氧化锌（难溶于水的氧化物）
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更新时间：2023-05-23
氧化锌
难溶于水的氧化物
基本信息
| 中文名 | 氧化锌 |
| 熔点 | 1975 |
| 别名 | 锌白 |
| 化学式 | ZnO |
| 摩尔质量 | 81.39 |
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发展简史
氧化锌的另一主要用途是用作涂料，1834年，首次成为水彩颜料，但其难溶于油。不过很快问题就由新的氧化锌生产工艺解决。1845年，勒克莱尔开始在巴黎大规模生产锌白油画颜料，到1850年，氧化锌在整个欧洲流行开来。氧化锌的纯净度很高，以至于在19世纪末， 一些艺术家在画上涂满锌白作为底色，然而这些画作经过百年后都出现了裂纹。
在20世纪后半期，氧化锌多用在橡胶工业。在20世纪70年代，氧化锌的第二大用途是复印纸添加剂，但在21世纪氧化锌作复印纸添加剂的做法已经被淘汰。
岛根大学中村守彦教授领导的研究小组合成了直径约10纳米的氧化锌微粒，并通过特殊处理使微粒具备荧光物质的特性。这种纳米粒子发光比较稳定，发光时间可持续24小时以上，但生产成本不到绿色荧光蛋白的百分之一。
2008年11月1日至15日，研究人员给实验鼠喂食结合了这种粒子的蛋白质，成功拍摄到粒子在实验鼠体内发光的影像。
日本岛根大学2008年11月18日宣布开发出一种在光线照射下能发出荧光的氧化锌纳米粒子，其发光稳定且安全，可应用于尖端医疗领域。
理化性质
防晒机理
氧化锌是一种重要而且使用广泛的物理防晒剂，屏蔽紫外线的原理为吸收和散射。氧化锌属于N型半导体，价带上的电子可以接受紫外线中的能量发生跃迁，这也是它们吸收紫外线的原理。而散射紫外线的功能就和材料的粒径相关，当尺寸远小于紫外线的波长时，粒子就可以将作用在其上的紫外线向各个方向散射，从而减小照射方向的紫外线强度。此外，如果这原料的粒径过大，涂在皮肤上会出现不自然的白化现象。因此纳米级微粒与通常尺寸相比有着显着的优势。
纳米氧化锌是稳定的化合物，可以提供广谱的紫外保护（UVA和UVB），同时还有抗菌和抗炎的作用，几乎在各国对防晒剂的评价中都是目前为止最安全有效的成分。但它们特别小的尺寸，使得它们有更高的化学活性，也可能被人体吸收，从而对人体和环境有着潜在的危害，因此对于纳米级氧化锌的使用还存在着很大的争议。比如欧盟在2004年的时候说纳米氧化锌会被吸收，而且可能会引起DNA损伤。澳大利亚在2006年一份综述中称不认为纳米粒子在皮肤中有吸收。而美国DNA1999年批准氧化锌的使用，但认为纳米氧化锌存在安全问题而不允许使用，而在2006年批准纳米氧化锌作为一个新的有效成分。
纳米微粒最令人担忧的地方就是它会释放出自由基，这会增加氧化压力，从而损伤体内的蛋白、酯类和DNA。钛产生的氢氧自由基可能会对DNA和细胞产生损伤，锌产生氢氧自由基可能会损害皮肤中的DNA和细胞结构。另外，当你抹了防晒霜洗脸或是游泳，又或者是使用带防晒系数的唇膏，就存在着很大的可能将其中含有的纳米级的防晒剂直接通过吃下去，这样人体是可以直接吸收的。有研究表明肠子能够吸收二氧化钛粒子的直径在150-500nm（略高于纳米水平，相当于微米粒子，这种尺寸的粒子防晒剂中也有使用），随后这些粒子还可以到达肝脏和脾脏。关于纳米粒子是否能通过皮肤直接进入血液还存在争议。通过在动物和人手上的实验表明，纳米氧化锌有1.5-2.3%的吸收。但也有人认为人手上的皮肤远比嘴唇、眼睑、大腿内侧、腋下等地方要厚实的多，而且如果皮肤破损处的吸收状况也会不同，很快下结论这种粒子几乎零吸收是过于草率的，缺乏更多的实验证据。
应用领域
2、在化肥工业中对原料气作精脱硫用
7、用于塑料行业、防晒化妆品系列产品、特殊陶瓷制品、特种功能涂料以及纺织卫生加工等
9、用作收敛药，用于制软膏或橡皮膏
10、用作白色颜料，用于印染、造纸、火柴及医药工业。在橡胶工业中用作天然橡胶、合成橡胶及乳胶的硫化活性剂、补强剂及着色剂。也用于颜料锌铬黄、醋酸锌、碳酸锌、氯化锌等的制造。此外还用于电子激光材料、荧光粉、饲料添加剂、催化剂、磁性材料制造饲料添加剂在饲料加工中作锌的补充剂。
11、无机白色颜料。着色力不及二氧化钛及立德粉。广泛用于ABS树脂、聚苯乙烯、环氧树脂、酚醛树脂、氨基树脂和聚氯乙烯及油漆和油墨的着色。另外，在橡胶工业也可用作橡胶的硫化活性剂、补强剂和着色剂。还用于漆布、化妆品、搪瓷、纸张、皮革、火柴、电缆等的生产。也可用于印染、玻璃工业、医药工业等。也用作合成氨的脱硫剂。还用作电子激光材料、荧光粉、饲料添加剂、磁性材料制造等。
12、营养增补剂（锌强化剂）。
13、氧化锌是饲料营养强化剂。
14、主要用作橡胶或电缆的补强剂，以使橡胶具有良好的耐腐蚀性，抗撕裂性和弹性。也用作天然橡胶的硫化活化剂，白色橡胶的着色剂和填料，氯丁橡胶的硫化剂。颗粒细小者（粒径0.1μm左右）可用作聚烯烃或聚氯乙烯等塑料的光稳定剂。
15、用于合成氨原料气的脱硫。
16、用作油漆的颜料和橡胶的填充料， 医药上用于制软膏、锌糊、橡皮膏等。
17、适用于在饲料加工中作锌的补充剂。
18、主要用作白色颜料，橡胶硫化活性剂、补强剂，有机合成催化剂、脱硫剂。
19、用于合成氨、石油、天然气化工原料气的脱硫。
20、用作分析试剂、基准试剂、荧光剂和光敏材料的基质。
21、主要用于橡胶或电缆工业作补强剂和活性剂，也作白色胶的着色剂和填充剂，在氯丁橡胶中用作硫化剂等。
毒理数据
制备方法
一、直接法：
3、由粗氧化锌冶炼成锌，再经高温空气氧化而成。
4、由熔融锌氧化而得。
二、间接法。反应方程式：2Zn+O2=2ZnO
操作方法：将电解法制得的锌锭加热至600～700℃熔融后，置于耐高温坩埚内，使之1250～1300℃高温下熔融气化，导入热空气进行氧化，生成的氧化锌经冷却、旋风分离，将细粒子用布袋捕集，即制得氧化锌成品。
直接法。反应方程式：
C+O2=CO2
CO2+C=2CO
ZnO+CO=Zn（蒸气）+CO2
Zn（蒸气）+CO+O2=ZnO+CO2
操作方法：将焙烧锌矿粉（或含锌物料）与无烟煤（或焦炭悄）、石灰石按1：0.5：0.05比例配制成球。在1300℃经还原冶炼，矿粉中氧化锌被还原成锌蒸气，再通入空气进行氧化，生成的氧化锌经捕集，制得氧化锌成品。
以碳酸锌为原料，经水洗、干燥、煅烧、粉碎制得产品氧化锌。ZnCO3→ZnO+CO2↑
以氢氧化锌为原料，经水洗沉淀、干燥、煅烧、冷却、粉碎制得产品氧化锌。Zn（OH）2→ZnO+H2O
安全措施
注意事项
泄漏处理
隔离泄漏污染区，周围设警告标志，建议应急处理人员戴好口罩、护目镜，穿工作服。小心扫起，避免扬尘，倒至空旷地方深埋。也可以用大量水冲洗，经稀释的洗水放入废水系统。如大量泄漏，收集回收或无害处理后废弃。
皮肤接触：用肥皂水及清水彻底冲洗。就医。
眼睛接触：拉开眼睑，用流动清水冲洗15分钟。就医。
吸入：脱离现场至空气新鲜处。就医。
食入：误服者，口服牛奶、豆浆或蛋清，洗胃。就医。
急性毒性LD50：7950mg/kg（小鼠经口）
燃烧（分解）产物：自然分解产物未知。
运输注意事项：起运时包装要完整，装载应稳妥。运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。严禁与氧化剂等混装混运。运输途中应防曝晒、雨淋，防高温。
储存事宜
储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。应与氧化剂分开存放，切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。
安全术语
S60：该物质及其容器须作为危险性废料处置。（This material and its container must be disposed of as hazardous waste.）
S61：避免释放至环境中。参考特别说明/安全数据说明书。（Avoid release to the environment. Refer to special instructions / safety data sheets.）
风险术语
R50/53：对水生生物有极高毒性，可能对水体环境产生长期不良影响。（Very toxic to aquatic organisms， may cause long-term adverse effects in the aquatic environment.）
法规信息
化学品分类和危险性公示通则（2009年05月21日发布），原化学工业部、国务院经贸办《关于印发化学危险物品安全管理条例实施细则>的通知》（化劳发[1992]677号），劳动部、化学工业部关于颁发《工作场所安全使用化学品规定》的通知“劳部发（1996）423号”等法规，针对化学危险品的安全使用、生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应规定。
相关实验
实验名称：氧化锌的测定。
应用范围/：该方法采用滴定法测定氧化锌的含量，该方法适用于氧化锌。
实验原理：供试品加稀盐酸使溶解，加0.025%甲基红的乙醇溶液及氨试液，加氨-氯化铵缓冲液（pH值10.0）与铬黑T指示剂，用乙二胺四醋酸二钠滴定液（含量0.05mol/L）滴定至溶液由紫色转变为纯蓝色。读出乙二胺四醋酸二钠滴定液使用量，计算氧化锌的含量。
实验试剂：
1. 水（新沸放置至室温）。
2. 乙二胺四醋酸二钠滴定液（0.05mol/L）。
3. 基准氧化锌。
4. 稀盐酸。
5. 甲基红的乙醇溶液（0.025%）。
6. 氨试液。
7. 铬黑T指示剂。
8. 氨-氯化铵缓冲液（pH10.0）。
实验制备：
1.乙二胺四醋酸二钠滴定液（0.05mol/L）。
配制：取乙二胺四醋酸二钠19g，加新沸过的冷水使成1000mL，摇匀。
标定：取于800℃灼烧至恒重的基准氧化锌0.12g，精密称定，加稀盐酸3mL使溶解，加水25mL，加0.025%甲基红的乙醇溶液1滴，滴加氨试液至溶液显微黄色，加水25mL与氨-氯化铵缓冲液（pH10.0）10mL，再加铬黑T指示剂少量，用该液滴定至溶液由紫色变为纯蓝色，并将滴定结果用空白试验校正。每1mL乙二胺四醋酸二钠滴定液（0.05mol/L）相当于4.069mg的氧化锌。根据该液的消耗量与氧化锌的取用量，算出该液的浓度。
贮藏：置玻璃塞瓶中，避免与橡皮塞、橡皮管等接触。
3. 氨试液：取浓氨溶液400mL，加水使成1000mL，即得。
5. 氨-氯化铵缓冲液（pH10.0）：取氯化铵5.4g，加水20mL溶解后，加浓氨溶液35mL，再加水稀释至100mL，即得。
实验步骤：精密称取供试品约0.1g，加稀盐酸2mL使溶解，加水为25mL，加0.025%甲基红乙醇溶液1滴，滴加氨试液到溶液显微黄色，加水25mL、氨-氯化铵缓冲液（pH值10.0）10mL与铬黑T指示剂少许，用乙二胺四醋酸二钠滴定液（0.05mol/L）滴定至溶液由紫色转变为纯蓝色。记录消耗乙二胺四醋酸二钠滴定液的体积数（mL），每1mL乙二胺四醋酸二钠滴定液（0.05mol/L）相当4.069mg的ZnO。
