |
| oplosbaarheid in water | Onoplosbaar |
| Oplosbaarheid | Onoplosbaar in water, maar oplosbaar in verdunde zuren en basen |
| Dampdruk | Verwaarloosbaar |
| Dampdichtheid | Niet beschikbaar |
| pKa | Niet toepasbaar |
| pH | ~7 |
Veiligheid en gevaren van zinkoxide
Zinkoxide wordt over het algemeen als veilig beschouwd voor verschillende toepassingen, maar het is belangrijk om op de hoogte te zijn van de mogelijke gevaren. In zijn vaste vorm is ZnO niet erg giftig en brengt het minimale risico’s met zich mee. Het inademen van fijne ZnO-deeltjes moet echter worden vermeden, omdat dit irritatie van de luchtwegen kan veroorzaken. Langdurige of herhaalde blootstelling aan ZnO-stof kan leiden tot een aandoening die bekend staat als metaaldampkoorts. Het wordt aanbevolen om ZnO te hanteren met voldoende ventilatie en direct contact met de ogen en de huid te vermijden. Bovendien moeten beschermende maatregelen zoals handschoenen en een veiligheidsbril worden gebruikt bij het werken met geconcentreerde ZnO-oplossingen.
| Gevarensymbolen | Geen |
| Beveiligingsbeschrijving | – Vermijd het inademen van deeltjes.\n- Hanteer met goede ventilatie.\n- Gebruik beschermende maatregelen (handschoenen, bril).\n- Vermijd direct contact met ogen en huid. |
| VN-identificatienummers | Niet toepasbaar |
| HS-code | 2817.00.00 |
| Gevarenklasse | Niet geclassificeerd |
| Verpakkingsgroep | Niet toepasbaar |
| Toxiciteit | Zwak |
Zinkoxidesynthesemethoden
Er zijn verschillende methoden om ZnO te synthetiseren. Bij de directe methode vindt verwarming van zinkmetaal plaats in aanwezigheid van zuurstof. Zinkmetaal oxideert onder vorming van ZnO, dat als poeder kan worden opgevangen.
Bij de indirecte methode gebruik je zinkzouten zoals zinknitraat of zinksulfaat als grondstoffen en deze vervolgens afbreken of reageren met andere verbindingen om ZnO te produceren.
Bovendien omvat de precipitatiemethode het mengen van zinkzouten met een precipitatiemiddel, zoals natriumhydroxide of ammoniumcarbonaat , wat resulteert in de vorming van een ZnO-neerslag. De hydrothermische methode maakt gebruik van hoge druk en hoge temperaturen om de reactie tussen zinkzouten en een hydroxidebron te bevorderen, wat leidt tot de vorming van ZnO-kristallen.
Sol-gelsynthese omvat de hydrolyse van een zinkvoorloper, zoals zinkacetaat, gevolgd door een condensatiereactie om een gel te vormen. Om ZnO te verkrijgen, verwarm de gel.
Onderzoekers gebruiken aanvullende technieken, waaronder sproeipyrolyse, dampafzetting en elektrodepositie, om ZnO met aangepaste kenmerken te creëren. Elke methode biedt voordelen op het gebied van het beheersen van de deeltjesgrootte, morfologie en zuiverheid, waardoor de synthese van ZnO op maat voor verschillende toepassingen mogelijk wordt.
Gebruik van zinkoxide
Zinkoxide vindt brede toepassingen in verschillende industrieën vanwege zijn veelzijdige eigenschappen. Hier zijn enkele belangrijke toepassingen van ZnO:
- Zonnebrandmiddelen: Zinkoxide is een veelgebruikt ingrediënt in zonnebrandmiddelen omdat het effectieve bescherming biedt tegen schadelijke UV-stralen door deze te reflecteren en van de huid af te verspreiden.
- Cosmetica: Cosmeticafabrikanten gebruiken ZnO in foundations, poeders en crèmes om overtollige olie te absorberen, een matte afwerking te geven en te fungeren als vulstof en pigment.
- Geneesmiddelen: Medische crèmes en zalven gebruiken ZnO om verschillende huidaandoeningen zoals huiduitslag, brandwonden en irritaties te behandelen vanwege de verzachtende en antimicrobiële eigenschappen.
- Rubberindustrie: De rubberindustrie gebruikt ZnO als activator in het vulkanisatieproces, waardoor de sterkte en duurzaamheid van rubber worden verbeterd.
- Keramiek: Fabrikanten nemen ZnO op als vloeimiddel bij de productie van keramiek, waardoor het smeltpunt wordt verlaagd en de algehele eigenschappen van het materiaal worden verbeterd.
- Elektronica: Elektronische apparaten, zoals varistoren, sensoren en transistors, gebruiken ZnO als halfgeleidermateriaal.
- Verven en coatings: Verven en coatings bevatten ZnO als pigment en UV-absorber, waardoor de kleurstabiliteit wordt gegarandeerd en wordt beschermd tegen aantasting door de zon.
- Textiel: Versterkers nemen ZnO op in stoffen en vezels, waardoor ze antimicrobiële eigenschappen krijgen en geurtjes verminderen, waardoor ze geschikt zijn voor sportkleding, sokken en ondergoed.
- Kleefstoffen: Kleefformuleringen bevatten ZnO vanwege de hechtsterkte en hittebestendige eigenschappen.
- Diervoeder: Diervoeder bevat ZnO als supplement om het zinktekort bij vee aan te pakken, waardoor de groei wordt bevorderd en de algehele gezondheid wordt verbeterd.
Deze diverse toepassingen benadrukken de vele voordelen van ZnO in verschillende industrieën, waardoor het een waardevolle en veelzijdige verbinding is.
Vragen:
Vraag: Hoe wordt zinksulfaat geproduceerd?
A: Zinksulfaat wordt geproduceerd door ZnO te laten reageren met zwavelzuur.
Vraag: Waar wordt zinkoxide voor gebruikt?
A: ZnO wordt gebruikt in verschillende toepassingen, zoals zonnebrandcrème, cosmetica, farmaceutische producten, rubberproductie, keramiek en elektronica.
Vraag: Welk percentage zinkoxide moet een zonnebrandcrème bevatten?
A: Het aanbevolen percentage ZnO in zonnebrandcrème ligt doorgaans tussen 10% en 20%.
Vraag: Hoe plak ik een knie af met zinkoxidetape?
A: Om een knie vast te binden met ZnO-tape, begint u met het aanbrengen van een ankerstrip onder de knie, wikkelt u de tape vervolgens diagonaal over de knie en eindigt u met een ankerstrip boven de knie.
Vraag: Hoe gebruik ik zinkoxidetape bij verstuiking van de laterale ligamenten?
A: Om ZnO-tape te gebruiken voor een verstuiking van de laterale ligamenten, brengt u de tape in een achtvorm rond het getroffen gebied aan om ondersteuning en stabiliteit te bieden.
Vraag: Is zinkoxide veilig?
A: ZnO wordt over het algemeen als veilig beschouwd voor gebruik in verschillende toepassingen, maar er moeten voorzorgsmaatregelen worden genomen om inademing van fijne deeltjes te voorkomen.
Vraag: Wat is zinkoxide?
A: Het is een witte poederverbinding bestaande uit zink- en zuurstofatomen, met de chemische formule ZnO.
Vraag: Waar wordt zinkoxide voor gebruikt?
A: ZnO wordt gebruikt bij de productie van zonnebrandcrème, cosmetica, keramiek, elektronica, farmaceutische producten en rubber vanwege de anti-UV-, antimicrobiële en andere gunstige eigenschappen.
Vraag: Hoe beschermen zinkoxide en titaniumdioxide uw huid?
A: ZnO en titaniumdioxide beschermen de huid door UV-stralen te reflecteren en te verstrooien en fungeren als fysieke barrières om zonnebrand en schade door blootstelling aan de zon te voorkomen.