氧化鋅百度百科

發(fā)展簡(jiǎn)史

人類很早便學(xué)會(huì)了使用氧化鋅作涂料或外用醫(yī)藥，但人類發(fā)現(xiàn)氧化鋅的歷史已經(jīng)很難追溯。

羅馬人早在公元前200年便學(xué)會(huì)用銅和含氧化鋅的鋅礦石反應(yīng)制作黃銅。氧化鋅在豎爐中化作鋅蒸汽，滾進(jìn)煙道發(fā)生反應(yīng)。迪奧斯科里季斯同樣對(duì)此有所介紹。

公元12世紀(jì)起，印度人認(rèn)識(shí)了鋅和鋅礦，并開始用原始的方式冶鋅。冶鋅技術(shù)在17世紀(jì)傳入中國(guó)。1743年，英國(guó)布里斯托爾建立了歐洲第一個(gè)鋅冶煉工廠。

氧化鋅的另一主要用途是用作涂料，1834年，首次成為水彩顏料，但其難溶于油。不過很快問題就由新的氧化鋅生產(chǎn)工藝解決。1845年，勒克萊爾開始在巴黎大規(guī)模生產(chǎn)鋅白油畫顏料，到1850年，氧化鋅在整個(gè)歐洲流行開來(lái)。氧化鋅的純凈度很高，以至于在19世紀(jì)末， 一些藝術(shù)家在畫上涂滿鋅白作為底色，然而這些畫作經(jīng)過百年后都出現(xiàn)了裂紋。

在20世紀(jì)后半期，氧化鋅多用在橡膠工業(yè)。在20世紀(jì)70年代，氧化鋅的第二大用途是復(fù)印紙?zhí)砑觿?，但?1世紀(jì)氧化鋅作復(fù)印紙?zhí)砑觿┑淖龇ㄒ呀?jīng)被淘汰。

島根大學(xué)中村守彥教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組合成了直徑約10納米的氧化鋅微粒，并通過特殊處理使微粒具備熒光物質(zhì)的特性。這種納米粒子發(fā)光比較穩(wěn)定，發(fā)光時(shí)間可持續(xù)24小時(shí)以上，但生產(chǎn)成本不到綠色熒光蛋白的百分之一。

2008年11月1日至15日，研究人員給實(shí)驗(yàn)鼠喂食結(jié)合了這種粒子的蛋白質(zhì)，成功拍攝到粒子在實(shí)驗(yàn)鼠體內(nèi)發(fā)光的影像。

日本島根大學(xué)2008年11月18日宣布開發(fā)出一種在光線照射下能發(fā)出熒光的氧化鋅納米粒子，其發(fā)光穩(wěn)定且安全，可應(yīng)用于尖端醫(yī)療領(lǐng)域。

理化性質(zhì)

物理性質(zhì)

密度：5.6g/cm3

熔點(diǎn)：1975℃

沸點(diǎn)：2360℃

折射率：2.008~2.029

外觀：白色粉末

溶解性：不溶于水、乙醇，溶于酸、氫氧化鈉水溶液、氯化銨2

化學(xué)性質(zhì)

氧化鋅是一種著名的白色的顏料，俗名叫鋅白。它的優(yōu)點(diǎn)是遇到H2S氣體不變黑，因?yàn)閆nS也是白色的。在加熱時(shí)，ZnO由白、淺黃逐步變?yōu)闄幟庶S色，當(dāng)冷卻后黃色便退去，利用這一特性，把它摻入油漆或加入溫度計(jì)中，做成變色油漆或變色溫度計(jì)。因ZnO有收斂性和一定的殺菌能力，在醫(yī)藥上常調(diào)制成軟膏使用，ZnO還可用作催化劑。

化學(xué)反應(yīng)式：跟NaOH反應(yīng)：ZnO+2NaOH+H2O=Na2[Zn(OH)4]

計(jì)算化學(xué)數(shù)據(jù)

疏水參數(shù)計(jì)算參考值（XlogP）：無(wú)

氫鍵供體數(shù)量：0

氫鍵受體數(shù)量：1

可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量：0

互變異構(gòu)體數(shù)量：0

拓?fù)浞肿訕O性表面積：17.1

重原子數(shù)量：2

表面電荷：0

復(fù)雜度：2

同位素原子數(shù)量：0

確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0

不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0

確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0

不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0

共價(jià)鍵單元數(shù)量：12

應(yīng)用領(lǐng)域

1、在橡膠或電纜工業(yè)工業(yè)中用作天然橡膠、合成橡膠及乳膠的硫化活性劑、補(bǔ)強(qiáng)劑及著色劑，以使橡膠具有良好的耐腐蝕性，抗撕裂性和彈性。白色膠的著色劑和填充劑，在氯丁橡膠中用作硫化劑，顆粒細(xì)小者（粒徑0.1μm左右）可用作聚烯烴或聚氯乙烯等塑料的光穩(wěn)定劑。

2、有機(jī)合成催化劑、脫硫劑，

3、在化肥工業(yè)中對(duì)原料氣作精脫硫用，用于合成氨、石油、天然氣化工原料氣的脫硫，甲醇和制氫等工業(yè)原料氣、油的深度脫硫凈化過程，

4、用作分析試劑、基準(zhǔn)試劑、熒光劑和光敏材料的基質(zhì)

5、用于靜電濕法復(fù)印、干法轉(zhuǎn)印、激光傳真通訊、電子計(jì)算機(jī)的靜電記錄及靜電制版檔

6、用于塑料行業(yè)、防曬化妝品系列產(chǎn)品、特殊陶瓷制品、特種功能涂料以及紡織衛(wèi)生加工等

7、制藥，用作收斂藥，用于制軟膏、鋅糊、橡皮膏

8、用作白色顏料，著色力不及二氧化鈦及立德粉。用于ABS樹脂、聚苯乙烯、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、氨基樹脂和聚氯乙烯及油漆和油墨的著色。用于顏料鋅鉻黃、醋酸鋅、碳酸鋅、氯化鋅等的制造。

9、電子激光材料、熒光粉、催化劑、磁性材料制造

10、還用于漆布、化妝品、搪瓷、皮革等的生產(chǎn)。

11、用于印染、造紙、火柴、醫(yī)藥工業(yè)、玻璃工業(yè)等。

12、氧化鋅是飼料營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑，適用于在飼料加工中作鋅的補(bǔ)充劑。

防曬機(jī)理

氧化鋅是一種重要而且使用廣泛的物理防曬劑，屏蔽紫外線的原理為吸收和散射。氧化鋅屬于N型半導(dǎo)體，價(jià)帶上的電子可以接受紫外線中的能量發(fā)生躍遷，這也是它們吸收紫外線的原理。而散射紫外線的功能就和材料的粒徑相關(guān)，當(dāng)尺寸遠(yuǎn)小于紫外線的波長(zhǎng)時(shí)，粒子就可以將作用在其上的紫外線向各個(gè)方向散射，從而減小照射方向的紫外線強(qiáng)度。此外，如果這原料的粒徑過大，涂在皮膚上會(huì)出現(xiàn)不自然的白化現(xiàn)象。因此納米級(jí)微粒與通常尺寸相比有著顯著的優(yōu)勢(shì)。

納米氧化鋅是穩(wěn)定的化合物，可以提供廣譜的紫外保護(hù)（UVA和UVB），同時(shí)還有抗菌和抗炎的作用，幾乎在各國(guó)對(duì)防曬劑的評(píng)價(jià)中都是最安全有效的成分。但它們特別小的尺寸，使得它們有更高的化學(xué)活性，也可能被人體吸收，從而對(duì)人體和環(huán)境有著潛在的危害，因此對(duì)于納米級(jí)氧化鋅的使用還存在著很大的爭(zhēng)議。比如歐盟在2004年的時(shí)候說納米氧化鋅會(huì)被吸收，而且可能會(huì)引起DNA損傷。澳大利亞在2006年一份綜述中稱不認(rèn)為納米粒子在皮膚中有吸收。而美國(guó)DNA1999年批準(zhǔn)氧化鋅的使用，但認(rèn)為納米氧化鋅存在安全問題而不允許使用，而在2006年批準(zhǔn)納米氧化鋅作為一個(gè)新的有效成分。

納米微粒最令人擔(dān)憂的地方就是它會(huì)釋放出自由基，這會(huì)增加氧化壓力，從而損傷體內(nèi)的蛋白、酯類和DNA。鈦產(chǎn)生的氫氧自由基可能會(huì)對(duì)DNA和細(xì)胞產(chǎn)生損傷，鋅產(chǎn)生氫氧自由基可能會(huì)損害皮膚中的DNA和細(xì)胞結(jié)構(gòu)。另外，當(dāng)你抹了防曬霜洗臉或是游泳，又或者是使用帶防曬系數(shù)的唇膏，就存在著很大的可能將其中含有的納米級(jí)的防曬劑直接通過吃下去，這樣人體是可以直接吸收的。有研究表明腸子能夠吸收二氧化鈦粒子的直徑在150-500nm（略高于納米水平，相當(dāng)于微米粒子，這種尺寸的粒子防曬劑中也有使用），隨后這些粒子還可以到達(dá)肝臟和脾臟。關(guān)于納米粒子是否能通過皮膚直接進(jìn)入血液還存在爭(zhēng)議。通過在動(dòng)物和人手上的實(shí)驗(yàn)表明，納米氧化鋅有1.5-2.3%的吸收。但也有人認(rèn)為人手上的皮膚遠(yuǎn)比嘴唇、眼瞼、大腿內(nèi)側(cè)、腋下等地方要厚實(shí)的多，而且如果皮膚破損處的吸收狀況也會(huì)不同，很快下結(jié)論這種粒子幾乎零吸收是過于草率的，缺乏更多的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。1

藥典信息

來(lái)源

本品按熾灼至恒重后計(jì)算，含ZnO不得少于99.0%。

性狀

本品為白色至極微黃白色的無(wú)砂性細(xì)微粉末，無(wú)臭，在空氣中能緩緩吸收二氧化碳。

本品在水或乙醇中不溶，在稀酸中溶解。

鑒別

1、取本品，加強(qiáng)熱，即變成黃色，放冷，黃色即消失。

2、本品的稀鹽酸溶液顯鋅鹽的鑒別反應(yīng)（通則0301）。

檢查

堿度

取本品1.0g，加新沸的熱水10mL，振搖5分鐘，放冷，濾過，濾液加酚酞指示液2滴，如顯粉紅色，加鹽酸滴定液（0.1mol/L）0.10mL，粉紅色應(yīng)消失。

硫酸鹽

取本品1.0g，加稀鹽酸適量使溶解，依法檢查（通則0802），與標(biāo)準(zhǔn)硫酸鉀溶液0.5mL制成的對(duì)照液比較，不得更深（0.005%）。

碳酸鹽與酸中不溶物

取本品2.0g，加水10mL混合后，加稀硫酸30mL，置水浴上加熱，不得發(fā)生氣泡，攪拌后，溶液應(yīng)澄清。

熾灼失重

取本品約1.0g，精密稱定，在800℃熾灼至恒重，減失重量不得過1.0%。

鐵鹽

取本品0.40g，加稀鹽酸8mL、水15mL與硝酸2滴，煮沸5分鐘使溶解，放冷，加水適量使成50mL，混勻后，取出25mL，加水10mL，依法檢查（通則0807），與標(biāo)準(zhǔn)鐵溶液1.0mL制成的對(duì)照液比較 ，不得更深（0.005%）。

鉛鹽

取本品2.0g，加水20mL攪勻后，加冰醋酸5mL，置水浴上加熱溶解后，放冷，濾過，濾液加鉻酸鉀指示液5滴，不得發(fā)生渾濁。

砷鹽

取本品1.0g，加鹽酸5mL與水23mL使溶解，依法檢查（通則0822第一法），應(yīng)符合規(guī)定（0.0002%）。

含量測(cè)定

取本品約0.1g，精密稱定，加稀鹽酸2mL使溶解，加水25mL，加0.025%甲基紅的乙醇溶液1滴，滴加氨試液至溶液顯微黃色，加水25mL、氨-氯化銨緩沖液（pH10.0）10mL與銘黑T指示劑少許，用乙二胺四醋酸二鈉滴定液（0.05mol/L）滴定至溶液由紫色轉(zhuǎn)變?yōu)榧兯{(lán)色。每1mL乙二胺四醋酸二鈉滴定液（0.05mol/L）相當(dāng)于4.069mg的ZnO。

類別

收斂藥。

貯藏

密封保存。

制劑

氧化鋅軟膏。3

毒理數(shù)據(jù)

大鼠腹腔注射LD50：240mg/kg。有毒。中毒者會(huì)出現(xiàn)食欲不佳、煩渴、疲倦等許多癥狀，重者會(huì)出現(xiàn)肺間質(zhì)水腫，肺泡上皮破壞。

吸入氧化鋅煙塵4～8h后，可出現(xiàn)金屬煙熱。

中毒者會(huì)出現(xiàn)食欲不佳、煩渴、疲倦、胸悶及壓痛、嗜睡、干咳、并會(huì)出現(xiàn)體溫升高、瞳孔擴(kuò)大、結(jié)膜及咽部、面部充血、糖尿，有時(shí)還出現(xiàn)肝大。重者出現(xiàn)肺間質(zhì)水腫，肺泡上皮破壞。

制備方法

直接法

1、由碳酸鋅煅燒而得。 ZnCO3=ZnO+CO2↑

2、由氫氧化鋅煅燒分解而得。

3、由粗氧化鋅冶煉成鋅，再經(jīng)高溫空氣氧化而成。

4、由熔融鋅氧化而得。

5、采用的方法有經(jīng)鋅錠為原料的間接法（也稱法國(guó)法），以鋅礦石為原料的直接法（也稱美國(guó)法）和濕法三種。

間接法

反應(yīng)方程式：2Zn+O2=2ZnO

操作方法：將電解法制得的鋅錠加熱至600～700℃熔融后，置于耐高溫坩堝內(nèi)，使之1250～1300℃高溫下熔融氣化，導(dǎo)入熱空氣進(jìn)行氧化，生成的氧化鋅經(jīng)冷卻、旋風(fēng)分離，將細(xì)粒子用布袋捕集，即制得氧化鋅成品。

直接法。反應(yīng)方程式：

C+O2=CO2

CO2+C=2CO

ZnO+CO=Zn（蒸氣）+CO2

Zn（蒸氣）+CO+O2=ZnO+CO2

操作方法：將焙燒鋅礦粉（或含鋅物料）與無(wú)煙煤（或焦炭悄）、石灰石按1：0.5：0.05比例配制成球。在1300℃經(jīng)還原冶煉，礦粉中氧化鋅被還原成鋅蒸氣，再通入空氣進(jìn)行氧化，生成的氧化鋅經(jīng)捕集，制得氧化鋅成品。

濕法

用鋅灰與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅，再將其分別與碳酸鈉和氨水反應(yīng)，以制得的碳酸鋅和氫氧化鋅為原料制氧化鋅。反應(yīng)方程式如下：

Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

ZnSO4+Na2CO3=ZnCO3↓+Na2SO4

ZnSO4+2NH3·H2O=Zn(OH)2↓+(NH4)2SO4

以碳酸鋅為原料，經(jīng)水洗、干燥、煅燒、粉碎制得產(chǎn)品氧化鋅。ZnCO3→ZnO+CO2↑

以氫氧化鋅為原料，經(jīng)水洗沉淀、干燥、煅燒、冷卻、粉碎制得產(chǎn)品氧化鋅。Zn(OH)2→ZnO+H2O

防護(hù)措施

呼吸系統(tǒng)防護(hù)：作業(yè)工人建議佩戴防塵口罩。

眼睛防護(hù)：必要時(shí)可采用安全面罩。

防護(hù)服：穿緊袖工作服，長(zhǎng)筒膠鞋。

手防護(hù)：戴防護(hù)手套。

泄漏應(yīng)急處理

隔離泄漏污染區(qū)，周圍設(shè)警告標(biāo)志，建議應(yīng)急處理人員戴好口罩、護(hù)目鏡，穿工作服。小心掃起，避免揚(yáng)塵，倒至空曠地方深埋。也可以用大量水沖洗，經(jīng)稀釋的洗水放入廢水系統(tǒng)。如大量泄漏，收集回收或無(wú)害處理后廢棄。

急救措施

皮膚接觸：用肥皂水及清水徹底沖洗。就醫(yī)。

眼睛接觸：拉開眼瞼，用流動(dòng)清水沖洗15分鐘。就醫(yī)。

吸入：脫離現(xiàn)場(chǎng)至空氣新鮮處。就醫(yī)。

食入：誤服者，口服牛奶、豆?jié){或蛋清，洗胃。就醫(yī)。

安全信息

安全術(shù)語(yǔ)

S7/9：Keep container tightly closed and in a well-ventilated place

保持容器嚴(yán)格密閉，置于通風(fēng)良好的場(chǎng)所。

S60：This material and its container must be disposed of as hazardous waste.

該物質(zhì)及其容器須作為危險(xiǎn)性廢料處置。

S61：Avoid release to the environment. Refer to special instructions / safety data sheets.

避免釋放至環(huán)境中。參考特別說明/安全數(shù)據(jù)說明書。

風(fēng)險(xiǎn)術(shù)語(yǔ)

R50/53：Very toxic to aquatic organisms， may cause long-term adverse effects in the aquatic environment.

對(duì)水生生物有極高毒性，可能對(duì)水體環(huán)境產(chǎn)生長(zhǎng)期不良影響。