Оксид цинка. Свойства и применение. Мир современных материалов - Оксид цинка ZnO Оксид цинка физические и химические свойства

Неорганическое вещество, востребованное в разных областях производства, в медицине и в быту. Формула ZnO. Встречается в природе в виде минерала цинкита.

Свойства

Белый мелкий кристаллический порошок, не растворимый в воде. Возгоняется при t +1800 °C, плавится при 2000 °C. Обладает полупроводниковыми свойствами, низкой теплопроводностью, поглощает ультрафиолет. Тонкие пленки обладают пьезоэлектрическими качествами. При нагревании становится желтым, после остывания опять белеет. Не горит. При контакте с кожей не вызывает раздражения, наоборот, обладает противовоспалительным и обеззараживающим действием.

Цинк окись - амфотерный оксид, вступающий в реакцию и с кислотами, и со щелочами. Реакция с кислотами приводит к получению солей, со щелочами - комплексных соединений гидроксоцинкатов. Взаимодействует с водородом, углеродом, раствором аммиака, угарным газом, метаном, карбидом кальция, ферросилицием. В результате сплавления с оксидами и гидроксидами металлов получаются цинкаты, а если сплавлять реагент с оксидом бора или оксидом кремния, то образуются борат и силикат цинка.

Меры предосторожности

Оксид цинка считается малоопасным и малотоксичным веществом, не огне- и не взрывоопасным, IV степени опасности. Но пыль, взвесь, аэрозоль окиси цинка вызывают раздражение дыхательных путей и «литейную лихорадку». Проглатывание приводит к заболеваниям ЖКТ. На производствах, имеющих дело с большими количествами сыпучего реактива, с обжигом латуни, работники должны пользоваться респираторами , защитными очками, перчатками и спецобувью.

Хранить реагент следует в герметичной таре (полиэтиленовые и бумажные мешки или пакеты; стальные, картонные, фанерные бочки и контейнеры), так как доступ к углекислоте и влаге из воздуха может привести к перекристаллизации в углекислый цинк. Если из-за длительного неправильного хранения оксид цинка все же превратился в углекислый цинк, то ему можно вернуть первоначальные свойства, прокалив его. Окись цинка хранят в крытых, сухих складах без доступа солнечного света. Допустимый диапазон температур хранения - от -40 до +40 °С.

Применение оксида цинка

Наполнитель и краситель для резины, полимеров, бумаги; вулканизирующий агент для некоторых видов каучуков; катализатор в производства метанола; пигмент для лакокрасочной промышленности (цинковые белила).
- Используется при получении стекла и красок на базе жидкого стекла ; составов-преобразователей ржавчины; фотокаталитических обеззараживающих покрытий стен и потолков в больницах; искусственной кожи, подошвенных резин.
- Наполнитель кремов, мазей, пудр и присыпок в косметологии и фармацевтике. Ингредиент кремов для загара, зубных паст.
- Минеральная добавка для животных кормов.
- Сырье в стекольной и керамической индустрии.
- В радиоэлектронной промышленности на основе окиси цинка изготавливают варисторы (полупроводниковые элементы, проводимость которых зависит от напряжения), люминофоры, голубые светодиоды, порошковые лазеры, тонкие пленки для сенсоров.
- В металлургии - для изготовления электрокабеля.
- В медицине применяется как антисептик, подсушивающее, вяжущее, адсорбирующее вещество. Его добавляют во многие наружные дерматологические средства для лечения экзем, пролежней, детской потницы, простого герпеса, ран, порезов, ожогов, язв.
- В стоматологии изготавливают абразивные материалы, добавляют в стоматологический цемент. В хирургии используются резинотехнические изделия на основе оксида цинка.

В нашем интернет-магазине вы можете купить оксид цинка высокого качества по доступной цене. Есть доставка и возможность самовывоза. Покупать у нас удобно и выгодно!

Микроэлемент, играющий важную роль в метаболизме клеток и стабилизации клеточных мембран. Является составной частью многих ферментных систем, в которых он является либо коэнзимом, либо неотъемлемой частью фермента. Принимает участие в регуляции синтеза белка и углеводов. Наличие цинка является необходимым условием для нормального функционирования иммунной системы. Цинк оказывает позитивное влияние на память, способствует усвоению витамина А, необходимого для поддержания зрения, облегчает накопление в организме и продлевает его действие, поддерживает процесс восстановления тканей и заживления ран. Цинк необходим для нормального роста и процесса воспроизводства. Дефицит цинка возникает в случаях парентерального лечения без соответствующих пищевых добавок, при хронических заболеваний кишечника (таких как колит и болезнь Крона), у пациентов с кишечными свищами, при некоторых кожных заболеваниях (например, при энтеропатическом акродерматите), реже в случае цирроза печени, при почечной недостаточности, резекции желудка. В случаях дефицита цинка наблюдается нарушение концентрации, расстройства вкуса, отсутствие аппетита, снижение иммунитета, плохое заживление ран, повышение артериального давления, гиперхолестеринемия, куриная слепота, гиперплазия предстательной железы, нарушение роста у детей, и в случаях существенного дефицита цинка - дерматологические заболевания, такие как очаговая и злокачественная алопеция. Содержание цинка в организме в среднем составляет 1,4–2,3 г, из которых около 98% находится внутри клеток (в основном в эритроцитах, коже, сперме, в предстательной железе, костях, в слизистой оболочке кишечника). Некоторые соединения цинка (например, оксид цинка), обладают вяжущими и высушивающими свойствами. Сульфат цинка обладает противовоспалительными свойствами. После применения перорально соли цинка слабо всасываются из желудочно-кишечного тракта (примерно на 20–40%). Средняя концентрация цинка в крови составляет 11,3–17,6 ммоль/л. Цинк выводится из организма в основном с фекалиями.

Оксид цинка: применение

Лечение заболеваний, связанных с дефицитом цинка или его пониженным содержанием в организме, таких как энтеропатический акродерматит, очаговая и злокачественная алопеция, гнойные прыщи, хронический нейродермит при замене стероидов на кортикостероиды, ломкость волос, нарушение процесса заживления ран, иммунные нарушения, психоневрологические расстройства, половые дисфункции у мужчин, нарушения роста и зрения у детей. Препарат в виде жевательных таблеток применяется для удаления неприятного запаха изо рта. Вспомогательно при болезни Вильсона. Наружно в дерматологии на зудящие места на коже, трудно заживающие раны, при хроническом воспалении кожи, экземе; в офтальмологии - при конъюнктивитах.

Противопоказания

Повышенная чувствительность к препарату; почечная недостаточность. Наружно не следует применять на сочащиеся или покрытые струпьями раны. Взаимодействие с другими препаратами Не следует принимать одновременно цинкосодержащие препараты и тетрациклин (цинк снижает его абсорбцию), а также соединения железа, ацетилсалициловую кислоту, индометацин, тиазидные диуретики, хелатообразователи (D-пеницилламин), кортикостероиды. Побочные эффекты Тошнота, рвота, боль в животе, диарея, головная боль, металлический привкус во рту. В результате длительного использования солей цинка могут возникнуть анемия и дефицит меди в организме.

Беременность и лактация

Нет информации относительно безопасности применения препаратов, содержащих цинк, во время беременности и в период лактации.

Дозировка

Суточная потребность в цинке, в зависимости от возраста, составляет: дети младше 10 лет: 5 мг, дети и подростки 10–15 лет: 15 мг, взрослые: 15–20 мг. При беременности и в период лактации потребность в цинке увеличивается до 25 мг/день. Энтеропатический акродерматит, очаговая алопеция: перорально перед едой в среднем 45 мг 3 ×/день, снижая дозу по мере улучшения состояния. Таблетки не следует делить или жевать. Наружно – больные места на коже смазывать 1–3 ×/день. Смотреть также: описания препаратов.

Цинка оксид

Химические свойства

Согласно фармакопее, Цинка Оксид или окись цинка – это кристаллический порошок без цвета, который не растворим в воде, этиловом спирте. Хорошо растворяется в разведенной минеральной кислоте и уксусной к-те. Под действием высокой температуры желтеет (из-за смещения края в спектре поглощения до синей области), сублимируется при 1800 градусах Цельсия. Молярная масса = 81,4 грамма на моль. Формула Оксида Цинка: ZnO . Обладает свойством поглощать углекислый газ из воздуха.

С чем реагирует вещество? По химическим свойствам – это амфотерное соединение, реагирует с кислотами, образуя соли, вступает в реакцию с кислотными и основными оксидами, а с растворами щелочей образует комплексные соединения. Оксид растворяется в р-ре аммиака в воде, при этом образуется комплексный аммиакат . Средство вступает в реакцию с оксидами металлов и щелочью, образуя цинкаты ; с оксидом кремния и бора – силикаты и бораты . Оксид Цинка не реагирует с медью, кислородом, водой. Химическое соединение получают из природного минерала цинкита, при сжигании паров Zn в кислороде; при термическом разложении гидроксида , карбоната и нитрата Zn ; с помощью гидротермального синтеза и оксилительного обжига сульфида .

Средство нашло широкое применение в фармацевтической и химической промышленности; при создании зубной пасты, цемента в стоматологии; вещество добавляют в состав косметики и кремов для загара; применяют в нефтеперерабатывающей, шинной и лакокрасочной промышленности; используют во время производства керамики и стекла, в электронике; добавляют в корм для животных; используют для преобразования ржавчины. Вещество слабо токсично. При вдыхании пыли с оксидом может развиться литейная лихорадка .

Фармакологическое действие

Антисептическое, подсушивающее, вяжущее, адсорбирующее.

Фармакодинамика и фармакокинетика

Вещество обладает способностью при нанесении на поверхность кожи и раневую поверхность денатурировать белки и образовывать альбуминаты . Средство значительно уменьшает выраженность процесса экксудации, снимает воспаление и раздражение. Образует барьерную пленку на коже, которая защищает ее от действия неблагоприятных факторов, обладает абсорбирующим эффектом.

Лекарство используют в виде присыпок, паст и мазей, линимента.

Показания к применению

Применение окиси цинка:

при , от потницы и опрелостей;
для лечения поверхностных ран и ожогов, порезов, ссадин, царапин;
при лечении пролежней, трофических язв , стрептодермии .

Противопоказания

Окись Цинка нельзя использовать на наличии на активный компонент.

Побочные действия

Редко возникают зуд, аллергические высыпания на коже, гиперемия .

Инструкция по применению (Способ и дозировка)

Цинка Оксид используют местно, наружно. В зависимости от лекарственной формы и болезни применяют разные схемы лечения.

Передозировка

Нет сведений о передозировке. Возможно развитие аллергических реакций.

Взаимодействие

Окись Цинка несовместима с ихтаммолом в составе мази.

Особые указания

Препараты на основе Цинка Оксида следует применять в соответствии с рекомендациями врача.

Нельзя допускать попадания лекарства в глаза.

Детям

Средство можно использовать при лечении пациентов всех возрастных категорий.

В течение многих веков оксид цинка использовался в медицине. Упоминания о нем встречаются еще в древнеиндийском медицинском тексте «Чарака Самхита». Также применение оксида цинка в медицинских целях описывается греческим врачом Диоскоридом. Сегодня это вещество находит разнообразное применение и в фармакологии, и в промышленности.

Оксид цинка – это неорганическое соединение, которое присутствует в земной коре в виде минерала, известного как цинкит. Однако с целью удовлетворения большей части коммерческого спроса на это соединение, его также синтезируют искусственным образом. Химическая формула оксида цинка ZnO. Это белое, порошкообразное вещество, которое не растворяется в воде и алкоголе, но растворяется в большинстве кислот, включая соляную кислоту (HCl).

Сжигание цинка в воздухе для получения оксида цинка было распространенной практикой среди алхимиков. Получаемое таким образом вещество выглядит очень рыхлым и напоминает белые пучки шерсти, из-за чего его называют «шерстью философов».

Минерал цинкит может иметь слегка желтоватый или розоватый цвет из-за присутствия марганца и других примесей. Известно, что оксид цинка вступает в сильную реакцию с порошком алюминия и магния. Еще одним интересным свойством этого неорганического соединения является то, что оно способно поглощать ультрафиолетовое излучение. Помимо этого оксид цинка известен такими своими свойствами, как высокая теплопроводность и способность оказывать антибактериальное воздействие.

Применение оксида цинка в медицине

Оксид цинка обладает антибактериальными свойствами, и в связи с этим широко используется в лечении ряда кожных заболеваний. Его применяют в качестве наружного средства для уменьшения раздражения кожи и лечения легких ожогов и порезов. Также это вещество можно использовать как средство против сухой и ороговевшей кожи.

Оксид цинка используется при уходе за новорожденными

Оксид цинка – это наиболее широко используемый продукт для лечения и профилактики опрелостей.
Он по существу образует защитный барьер между кожей и подгузником,
таким образом, препятствуя появлению любых высыпаний.

В связи с наличием у него лекарственных свойств, его добавляют в детские присыпки, шампуни против перхоти, антисептические кремы и хирургические ленты. Вместе с оксидом железа, это соединение используется для создания жидкости от солнечных ожогов (каламина лосьона).
Оксид цинка смешивают с эвгенолом с целью получения оксида цинка с эвгенолом, который применяется в стоматологии при протезировании и восстановлении зубов.
Способность устранять зуд и раздражение кожи делает оксид цинка важным ингредиентом множества ректальных суппозиториев, которые применяются для снятия раздражения и дискомфорта при геморрое.
Также это вещество служит источником минерального нутриента цинка, который требуется для протекания широкого круга реакций в организме. Поэтому его добавляют в пищевые или витаминные добавки. В качестве пищевой добавки, оксид цинка может содержаться и в обогащенных витаминами и минералам готовых зерновых завтраках. В связи с наличием фунгистатических свойств его используют при производстве упаковочного материала для мяса, рыбы и овощей.

Применение оксида цинка в косметологии

Оксид цинка способен поглощать ультрафиолетовое излучение солнца, и, таким образом, защищать кожу от солнечных ожогов и других повреждений, вызываемых УФ лучами.

Оксид цинка – это один из важнейших ингредиентов минеральной косметики. Так как кожа его не впитывает, он не вызывает никого раздражения. Кроме того его применение не приводит к появлению угрей и не вызывает аллергию.
Помимо всего прочего оксид цинка используют при производстве дезодорантов и мыл. Он способствуют устранению неприятного запаха от тела, и предотвращает рост бактерий. Также оксид цинка успокаивает кожу и защищает ее от раздражающих веществ.

Тем не менее, при наружном применении оксида цинка или содержащих его средств необходимо соблюдать осторожность. Его не следует использовать для лечения тяжелых ожогов и ран. Важно избегать попадания оксида цинка в глаза и рот. Подвергание воздействию паров оксида цинка может приводить к раздражению легких и вызывать «лихорадку литейщиков», симптомы которой схожи с симптомами гриппа. Таким образом, вдыхание паров оксида цинка опасно, тогда как сам оксид цинка не токсичен.

Обозначение - Zn (Zincum);
Период - IV;
Группа - 12 (IIb);
Атомная масса - 65,39;
Атомный номер - 30;
Радиус атома = 138 пм;
Ковалентный радиус = 125 пм;
Распределение электронов - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 ;
t плавления = 419,88°C;
t кипения = 907°C;
Электроотрицательность (по Полингу/по Алпреду и Рохову) = 1,65/1,66;
Степень окисления: +2, 0;
Плотность (н. у.) = 7,13 г/см 3 ;
Молярный объем = 9,2 см 3 /моль.

Цинк люди использовали еще до нашей эры в виде его сплава с медью - латуни. Впервые чистый цинк удалось выделить англичанину Уильяму Чемпиону в 18 веке.

В земной коре цинка содержится 8,3·10 -3 % по массе. Много цинка содержится в термальных источниках, из которых происходит осаждение сульфидов цинка, имеющих важное промышленное значение. Цинк играет активную роль в жизни животных и растений, являясь важным биогенным микроэлементом.

Рис. Строение атома цинка .

Электронная конфигурация атома цинка - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 (см. Электронная структура атомов). Предпоследний электронный слой атома цинка полностью заполнен, а на внешнем слое находится два s-электрона, которые и взаимодействуют с другими элементами, поэтому в соединениях цинк проявляется степень окисления +2. (см. Валентность). Цинк обладает высокой химической активностью.

Физические свойства цинка:

голубовато-белый металл;
хрупкий при н. у.;
при нагревании более 100°C хорошо куется и прокатывается;
обладает хорошей тепло- и электропроводностью.

Химические свойства цинка:

на воздухе быстро окисляется, покрываясь тонкой пленкой оксида цинка, предохраняющей металл от дальнейшей реакции;
при нагревании реагирует с кислородом, хлором, серой, образуя оксиды, хлориды, сульфиды соответственно:
2Zn + O 2 = 2ZnO; Zn + Cl 2 = ZnCl 2 ; Zn + S = ZnS.
реагирует с разбавленной серной кислотой и растворами кислот неокислителей, вытесняя из них водород:
Zn + H 2 SO 4(рзб.) = ZnSO 4 + H 2 ; Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2 ;
реагирует с азотной и концентрированной серной кислотой, восстанавливая азот или серу соответственно:
Zn + H 2 SO 4(кнц.) = ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O;
реагирует при нагревании с растворами щелочей, образуя гидроцинкаты: Zn + 2NaOH + 2H 2 O = Na 2 + H 2 ;
вытесняет менее активные металлы (см. электрохимический ряд напряжений металлов) из растворов их солей: Zn + CuCl 2 = ZnCl 2 + Cu.

Получение цинка:

чистый цинк получают электролизом его солей;
промышленным способом цинк получают из сульфидных руд:
- на первом этапе получают оксид цинка, подвергая руду окислительному обжигу: 2ZnS + 3O 2 = 2ZnO + 2SO 2 ;
- на втором этапе оксид цинка восстанавливают углем при высокой температуре: ZnO + C = Zn + CO.

Применение цинка:

в качестве антикоррозионного покрытия металлических изделий (цинкование);
для изготовления сплавов, широко применяющихся в машиностроении;
в АКБ и сухих элементах;
в лакокрасочной промышленности (изготовление цинковых белил);
как восстановитель в реакциях органического синтеза.