O óxido de zinco (ZnO) é um pó branco utilizado em diversas aplicações, como protetores solares, cerâmica e fabricação de borracha, devido às suas propriedades anti-UV e antimicrobianas.
| Nome IUPAC | Óxido de zinco |
| Fórmula molecular | ZnO |
| Número CAS | 1314-13-2 |
| Sinônimos | Zinco branco, branco chinês, lã filosofal, Oxozinc |
| InChI | InChI=1S/O.Zn |
Propriedades do óxido de zinco
Fórmula de Óxido de Zinco
A fórmula do óxido de zinco é ZnO. Consiste em um átomo de zinco (Zn) e um átomo de oxigênio (O) quimicamente ligados entre si. Esta fórmula simples representa a composição do ZnO na sua forma mais pura.
Massa molar de óxido de zinco
A massa molar do ZnO pode ser calculada somando as massas atômicas do zinco e do oxigênio. O zinco tem massa atômica de aproximadamente 65,38 g/mol, enquanto o oxigênio tem massa atômica de aproximadamente 16,00 g/mol. A adição desses valores dá uma massa molar de aproximadamente 81,38 g/mol para o ZnO.
Ponto de ebulição do óxido de zinco
O óxido de zinco não possui ponto de ebulição bem definido porque sofre sublimação em altas temperaturas. Sublimação é o processo pelo qual um sólido se transforma diretamente em gás sem passar pela fase líquida. Para o ZnO, isso ocorre em temperaturas acima de 1.800 °C (3.272 °F).
Ponto de fusão do óxido de zinco
O ponto de fusão do ZnO é relativamente alto em comparação com muitos outros compostos. Ele derrete por volta de 1975°C (3587°F). Nessa temperatura, o ZnO sólido se transforma em estado líquido, possibilitando diversas aplicações envolvendo sua forma fundida.
Densidade de óxido de zinco g/ml
A densidade do ZnO é de aproximadamente 5,61 g/ml. Este valor indica a massa de ZnO presente em um determinado volume. A alta densidade do ZnO é atribuída à sua estrutura muito compacta, o que contribui para as suas propriedades de estado sólido.
Peso molecular do óxido de zinco
O peso molecular do ZnO é calculado somando os pesos atômicos de seus elementos constituintes, zinco e oxigênio. Conforme mencionado anteriormente, o zinco tem peso atômico de aproximadamente 65,38 g/mol, enquanto o oxigênio tem peso atômico de aproximadamente 16,00 g/mol. O peso molecular do ZnO é, portanto, aproximadamente 81,38 g/mol.
Estrutura do óxido de zinco
O óxido de zinco tem uma estrutura cristalina hexagonal, formando camadas compactadas de átomos de zinco e oxigênio. Este arranjo dá origem às suas propriedades características. A estrutura cristalina do ZnO contribui para sua estabilidade e diversas aplicações em áreas como eletrônica, cerâmica e revestimentos.
Solubilidade do óxido de zinco
O óxido de zinco tem baixa solubilidade em água. É considerado insolúvel, com solubilidade inferior a 0,01 g/100 mL de água. Esta solubilidade limitada contribui para a estabilidade e longevidade do ZnO em diversas aplicações, como em protetores solares, onde proporciona proteção duradoura contra os nocivos raios UV.
| Aparência | pó branco |
| Gravidade Específica | 5,61g/ml |
| Cor | Branco |
| Cheiro | Inodoro |
| Massa molar | 81,38 g/mol |
| Densidade | 5,61g/cm³ |
| Ponto de fusão | 1975°C (3587°F) |
| Ponto de ebulição | Sublime em alta temperatura |
| Ponto flash | Não aplicável |
| Solubilidade em Água | Insolúvel |
| Solubilidade | Insolúvel em água, mas solúvel em ácidos e bases diluídas |
| Pressão de vapor | Insignificante |
| Densidade do vapor | Não disponível |
| pKa | Não aplicável |
| pH | ~7 |
Segurança e perigos do óxido de zinco
O óxido de zinco é geralmente considerado seguro para diversas aplicações, mas é importante estar ciente dos perigos potenciais. Na sua forma sólida, o ZnO não é muito tóxico e apresenta riscos mínimos. Contudo, a inalação de partículas finas de ZnO deve ser evitada, pois pode causar irritação respiratória. A exposição prolongada ou repetida ao pó de ZnO pode levar a uma condição conhecida como febre dos fumos metálicos. Recomenda-se manusear o ZnO com ventilação adequada e evitar contato direto com olhos e pele. Além disso, medidas de proteção como luvas e óculos de proteção devem ser utilizadas ao trabalhar com soluções concentradas de ZnO.
| Símbolos de perigo | Nenhum |
| Descrição de segurança | – Evite inalar partículas.\n- Manuseie com boa ventilação.\n- Utilize medidas de proteção (luvas, óculos).\n- Evite contato direto com os olhos e a pele. |
| Números de identificação da ONU | Não aplicável |
| Código SH | 2817.00.00 |
| Classe de perigo | Não classificado |
| Grupo de embalagem | Não aplicável |
| Toxicidade | Fraco |
Métodos de síntese de óxido de zinco
Existem vários métodos para sintetizar ZnO. No método direto, o aquecimento do zinco metálico ocorre na presença de oxigênio. O zinco metálico oxida para formar ZnO, que pode ser coletado na forma de pó.
No método indireto, você usa sais de zinco como nitrato de zinco ou sulfato de zinco como matéria-prima e depois os decompõe ou reage com outros compostos para produzir ZnO.
Adicionalmente, o método de precipitação envolve a mistura de sais de zinco com um agente precipitante, como hidróxido de sódio ou carbonato de amônio , resultando na formação de um precipitado de ZnO. O método hidrotérmico utiliza condições de alta pressão e alta temperatura para promover a reação entre os sais de zinco e uma fonte de hidróxido, levando à formação de cristais de ZnO.
A síntese sol-gel envolve a hidrólise de um precursor de zinco, como o acetato de zinco, seguida por uma reação de condensação para formar um gel. Para obter ZnO, aqueça o gel.
Os pesquisadores usam técnicas adicionais, incluindo pirólise por spray, deposição de vapor e eletrodeposição, para criar ZnO com características personalizadas. Cada método oferece vantagens em termos de controle de tamanho, morfologia e pureza das partículas, permitindo a síntese sob medida de ZnO para diversas aplicações.
Usos do óxido de zinco
O óxido de zinco encontra amplas aplicações em diversas indústrias devido às suas propriedades versáteis. Aqui estão alguns usos principais do ZnO:
- Protetores solares: O óxido de zinco é um ingrediente comum em protetores solares porque fornece proteção eficaz contra os raios UV nocivos, refletindo-os e dispersando-os para longe da pele.
- Cosméticos: Os fabricantes de cosméticos utilizam ZnO em bases, pós e cremes para absorver o excesso de oleosidade, dar acabamento fosco e atuar como agente de volume e pigmento.
- Produtos farmacêuticos: Cremes e pomadas médicas usam ZnO para tratar várias doenças da pele, como erupções cutâneas, queimaduras e irritações, devido às suas propriedades calmantes e antimicrobianas.
- Indústria da Borracha: A indústria da borracha utiliza ZnO como ativador no processo de vulcanização, melhorando assim a resistência e durabilidade da borracha.
- Cerâmica: Os fabricantes incorporam o ZnO como agente fundente na produção de cerâmica, reduzindo assim o ponto de fusão e melhorando as propriedades gerais do material.
- Eletrônicos: Dispositivos eletrônicos, como varistores, sensores e transistores, usam ZnO como material semicondutor.
- Tintas e Revestimentos: Tintas e revestimentos contêm ZnO como pigmento e absorvedor de UV, garantindo estabilidade de cor e proteção contra degradação solar.
- Têxteis: Os intensificadores incorporam ZnO em tecidos e fibras, conferindo-lhes propriedades antimicrobianas e reduzindo odores, tornando-os adequados para roupas esportivas, meias e roupas íntimas.
- Adesivos: As formulações adesivas incorporam ZnO por sua força de ligação e propriedades de resistência ao calor.
- Alimentação Animal: A alimentação animal contém ZnO como suplemento para tratar a deficiência de zinco no gado, promovendo assim o crescimento e melhorando a saúde geral.
Essas diversas aplicações destacam os muitos benefícios do ZnO em diversas indústrias, tornando-o um composto valioso e versátil.
Questões:
P: Como é produzido o sulfato de zinco?
R: O sulfato de zinco é produzido pela reação do ZnO com ácido sulfúrico.
P: Para que é usado o óxido de zinco?
R: O ZnO é usado em diversas aplicações, como protetor solar, cosméticos, produtos farmacêuticos, fabricação de borracha, cerâmica e eletrônicos.
P: Que porcentagem de óxido de zinco um protetor solar deve conter?
R: A porcentagem recomendada de ZnO no protetor solar é geralmente entre 10% e 20%.
P: Como prender um joelho com fita de óxido de zinco?
R: Para amarrar um joelho com fita de ZnO, comece aplicando uma tira de ancoragem abaixo do joelho, depois enrole a fita diagonalmente sobre o joelho e termine com uma tira de ancoragem acima do joelho.
P: Como usar fita de óxido de zinco para entorse do ligamento lateral?
R: Para usar fita de ZnO para uma entorse do ligamento lateral, aplique a fita em forma de oito ao redor da área afetada para fornecer suporte e estabilidade.
P: O óxido de zinco é seguro?
R: O ZnO é geralmente considerado seguro para uso em diversas aplicações, mas devem ser tomadas precauções para evitar a inalação de partículas finas.
P: O que é óxido de zinco?
R: É um composto em pó branco composto por átomos de zinco e oxigênio, com fórmula química ZnO.
P: Para que é usado o óxido de zinco?
R: O ZnO é utilizado na fabricação de protetores solares, cosméticos, cerâmica, eletrônicos, produtos farmacêuticos e borracha devido às suas propriedades anti-UV, antimicrobianas e outras propriedades benéficas.
P: Como o óxido de zinco e o dióxido de titânio protegem sua pele?
R: O ZnO e o dióxido de titânio protegem a pele refletindo e espalhando os raios UV, agindo como barreiras físicas para prevenir queimaduras solares e danos causados pela exposição solar.