Ossido di zinco

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Cos'è l'ossido di zinco?

L'ossido di zinco è un composto inorganico con la formula ZnO. ZnO è una polvere bianca insolubile in acqua come ossido anfotero. Sebbene si presenti naturalmente come zincite minerale, la maggior parte dell'ossido di zinco viene prodotto sinteticamente.

ZnO è un semiconduttore a banda larga del gruppo di semiconduttori II-VI. Il contributo naturale del semiconduttore, dovuto alle vacanze di ossigeno o alle transizioni di zinco, è di tipo n. L'ossido di zinco è ben permeabile, ha un'elevata mobilità elettronica e un'ampia banda proibita ed è fortemente luminescente a temperatura ambiente. Grazie a queste caratteristiche, è ampiamente utilizzato in molte tecnologie e industrie emergenti.

Lo ZnO puro è una polvere bianca, ma si trova in natura come il raro minerale zincite, che spesso contiene manganese e altre impurità di colore giallo-rosso. L'ossido di zinco cristallino è termocromico, cambia da bianco a giallo se riscaldato in aria e diventa bianco quando viene raffreddato. Questo cambiamento di colore è causato da una piccola perdita di ossigeno nell'ambiente ad alte temperature.

L'ossido di zinco è utilizzato in molti settori diversi. La reattività dell'ossido viene utilizzata in molte aree come precursore di altri composti di zinco. Per le applicazioni nella scienza dei materiali, l'ossido di zinco ha un alto indice di rifrazione, un'elevata conduttività termica, proprietà leganti, antibatteriche e di protezione dai raggi UV. L'ossido di zinco viene aggiunto come additivo a materiali e prodotti, tra cui plastica, ceramica, vetro, cemento, gomma, lubrificanti, vernici, unguenti, adesivi, sigillanti, produzione di calcestruzzo, pigmenti, alimenti, batterie, ferriti, ritardanti di fiamma.

Come viene prodotto l'ossido di zinco?

Innanzitutto, è la versione chiamata metodo indiretto o francese. Lo zinco metallico viene fuso in un crogiolo di grafite ed evaporato a temperature superiori a 907 °C. Il vapore di zinco reagisce con l'ossigeno nell'aria per dare ZnO. Questo è il metodo più comune utilizzato per produrre ossido di zinco in tutto il mondo.

Nel processo diretto o americano, inizia con vari compositi di zinco contaminati come minerali di zinco o sottoprodotti di fusione. I precursori di zinco vengono ridotti riscaldando con una fonte di carbonio come l'antracite per produrre vapore di zinco, che viene quindi ossidato come nel processo indiretto.

L'ossido di zinco in polvere bianca può essere prodotto in laboratorio mediante elettrolisi di una soluzione di bicarbonato di sodio con un anodo di zinco. In primo luogo, vengono prodotti idrossido di zinco e idrogeno gassoso. Quindi, quando l'idrossido di zinco viene riscaldato, si decompone in ossido di zinco.

Che aspetto ha l'ossido di zinco?

Colore bianco, inodore e in polvere

Qual è la formula molecolare dell'ossido di zinco?

Formula molecolare: ZnO

In quali settori viene utilizzato l'ossido di zinco?

• Industria della gomma e della ceramica
• industria del gas naturale
• industria dei metalli
• rivestimenti per finestre
• applicazioni all'aperto
• Pigmentazione della vernice
• Industria farmaceutica e cura della persona
• industria alimentare
• industria delle sigarette
• Filtro ai raggi UV

Quali sono le aree di utilizzo dell'ossido di zinco (processi)?

• Da % 50 a % 60 di ZnO l'uso è nell'industria della gomma. L'ossido di zinco viene utilizzato insieme all'acido stearico nella vulcanizzazione della gomma. L'additivo ZnO protegge la gomma anche dai funghi e dai raggi UV.
• L'ossido di zinco è utilizzato nella smaltatura della ceramica e nelle composizioni di fritte nell'industria della ceramica.
• L'ossido di zinco viene utilizzato come pretrattamento per rimuovere l'idrogeno solforato (H2S) dal gas naturale.
• L'ossido di zinco, che è esaurito nell'isotopo di zinco con massa atomica 64, viene utilizzato per prevenire la corrosione nei reattori nucleari ad acqua pressurizzata.
• Le vernici contenenti polvere di ossido di zinco sono utilizzate come rivestimento anticorrosivo per metalli e soprattutto ferro zincato.
• L'ossido di zinco è usato come rivestimento su alcune finestre. A seconda del lato della finestra su cui si trova il rivestimento, non solo consente di risparmiare energia riflettendo i raggi infrarossi nella stanza, ma fornisce anche protezione dal calore impedendo ai raggi di entrare nella stanza.
• Le materie plastiche come il polietilene naftalato (PEN) possono essere protette applicando un rivestimento di ossido di zinco. Il rivestimento riduce la diffusione dell'ossigeno con PEN.
• Gli strati di ossido di zinco possono essere utilizzati anche su policarbonato in applicazioni esterne. Il rivestimento protegge il policarbonato dalla luce solare e ne riduce il tasso di ossidazione e l'ingiallimento dovuto alla luce.
• Il bianco di zinco è usato come pigmento nelle vernici ed è più opaco del litocopo, ma meno opaco del biossido di titanio.
• Viene utilizzato nei rivestimenti di carta a causa del suo pigmento bianco.
• È usato come componente principale del trucco minerale.
• L'ossido di zinco fornisce una forte protezione dai raggi ultravioletti UVA e UVB. Pertanto, nelle lozioni solari; Viene utilizzato negli occhiali che bloccano i raggi UV e negli occhiali per saldatura che possono essere utilizzati nello spazio.
• L'ossido di zinco viene aggiunto a molti prodotti alimentari, compresi i cereali per la colazione, come fonte di zinco, un nutriente essenziale.
• L'ossido di zinco è un componente dei filtri delle sigarette.
• L'ossido di zinco ha molti usi nell'industria farmaceutica. È ampiamente usato nelle polveri per alleviare la dermatite atopica, la dermatite da contatto, il prurito indotto dall'eczema, il prurito cutaneo indotto dal pannolino e nel trattamento di varie malattie della pelle come l'acne.
• L'ossido di zinco viene utilizzato nei prodotti per colluttori e nei dentifrici come agente antibatterico consigliato per prevenire la formazione di placca e tartaro e controllare l'alitosi riducendo i gas volatili e i composti solforati volatili (VSC) in bocca.
• L'ossido di zinco ha proprietà deodoranti e antibatteriche e viene aggiunto a tessuti di cotone, gomma, prodotti per l'igiene orale e imballaggi alimentari.

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