Zinkoxid

Från Wikipedia
Hoppa till: navigering, sök
Zinkoxid
Zinkoxid
Systematiskt namn Zink(II)oxid
Övriga namn Zinkvitt
Kemisk formel ZnO
Molmassa 81,38 g/mol
Utseende Vitt pulver
CAS-nummer 1314-13-2
SMILES [Zn+2].[O-2]
Egenskaper
Densitet 5,61 g/cm³
Löslighet (vatten) 1,6 × 10-3 g/l
Smältpunkt 1 975 °C (sönderfaller)
Kokpunkt 419 °C
Faror
Huvudfara
NFPA 704

NFPA 704.svg

1
2
0
SI-enheter & STP används om ej annat angivits
En tunn yta av zinkoxid sedd genom ett svepelektronmikroskop.

Zinkoxid är en kemisk förening av zink och syre. Det förekommer naturligt som mineralet zinkit. INCI-beteckning Zinc oxide, CI 77947.

Historia[redigera | redigera wikitext]

[1] Användning av zinkoxid är känd sen första tiden e. Kr., men då endast i dess naturliga form. Redan då användes det som pigment i täckande målarfärg. Men på den tiden var zinkoxid en dyrbar bristvara och impopulär bland målare genom hela medeltiden. Inte förrän i slutet av 1700-talet hade man lärt sig att framställa zinkoxid industriellt. Zinkoxidtillverkning i stor skala kom igång först 1782 i en fabrik i Frankrike, varefter priset började sjunka.

Målning med zinkoxid visade sig medföra en del nackdelar:

  • Det torkar ytterst långsamt (tar många dagar innan det blir dammtorrt, och veckor innan det blir någorlunda hårt.
  • Målningen är skör, och krackelerar lätt.

Så sent som 1848 hade en konstnär upptäckt att torktiden kunde minskas väsentligt genom tillsats av torkmedel, s k sickativ.

De enskilda kornens form i pigmentet påverkar den mekaniska hållfastheten. Vid de i början använda tillverkningsmetoderna blev pigmentkornen runda, och målning med sådant pigment kunde krackelera redan vid hanteringen av en tavelduk. Vid andra tillverkningsmetoder, som kom i bruk i mitten på 1900-talet, blev de enskilda kornen i stället nålformiga. Målning med denna typ av zinkoxid har visat sig mindre krackeleringsbenägen än då pigment med runda korn används.

1866 började zinkoxid användas som ansiktspuder i USA. Denna användning spred sig sedan snabbt till Europa.

Synonymer[redigera | redigera wikitext]

I äldre litteratur kan zinkoxid vara benämnt på bl a följande vis:

  • Kinesiskt vitt
  • Pampholyx
  • Permanentvitt
  • Syrsatt zink
  • Zinkblomma
  • Zinkkalk
  • Zinkvitt

Egenskaper[redigera | redigera wikitext]

Fysiskt[redigera | redigera wikitext]

[1]  Zinkoxid är smaklöst och luktlöst.

Skrymvikt 5 400 kg/m3.

Amfolyt[redigera | redigera wikitext]

Zinkoxid brukar framhållas som typexemplet på en amfolyt. Det är mycket svårlöst i neutralt till svagt alkaliskt vatten (pH = 6…8), men i surt eller basiskt vatten bildar det lösliga zink- eller zinkat-joner.

I surt vatten:

\rm ZnO + 2\ H^+ \rightarrow Zn^{2+} + H_2O

I basiskt vatten:

\rm ZnO + 2\ OH^- + H_2O \rightarrow [Zn(OH)_4]^{2-}

Termokromism[redigera | redigera wikitext]

Zinkoxid i kristallform är termokromiskt, d v s det byter färg beroende på temperatur. Det beror på att en liten mängd syre frigörs vid uppvärmning och lämnar efter sig metallisk zink som får ämnet att skifta i gult eller orange. Vid 800 °C har kristallen förlorat ungefär 70 ppm syre. Efter avsvalning återgår ämnet till sin ursprungliga färg.

Om zinkoxid hettas upp till 1 975 °C kalcineras den och övergår helt i metallisk zink och syrgas.

Reaktioner[redigera | redigera wikitext]

Zinkoxid kan reduceras av oädlare metaller som aluminium och magnesium. Reaktionen kan vara våldsam och orsaka brand.

\rm 3\ ZnO + 2\ Al \rightarrow 3\ Zn + Al_2O_3

Zinkoxid reagerar också med svavelväte och bildar zinksulfid (ZnS). Det är inte lika effektivt som att använda järn(II)nitrat, men restprodukten blir vatten i stället för salpetersyra, vilket gör att det går att använda i till exempel deodorant.

\rm ZnO + H_2S \rightarrow ZnS + H_2O

Hälsofaror[redigera | redigera wikitext]

[1] 

  • På oskadad hud ingen fara, om partiklarna inte är alltför små, men när det gäller nano-partiklar vet man ännu ej med säkerhet. Läkemedelsverket tillråder därför försiktighet t v.
  • Vid nedsväljning kan redan små mängder orsaka svåra magsmärtor.
  • Inandning av zinkhaltigt damm eller zinkhaltig ånga (aerosol) kan ge plötslig feber.

Framställning[redigera | redigera wikitext]

Förutom att ett tunt lager zinkoxid bildas naturligt på alla förzinkade ytor som utsätts för luftens syre så tillverkas zinkoxid också industriellt.

Oxidering[redigera | redigera wikitext]

Ren zinkoxid framställs genom att metallisk zink hettas upp till ~1 000 °C (zink kokar vid 907 °C). Förångad zink reagerar omedelbart med luftens syre och bildar en aerosol av zinkoxid. Den färdiga produkten består av mycket små (0,1 – 10 μm) partiklar av zinkoxid.

Kalcinering[redigera | redigera wikitext]

Zinkoxid kan också framställas genom kalcinering av zinkkarbonat (ZnCO3) och zinkhydroxid (Zn[OH]2) vid ~800 °C.

\rm ZnCO_3\ \xrightarrow{heat}\ ZnO + CO_2
\rm Zn(OH)_2\ \xrightarrow{heat}\ ZnO + H_2O

Förvaring[redigera | redigera wikitext]

[1] Zinkoxid bör lagras i väl tillslutna kärl, eftersom det annars i närvaro av luftens innehåll av koldioxid kan övergå till zinkkarbonat.a) Till en början som hårda, sandaktiga korn; med tiden större och större hårda klumpar.
–––––––––––––––
a) Se diskussion

Användning[redigera | redigera wikitext]

  • Redan i antikens Grekland användes den då kostbara zinkoxiden för behandling av ögonsjukdomar.[1]
  • Ungefär hälften av nutidens världsproduktionen av zinkoxid används inom gummiindustri. Zinkoxid och stearinsyra används för vulkanisering av gummi.
  • Zinkoxid blandas också i cement för att styra härdningsförloppet och göra den färdiga betongen tåligare för vatten.
  • Fett, zinkoxid och en liten mängd Fe2O3 ingår i apotekets zinkpasta som används för att behandla solbränna, eksem och nässelbränna. Generellt har zinkoxid uttorkande verkan.
  • Förmågan att filtrera bort svavelväte gör att zinkoxid används i till exempel deodoranter och cigarettfilter.
  • Det används också i livsmedel (till exempel frukostflingor) för att tillföra zink som är ett livsnödvändigt spårämne.
  • Zinkoxid används i stor utsträckning som vitt pigment. Förutom att reflektera synligt ljus reflekterar det också såväl IR-ljus som UV-ljus.
  • Utarmad zinkoxid (DZO) används som korrosionsskydd inuti tryckvattenreaktorer. I DZO har isotopen 64Zn avlägsnats eftersom den bildar radioaktiv 65Zn när den utsätts för neutronstrålning.

Farmakopén[redigera | redigera wikitext]

[1] Zinkoxid togs in i den svenska farmakopén 1775 och kvarstod där ända till 1946. Fram till 1869 tillverkade apoteken själva den zinkoxid de behövde, men därefter köptes det utifrån. Ursprunget redovisades i de farmaceutiska namnen på zinkoxid, som var ett virrvarr av olika tiders latin, t ex följande:

  • Calx zinki (zinkkalk)
  • Calx zinki impuri (oren zinkkalk)
  • Oxicum zincicum (zinkoxid)
  • Oxicum zincicum crudum (rå zinkoxid)
  • Oxicum zincicum venale (Inköpt zinkoxid)
  • Zircum oxidatum (zinkoxid)
  • Zinci oxidum (zinkoxid)
  • Zinci oxydum (zinkoxid)
  • Zinci oxydum crudum (rå zinkoxid)
  • Zinci oxydum venale (inköpt zinkoxid)

medeltidslatin förekom följande namn:

  • Nihilum album (album betyder vit)
  • Nil album

Följande är nylatin:

  • Flores zinci (zinkblomma)
  • Flores zinci impuri (oren zinkblomma)

En speciell variant var pampholyx, som innebar tillverkning enligt antikens primitiva metod (första århundradet efter Kristus).

Källor[redigera | redigera wikitext]

  1. ^ [a b c d e f] Shenet [1]


Se även[redigera | redigera wikitext]