ZINC OXIDE (NKO OKST)

ZINC OXIDE (NKO OKST)

ZINC OXIDE (ÇNKO OKST)

 

CAS No. : 1314-13-2

EC No. : 215-222-5

 

 

Synonyms:

ZINC OXIDE; 1314-13-2; Zinc White; oxozinc; Amalox; Chinese White; Snow white; Emanay zinc oxide; Felling zinc oxide; Zinc oxide (ZnO); Akro-zinc bar 85; Zinc monoxide; Flowers of zinc; Azo-33; Outmine; Supertah; Zincite; Zincoid; Azodox; Ozide; Ozlo; Zincum Oxydatum; Zinci Oxicum; Zinci Oxydum; Flores de zinci; Hubbuck’s White; Blanc de Zinc; Unichem ZO; Vandem VAC; Vandem VOC; çinko oksit; Vandem VPC; Green seal-8; Philosopher’s wool; White seal-7; K-Zinc; Powder base 900; Protox type 166; Protox type 167; Protox type 168; Protox type 169; Protox type 267; Protox type 268; Akro-zinc bar 90; Azodox-55; Azodox-55TT; Red Seal 9; EMAR; CI Pigment white 4; Electrox 2500; Actox 14; Actox 16; Kadox 15; Kadox 72; Kadox-25; Zinc oxide [USAN]; Zinca 20; Protox 166; Protox 168; Protox 169; Caswell No. 920; Electox 2500; Cadox XX 78; Actox 216; Cynku tlenek [Polish]; Nogenol; C-Weiss 8 [German]; Azo-55TT; Azo-66TT; Azo-77TT; çinko oksit; Zinc gelatin; C.I. Pigment White 4; RVPaque; Azo 22; Azo-55; Azo-66; Azo-77; No-Genol; Pigment white 4; C.I. 77947; Dome Paste Bandage; GIAP 10; CCRIS 1309; Zn 0701T; HSDB 5024; A&D Medicated Ointment; XX 78; EINECS 215-222-5; MFCD00011300; XX 203; XX 601; EPA Pesticide Chemical Code 088502; CI 77947; AI3-00277; ZN-0401 E 3/16”; Lassars Paste; Zinc oxide, ACS reagent; Lassar Paste; Zinc oxide, 99.5+%; ZNO; Desitin; zincum oxidatum; Cynku tlenek; oxyde de zinc; Zinc oxide fume; Zinc oxide substrate, 10x10x0.5mm, polished two sides, 0001 orientation; Zinc oxide, 99.99% trace metals basis; 2246671; C-Weiss 8; Zinc oxide, 99.999%, (trace metal basis); Zinc oxide [USP:JAN]; Zinkoxid; oxido de cinc; Leaded zinc oxide; Zinc (as oxide); Zinc Oxide Powder; Zinc oxide (TN); Zine Oxide ,(S); Zinc (as zinc oxide); EC 215-222-5; Zinc oxide (JP17/USP); Zinc oxide, LR, >=99%; Zinc oxide [USAN:USP:JAN]; Zinc oxide, analytical standard; CHEBI:36560; CTK5E7849; Zinc Oxide Nanopowder (Type I); Zinc oxide, p.a., 99.0%; Zinc Oxide Nanopowder (Type II); 9015AF; Zinc oxide, USP, 99-100.5%; AKOS015904168; Zinc Oxide Nanoparticles / Nanopowder; DB09321; LS-2402; Zinc oxide, ACS reagent, >=99.0%; Zinc oxide, 30nm,20 wt.% isopropanol; Zinc oxide, tested according to Ph.Eur.; Zinc oxide, 99.999% trace metals basis; Zinc oxide, SAJ first grade, >=99.0%; Zinc oxide, JIS special grade, >=99.0%; FT-0631786; FT-0640838; FT-0645092; D01170; Zinc oxide, nanopowder, <100 nm particle size; Q190077; çinko oksit; Zinc Oxide Nanodispersion Type A-Nonionic (70nm); Zinc Oxide Nanodispersion Type B-Anionic (70nm); Zinc Oxide Nanodispersion Type C-Cationic (70nm); Zinc oxide, nanowires, diam. x L 90 nm x 1 mum; J-005999; Zinc oxide, nanowires, diam. x L 50 nm x 300 nm; Zinc oxide, nanowires, diam. x L 300 nm x 4-5 mum; Zinc oxide, puriss. p.a., ACS reagent, >=99.0% (KT); Zinc oxide, nanopowder, <50 nm particle size (BET), >97%; Zinc oxide, ReagentPlus(R), powder, <5 mum particle size, 99.9%; Zinc oxide, United States Pharmacopeia (USP) Reference Standard; Zinc oxide substrate, 10x10x0.5mm, polished one side, 0001 orientation; Zinc oxide sputtering target, 76.2mm (3.0in) dia x 3.18mm (0.125in) thick; Zinc oxide sputtering target, 76.2mm (3.0in) dia x 6.35mm (0.250in) thick; Zinc oxide, dispersion, nanoparticles, <110 nm particle size, 40 wt. % in butyl acetate; Zinc oxide, dispersion, nanoparticles, 40 wt. % in ethanol, <130 nm particle size; Zinc oxide, dispersion, nanoparticles, <100 nm particle size (TEM), <=40 nm avg. part. size (APS), 20 wt. % in H2O; Zinc oxide, puriss., meets analytical specification of Ph. Eur., BP, USP, 99-100.5% (calc. for dried substance); Zinc oxide, sputtering target, diam. x thickness 3.00 in. x 0.125 in., 99.99% trace metals basis; ZINC OXIDE; 1314-13-2; Zinc White; oxozinc; Amalox; Chinese White; Snow white; Emanay zinc oxide; Felling zinc oxide; Zinc oxide (ZnO); Akro-zinc bar 85; Zinc monoxide; Flowers of zinc; Azo-33; Outmine; Supertah; Zincite; Zincoid; Azodox; Ozide; Ozlo; Zincum Oxydatum; Zinci Oxicum; Zinci Oxydum; Flores de zinci; Hubbuck’s White; Blanc de Zinc; Unichem ZO; Vandem VAC; Vandem VOC; çinko oksit; Vandem VPC; Green seal-8; Philosopher’s wool; White seal-7; K-Zinc; Powder base 900; Protox type 166; Protox type 167; Protox type 168; Protox type 169; Protox type 267; Protox type 268; Akro-zinc bar 90; Azodox-55; Azodox-55TT; Red Seal 9; EMAR; CI Pigment white 4; Electrox 2500; Actox 14; Actox 16; Kadox 15; Kadox 72; Kadox-25; Zinc oxide [USAN]; Zinca 20; Protox 166; Protox 168; Protox 169; Caswell No. 920; Electox 2500; Cadox XX 78; Actox 216; Cynku tlenek [Polish]; Nogenol; C-Weiss 8 [German]; Azo-55TT; Azo-66TT; Azo-77TT; çinko oksit; Zinc gelatin; C.I. Pigment White 4; RVPaque; Azo 22; Azo-55; Azo-66; Azo-77; No-Genol; Pigment white 4; C.I. 77947; Dome Paste Bandage; GIAP 10; CCRIS 1309; Zn 0701T; HSDB 5024; A&D Medicated Ointment; XX 78; EINECS 215-222-5; MFCD00011300; XX 203; XX 601; EPA Pesticide Chemical Code 088502; CI 77947; AI3-00277; ZN-0401 E 3/16”; Lassars Paste; Zinc oxide, ACS reagent; Lassar Paste; Zinc oxide, 99.5+%; ZNO; Desitin; zincum oxidatum; Cynku tlenek; oxyde de zinc; Zinc oxide fume; Zinc oxide substrate, 10x10x0.5mm, polished two sides, 0001 orientation; Zinc oxide, 99.99% trace metals basis; 2246671; C-Weiss 8; Zinc oxide, 99.999%, (trace metal basis); Zinc oxide [USP:JAN]; Zinkoxid; oxido de cinc; Leaded zinc oxide; Zinc (as oxide); Zinc Oxide Powder; Zinc oxide (TN); Zine Oxide ,(S); Zinc (as zinc oxide); EC 215-222-5; Zinc oxide (JP17/USP); Zinc oxide, LR, >=99%; Zinc oxide [USAN:USP:JAN]; Zinc oxide, analytical standard; CHEBI:36560; CTK5E7849; Zinc Oxide Nanopowder (Type I); Zinc oxide, p.a., 99.0%; Zinc Oxide Nanopowder (Type II); 9015AF; Zinc oxide, USP, 99-100.5%; AKOS015904168; Zinc Oxide Nanoparticles / Nanopowder

 

 

Zinc Oxide

 

 

Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) is an inorganic compound with the formula Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit). Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) is a white powder that is insoluble in water. It is used as an additive in numerous materials and products including cosmetics, food supplements, rubbers, plastics, ceramics, glass, cement, lubricants,[10] paints, ointments, adhesives, sealants, pigments, foods, batteries, ferrites, fire retardants, and first-aid tapes. Although it occurs naturally as the mineral zincite, most Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) is produced synthetically.[11]

Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) is a wide-band gap semiconductor of the II-VI semiconductor group. The native doping of the semiconductor due to oxygen vacancies or zinc interstitials is n-type.[12] Other favorable properties include good transparency, high electron mobility, wide band gap, and strong room-temperature luminescence. Those properties are valuable in emerging applications for: transparent electrodes in liquid crystal displays, energy-saving or heat-protecting windows, and electronics as thin-film transistors and light-emitting diodes.

Chemical properties of Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit)

Pure Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) is a white powder, but in nature it occurs as the rare mineral zincite, which usually contains manganese and other impurities that confer a yellow to red color.

Crystalline Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) is thermochromic, changing from white to yellow when heated in air and reverting to white on cooling.[14] This color change is caused by a small loss of oxygen to the environment at high temperatures to form the non-stoichiometric Zn1+xO, where at 800 °C, x = 0.00007.[14]

Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) is an amphoteric oxide. It is nearly insoluble in water, but it will dissolve in most acids, such as hydrochloric acid:[15]

Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) + 2 HCl → ZnCl2 + H2O

Solid Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) will also dissolve in alkalis to give soluble zincates:

Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) + 2 NaOH + H2O → Na2[Zn(OH)4]

Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) reacts slowly with fatty acids in oils to produce the corresponding carboxylates, such as oleate or stearate. Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) forms cement-like products when mixed with a strong aqueous solution of zinc chloride and these are best described as zinc hydroxy chlorides.[16] This cement was used in dentistry.

Hopeite

Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) also forms cement-like material when treated with phosphoric acid; related materials are used in dentistry.[17] A major component of zinc phosphate cement produced by this reaction is hopeite, Zn3(PO4)2·4H2O.

Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) decomposes into zinc vapor and oxygen at around 1975 °C with a standard oxygen pressure. In a carbothermic reaction, heating with carbon converts the oxide into zinc vapor at a much lower temperature (around 950 °C).

Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) + C → Zn(Vapor) + CO

Physical properties

Wurtzite structure

A zincblende unit cell

Structure of Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit)

Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) crystallizes in two main forms, hexagonal wurtzite[19] and cubic zincblende. The wurtzite structure is most stable at ambient conditions and thus most common. The zincblende form can be stabilized by growing Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) on substrates with cubic lattice structure. In both cases, the zinc and oxide centers are tetrahedral, the most characteristic geometry for Zn(II). Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) converts to the rocksalt motif at relatively high pressures about 10 GPa.[12] The many remarkable medical properties of creams containing Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) can be explained by its elastic softness, which is characteristic of tetrahedral coordinated binary compounds close to the transition to octahedral structures.[20]

Hexagonal and zincblende polymorphs have no inversion symmetry (reflection of a crystal relative to any given point does not transform it into itself). This and other lattice symmetry properties result in piezoelectricity of the hexagonal and zincblende Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit), and pyroelectricity of hexagonal Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit).

The hexagonal structure has a point group 6 mm (Hermann-Mauguin notation) or C6v (Schoenflies notation), and the space group is P63mc or C6v4. The lattice constants are a = 3.25 Å and c = 5.2 Å; their ratio c/a ~ 1.60 is close to the ideal value for hexagonal cell c/a = 1.633.[21] As in most group II-VI materials, the bonding in Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) is largely ionic (Zn2+-O2-) with the corresponding radii of 0.074 nm for Zn2+ and 0.140 nm for O2-. This property accounts for the preferential formation of wurtzite rather than zinc blende structure,[22] as well as the strong piezoelectricity of Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit). Because of the polar Zn-O bonds, zinc and oxygen planes are electrically charged. To maintain electrical neutrality, those planes reconstruct at atomic level in most relative materials, but not in Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) – its surfaces are atomically flat, stable and exhibit no reconstruction.[23] However, studies using wurtzoid structures explained the origin of surface flatness and the absence of reconstruction at Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) wurtzite surfaces[24] in addition to the origin of charges on Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) planes.

Mechanical properties of Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit)

Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) is a relatively soft material with approximate hardness of 4.5 on the Mohs scale.[10] Its elastic constants are smaller than those of relevant III-V semiconductors, such as GaN. The high heat capacity and heat conductivity, low thermal expansion and high melting temperature of Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) are beneficial for ceramics.[25] The E2 optical phonon in Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) exhibits an unusually long lifetime of 133 ps at 10 K.[26]

Among the tetrahedrally bonded semiconductors, it has been stated that Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) has the highest piezoelectric tensor, or at least one comparable to that of GaN and AlN.[27] This property makes it a technologically important material for many piezoelectrical applications, which require a large electromechanical coupling. Therefore Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) has been in forms of thin film one of the most studied resonator material for thin-film bulk acoustic resonators.

Electrical properties of Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit)

Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) has a relatively large direct band gap of ~3.3 eV at room temperature. Advantages associated with a large band gap include higher breakdown voltages, ability to sustain large electric fields, lower electronic noise, and high-temperature and high-power operation. The band gap of Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) can further be tuned to ~3-4 eV by its alloying with magnesium oxide or cadmium oxide.[12]

Most Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) has n-type character, even in the absence of intentional doping. Nonstoichiometry is typically the origin of n-type character, but the subject remains controversial.[28] An alternative explanation has been proposed, based on theoretical calculations, that unintentional substitutional hydrogen impurities are responsible.[29] Controllable n-type doping is easily achieved by substituting Zn with group-III elements such as Al, Ga, In or by substituting oxygen with group-VII elements chlorine or iodine.[30]

Reliable p-type doping of Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) remains difficult. This problem originates from low solubility of p-type dopants and their compensation by abundant n-type impurities. This problem is observed with GaN and ZnSe. Measurement of p-type in “intrinsically” n-type material is complicated by the inhomogeneity of samples.

Current limitations to p-doping limit electronic and optoelectronic applications of Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit), which usually require junctions of n-type and p-type material. Known p-type dopants include group-I elements Li, Na, K; group-V elements N, P and As; as well as copper and silver. However, many of these form deep acceptors and do not produce significant p-type conduction at room temperature.

Electron mobility of Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) strongly varies with temperature and has a maximum of ~2000 cm2/(V·s) at 80 K.[32] Data on hole mobility are scarce with values in the range 5-30 cm2/(V·s).

Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) discs, acting as a varistor, are the active material in most surge arresters.

Production of Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit)

See also: Zinc smelting

 

 

For industrial use, Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) is produced at levels of 105 tons per year[13] by three main processes:

Indirect process of Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit)

In the indirect or French process, metallic zinc is melted in a graphite crucible and vaporized at temperatures above 907 °C (typically around 1000 °C). Zinc vapor reacts with the oxygen in the air to give Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit), accompanied by a drop in its temperature and bright luminescence. Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) particles are transported into a cooling duct and collected in a bag house. This indirect method was popularized by LeClaire (France) in 1844 and therefore is commonly known as the French process. Its product normally consists of agglomerated Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) particles with an average size of 0.1 to a few micrometers. By weight, most of the world’s Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) is manufactured via French process.

Direct process of Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit)

The direct or American process starts with diverse contaminated zinc composites, such as zinc ores or smelter by-products. The zinc precursors are reduced (carbothermal reduction) by heating with a source of carbon such as anthracite to produce zinc vapor, which is then oxidized as in the indirect process. Because of the lower purity of the source material, the final product is also of lower quality in the direct process as compared to the indirect one.

Wet chemical process

A small amount of industrial production involves wet chemical processes, which start with aqueous solutions of zinc salts, from which zinc carbonate or zinc hydroxide is precipitated. The solid precipitate is then calcined at temperatures around 800 °C.

Laboratory synthesis of Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit)

The red and green colors of these synthetic Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) crystals result from different concentrations of oxygen vacancies.[36]

Numerous specialised methods exist for producing Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) for scientific studies and niche applications. These methods can be classified by the resulting Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) form (bulk, thin film, nanowire), temperature (“low”, that is close to room temperature or “high”, that is T ~ 1000 °C), process type (vapor deposition or growth from solution) and other parameters.

Large single crystals (many cubic centimeters) can be grown by the gas transport (vapor-phase deposition), hydrothermal synthesis,[23][36][37] or melt growth.[5] However, because of high vapor pressure of Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit), growth from the melt is problematic. Growth by gas transport is difficult to control, leaving the hydrothermal method as a preference.[5] Thin films can be produced by chemical vapor deposition, metalorganic vapour phase epitaxy, electrodeposition, pulsed laser deposition, sputtering, sol-gel synthesis, atomic layer deposition, spray pyrolysis, etc.

Ordinary white powdered Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) can be produced in the laboratory by electrolyzing a solution of sodium bicarbonate with a zinc anode. Zinc hydroxide and hydrogen gas are produced. The zinc hydroxide upon heating decomposes to Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit).

Zn + 2 H2O → Zn(OH)2 + H2

Zn(OH)2 → Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) + H2O

Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) nanostructures

Nanostructures of Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) can be synthesized into a variety of morphologies including nanowires, nanorods, tetrapods, nanobelts, nanoflowers, nanoparticles etc. Nanostructures can be obtained with most above-mentioned techniques, at certain conditions, and also with the vapor-liquid-solid method.[23][38][39] The synthesis is typically carried out at temperatures of about 90 °C, in an equimolar aqueous solution of zinc nitrate and hexamine, the latter providing the basic environment. Certain additives, such as polyethylene glycol or polyethylenimine, can improve the aspect ratio of the Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) nanowires.[40] Doping of the Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) nanowires has been achieved by adding other metal nitrates to the growth solution.[41] The morphology of the resulting nanostructures can be tuned by changing the parameters relating to the precursor composition (such as the zinc concentration and pH) or to the thermal treatment (such as the temperature and heating rate).[42]

Aligned Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) nanowires on pre-seeded silicon, glass, and gallium nitride substrates have been grown using aqueous zinc salts such as zinc nitrate and zinc acetate in basic environments.[43] Pre-seeding substrates with Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) creates sites for homogeneous nucleation of Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) crystal during the synthesis. Common pre-seeding methods include in-situ thermal decomposition of zinc acetate crystallites, spincoating of Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) nanoparticles and the use of physical vapor deposition methods to deposit Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) thin films.[44][45] Pre-seeding can be performed in conjunction with top down patterning methods such as electron beam lithography and nanosphere lithography to designate nucleation sites prior to growth. Aligned Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) nanowires can be used in dye-sensitized solar cells and field emission devices.[46][47]

 

 

History of Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit)

Zinc compounds were probably used by early humans, in processed and unprocessed forms, as a paint or medicinal ointment, but their composition is uncertain. The use of pushpanjan, probably Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit), as a salve for eyes and open wounds, is mentioned in the Indian medical text the Charaka Samhita, thought to date from 500 BC or before.[48] Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) ointment is also mentioned by the Greek physician Dioscorides (1st century AD).[49] Galen suggested treating ulcerating cancers with Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit),[50] as did Avicenna in his The Canon of Medicine. Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) is no longer used for treating skin cancer, though it is still used as an ingredient in products such as baby powder and creams against diaper rashes, calamine cream, anti-dandruff shampoos, and antiseptic ointments.

The Romans produced considerable quantities of brass (an alloy of zinc and copper) as early as 200 BC by a cementation process where copper was reacted with Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit).[52] The Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) is thought to have been produced by heating zinc ore in a shaft furnace. This liberated metallic zinc as a vapor, which then ascended the flue and condensed as the oxide. This process was described by Dioscorides in the 1st century AD.[53] Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) has also been recovered from zinc mines at Zawar in India, dating from the second half of the first millennium BC.

From the 12th to the 16th century zinc and Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) were recognized and produced in India using a primitive form of the direct synthesis process. From India, zinc manufacture moved to China in the 17th century. In 1743, the first European zinc smelter was established in Bristol, United Kingdom.

The main usage of Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) (zinc white) was in paints and as an additive to ointments. Zinc white was accepted as a pigment in oil paintings by 1834 but it did not mix well with oil. This problem was solved by optimizing the synthesis of Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit). In 1845, LeClaire in Paris was producing the oil paint on a large scale, and by 1850, zinc white was being manufactured throughout Europe. The success of zinc white paint was due to its advantages over the traditional white lead: zinc white is essentially permanent in sunlight, it is not blackened by sulfur-bearing air, it is non-toxic and more economical. Because zinc white is so “clean” it is valuable for making tints with other colors, but it makes a rather brittle dry film when unmixed with other colors. For example, during the late 1890s and early 1900s, some artists used zinc white as a ground for their oil paintings. All those paintings developed cracks over the years.

In recent times, most Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) was used in the rubber industry to resist corrosion. In the 1970s, the second largest application of Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) was photocopying. High-quality Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) produced by the “French process” was added to photocopying paper as a filler. This application was soon displaced by titanium.

Applications of Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit)

The applications of Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) powder are numerous, and the principal ones are summarized below. Most applications exploit the reactivity of the oxide as a precursor to other zinc compounds. For material science applications, Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) has high refractive index, high thermal conductivity, binding, antibacterial and UV-protection properties. Consequently, it is added into materials and products including plastics, ceramics, glass, cement,[56] rubber, lubricants,[10] paints, ointments, adhesive, sealants, concrete manufacturing, pigments, foods, batteries, ferrites, fire retardants, etc.

Rubber manufacture

Between 50% and 60% of Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) use is in the rubber industry.[58] Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) along with stearic acid is used in the vulcanization of rubber Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) additive also protect rubber from fungi (see medical applications) and UV light.

Ceramic industry

Ceramic industry consumes a significant amount of Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit), in particular in ceramic glaze and frit compositions. The relatively high heat capacity, thermal conductivity and high temperature stability of Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) coupled with a comparatively low coefficient of expansion are desirable properties in the production of ceramics. Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) affects the melting point and optical properties of the glazes, enamels, and ceramic formulations. Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) as a low expansion, secondary flux improves the elasticity of glazes by reducing the change in viscosity as a function of temperature and helps prevent crazing and shivering. By substituting Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) for BaO and PbO, the heat capacity is decreased and the thermal conductivity is increased. Zinc in small amounts improves the development of glossy and brilliant surfaces. However, in moderate to high amounts, it produces matte and crystalline surfaces. With regard to color, zinc has a complicated influence.

 

 

Medicine

Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) as a mixture with about 0.5% iron(III) oxide (Fe2O3) is called calamine and is used in calamine lotion. Two minerals, zincite and hemimorphite, have been historically called calamine. When mixed with eugenol, a ligand, Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) eugenol is formed, which has applications as a restorative and prosthodontic in dentistry.

Reflecting the basic properties of Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit), fine particles of the oxide have deodorizing and antibacterial[62] properties and for that reason are added into materials including cotton fabric, rubber, oral care products,[63][64] and food packaging.[65][66] Enhanced antibacterial action of fine particles compared to bulk material is not exclusive to Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) and is observed for other materials, such as silver.[67] This property results from the increased surface area of the fine particles.

Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) is widely used to treat a variety of skin conditions, including dermatitis, itching due to eczema, diaper rash and acne.

It is used in products such as baby powder and barrier creams to treat diaper rashes, calamine cream, anti-dandruff shampoos, and antiseptic ointments. It is also a component in tape (called “Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) tape”) used by athletes as a bandage to prevent soft tissue damage during workouts.

Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) can be used in ointments, creams, and lotions to protect against sunburn and other damage to the skin caused by ultraviolet light (see sunscreen). It is the broadest spectrum UVA and UVB absorber that is approved for use as a sunscreen by the U.S. Food and Drug Administration (FDA), and is completely photostable.[74] When used as an ingredient in sunscreen, Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) blocks both UVA (320-400 nm) and UVB (280-320 nm) rays of ultraviolet light. Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) and the other most common physical sunscreen, titanium dioxide, are considered to be nonirritating, nonallergenic, and non-comedogenic.[75] Zinc from Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) is, however, slightly absorbed into the skin.

Many sunscreens use nanoparticles of Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) (along with nanoparticles of titanium dioxide) because such small particles do not scatter light and therefore do not appear white. There has been concern that they might be absorbed into the skin. A study published in 2010 found a 0.23% to 1.31% (mean 0.42%) of blood zinc levels in venous blood samples could be traced to zinc from Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) nanoparticles applied to human skin for 5 days, and traces were also found in urine samples.[79] In contrast, a comprehensive review of the medical literature from 2011 says that no evidence of systemic absorption can be found in the literature.

Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) nanoparticles can enhance the antibacterial activity of ciprofloxacin. It has been shown that nano Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) that has an average size between 20 nm and 45 nm can enhance the antibacterial activity of ciprofloxacin against Staphylococcus aureus and Escherichia coli in vitro. The enhancing effect of this nanomaterial is concentration dependent against all test strains. This effect may be due to two reasons. First, Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) nanoparticles can interfere with NorA protein, which is developed for conferring resistance in bacteria and has pumping activity that mediate the effluxing of hydrophilic fluoroquinolones from a cell. Second, Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) nanoparticles can interfere with Omf protein, which is responsible for the permeation of quinolone antibiotics into the cell.

Cigarette filters

Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) is a component of cigarette filters. A filter consisting of charcoal impregnated with Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) and iron oxide removes significant amounts of hydrogen cyanide (HCN) and hydrogen sulfide (H2S) from tobacco smoke without affecting its flavor.[57]

Food additive

Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) is added to many food products, including breakfast cereals, as a source of zinc,[82] a necessary nutrient. (Zinc sulfate is also used for the same purpose.) Some prepackaged foods also include trace amounts of Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) even if it is not intended as a nutrient.

Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) was linked to dioxin contamination in pork exports in the 2008 Chilean pork crisis. The contamination was found to be due to dioxin contaminated Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) used in pig feed.

Pigment

Zinc white is used as a pigment in paints and is more opaque than lithopone, but less opaque than titanium dioxide.[11] It is also used in coatings for paper. Chinese white is a special grade of zinc white used in artists’ pigments.[84] The use of zinc white (Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit)) as a pigment in oil painting started in the middle of 18th century.[85] It has partly replaced the poisonous lead white and was used by painters such as Böcklin, Van Gogh,[86] Manet, Munch and others. It is also a main ingredient of mineral makeup (CI 77947).[87]

UV absorber

Micronized and nano-scale Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) and titanium dioxide provide strong protection against UVA and UVB ultraviolet radiation, and are used in suntan lotion,[88] and also in UV-blocking sunglasses for use in space and for protection when welding, following research by scientists at Jet Propulsion Laboratory (JPL).

Coatings

Paints containing Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) powder have long been utilized as anticorrosive coatings for metals. They are especially effective for galvanized iron. Iron is difficult to protect because its reactivity with organic coatings leads to brittleness and lack of adhesion. Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) paints retain their flexibility and adherence on such surfaces for many years.

Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) highly n-type doped with aluminium, gallium, or indium is transparent and conductive (transparency ~90%, lowest resistivity ~10-4 Ω·cm[90]). Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit):Al coatings are used for energy-saving or heat-protecting windows. The coating lets the visible part of the spectrum in but either reflects the infrared (IR) radiation back into the room (energy saving) or does not let the IR radiation into the room (heat protection), depending on which side of the window has the coating.[13]

Plastics, such as polyethylene naphthalate (PEN), can be protected by applying Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) coating. The coating reduces the diffusion of oxygen with PEN.[91] Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) layers can also be used on polycarbonate in outdoor applications. The coating protects polycarbonate from solar radiation, and decreases its oxidation rate and photo-yellowing.

Corrosion prevention in nuclear reactors

Main article: Depleted Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit)

Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) depleted in 64Zn (the zinc isotope with atomic mass 64) is used in corrosion prevention in nuclear pressurized water reactors. The depletion is necessary, because 64Zn is transformed into radioactive 65Zn under irradiation by the reactor neutrons.

Methane reforming

Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) (Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit)) is used as a pretreatment step to remove hydrogen sulfide (H2S) from natural gas following hydrogenation of any sulfur compounds prior to a methane reformer, which can poison the catalyst. At temperatures between about 230-430 °C (446-806 °F), H2S is converted to water by the following reaction:

H2S + Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) → H2O + ZnS

The zinc sulfide (ZnS) is replaced with fresh Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) when the Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) has been consumed.

Potential applications

Electronics

Photograph of an operating Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) UV laser diode and the corresponding device structure.

Flexible gas sensor based on Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) nanorods and its internal structure. ITO stands for indium tin oxide and PET for polyethylene terephthalate.

Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) has wide direct band gap (3.37 eV or 375 nm at room temperature). Therefore, its most common potential applications are in laser diodes and light emitting diodes (LEDs).[97] Some optoelectronic applications of Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) overlap with that of GaN, which has a similar band gap (~3.4 eV at room temperature). Compared to GaN, Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) has a larger exciton binding energy (~60 meV, 2.4 times of the room-temperature thermal energy), which results in bright room-temperature emission from Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit). Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) can be combined with GaN for LED-applications. For instance as transparent conducting oxide layer and Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) nanostructures provide better light outcoupling.[98] Other properties of Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) favorable for electronic applications include its stability to high-energy radiation and its possibility to be patterned by wet chemical etching.[99] Radiation resistance[100] makes Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) a suitable candidate for space applications. Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) is the most promising candidate in the field of random lasers to produce an electronically pumped UV laser source.

The pointed tips of Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) nanorods result in a strong enhancement of an electric field. Therefore, they can be used as field emitters.[101]

Aluminium-doped Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) layers are used as transparent electrodes. The components Zn and Al are much cheaper and less toxic compared to the generally used indium tin oxide (ITO). One application which has begun to be commercially available is the use of Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) as the front contact for solar cells or of liquid crystal displays.

Transparent thin-film transistors (TTFT) can be produced with Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit). As field-effect transistors, they even may not need a p-n junction,[103] thus avoiding the p-type doping problem of Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit). Some of the field-effect transistors even use Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) nanorods as conducting channels.[104]

Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) nanorod sensor

Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) nanorod sensors are devices detecting changes in electric current passing through Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) nanowires due to adsorption of gas molecules. Selectivity to hydrogen gas was achieved by sputtering Pd clusters on the nanorod surface. The addition of Pd appears to be effective in the catalytic dissociation of hydrogen molecules into atomic hydrogen, increasing the sensitivity of the sensor device. The sensor detects hydrogen concentrations down to 10 parts per million at room temperature, whereas there is no response to oxygen.[105][106]

Spintronics

Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) has also been considered for spintronics applications: if doped with 1-10% of magnetic ions (Mn, Fe, Co, V, etc.), Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) could become ferromagnetic, even at room temperature. Such room temperature ferromagnetism in Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit):Mn has been observed,[107] but it is not clear yet whether it originates from the matrix itself or from secondary oxide phases.

Piezoelectricity

The piezoelectricity in textile fibers coated in Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) have been shown capable of fabricating “self-powered nanosystems” with everyday mechanical stress from wind or body movements.

In 2008 the Center for Nanostructure Characterization at the Georgia Institute of Technology reported producing an electricity generating device (called flexible charge pump generator) delivering alternating current by stretching and releasing Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) nanowires. This mini-generator creates an oscillating voltage up to 45 millivolts, converting close to seven percent of the applied mechanical energy into electricity. Researchers used wires with lengths of 0.2-0.3 mm and diameters of three to five micrometers, but the device could be scaled down to smaller size.

Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) as anode of Li-ion battery

In form of a thin film Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) has been demonstrated in miniaturised high frequency thin film resonators, sensors and filters.

Li-ion battery

Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) is a promising anode material for lithium-ion battery because it is cheap, biocompatible, and environmentally friendly. Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) has a higher theoretical capacity (978 mAh g-1) than many other transition metal oxides such as CoO (715 mAh g-1), NiO (718 mAh g-1) and CuO (674 mAh g-1).

Safety of Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit)

As a food additive, Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) is on the U.S. FDA’s list of generally recognized as safe, or GRAS, substances.

Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) itself is non-toxic; however it is hazardous to inhale Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) fumes, as generated when zinc or zinc alloys are melted and oxidized at high temperature. This problem occurs while melting brass because the melting point of brass is close to the boiling point of zinc.[113] Exposure to Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) in the air, which also occurs while welding galvanized (zinc plated) steel, can result in a nervous malady called metal fume fever. For this reason, typically galvanized steel is not welded, or the zinc is removed first.

Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) accounts for the largest use of zinc compounds, and is used primarily by the rubber industry as a vulcanization activator and accelerator and to slow rubber aging by neutralizing sulfur and organic acids formed by oxidation. It also acts in rubber as a reinforcing agent, a heat conductor, a white pigment, and an absorber of UV light. In paints, Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) serves as a mildewstat, acid buffer, and a pigment. It is used in animal feed as a zinc supplement and as a fertilizer additive for zinc-deficient soils. Zinc oxide (ZINC OXIDE, çinko oksit) is used in cosmetics and drugs primarily for its fungicide properties, and in dentistry in dental cements. It is also used in ceramics, in glass manufacture, as a catalyst in organic synthesis, and in coated photocopy paper.

 

 

Çinko Oksit

 

 

Çinko oksit (Zinc oxide), Çinko oksit (Zinc oxide) formülüne sahip inorganik bir bileiktir. Çinko oksit (Zinc oxide), suda çözünmeyen beyaz bir tozdur. Kozmetikler, gda takviyeleri, kauçuklar, plastikler, seramikler, camlar, çimentolar, yalayclar, [10] boyalar, merhemler, yaptrclar, szdrmazlk maddeleri, pigmentler, gdalar, piller, ferritler, yangn geciktiriciler dahil çok sayda malzeme ve üründe katk maddesi olarak kullanlr. ve ilk yardm kasetleri. Mineral çinkoit olarak doal olarak olumasna ramen, çou Çinko oksit (Zinc oxide) sentetik olarak üretilir. [11]

Çinko oksit (Zinc oxide), II-VI yar iletken grubunun geni bant aralkl bir yar iletkenidir. Oksijen boluklar veya çinko interstisyeller nedeniyle yar iletkenin doal katks n-tipidir. [12] Dier uygun özellikler arasnda iyi effaflk, yüksek elektron hareketlilii, geni bant aral ve güçlü oda scaklnda ldama bulunur. Bu özellikler, sv kristal ekranlardaki effaf elektrotlar, enerji tasarrufu salayan veya s koruma pencereleri ve ince film transistörler ve k yayan diyotlar gibi elektronikler için ortaya çkan uygulamalarda deerlidir.

Çinko oksidin kimyasal özellikleri

Saf Çinko oksit (Zinc oxide) beyaz bir tozdur, ancak doada genellikle manganez ve sardan krmzya renk veren dier safszlklar içeren nadir mineral çinkoit olarak ortaya çkar.

Kristalin Çinko oksit (Zinc oxide) termokromiktir, havada stldnda beyazdan sarya deiir ve souduunda beyaza döner. [14] Bu renk deiikliine, stoikiometrik olmayan Zn1 + xO’yu oluturmak için yüksek scaklklarda ortama küçük bir oksijen kayb neden olur, burada 800 ° C’de, x = 0.00007. [14]

Çinko oksit (Zinc oxide), amfoterik bir oksittir. Suda neredeyse çözünmez, ancak hidroklorik asit gibi çou asitte çözünür: [15]

Çinko oksit (Zinc oxide) + 2 HCl → ZnCl2 + H2O

Kat Çinko oksit (Zinc oxide) ayrca alkalilerde çözünerek çözünür çinkoatlar verir:

Çinko oksit (Zinc oxide) + 2 NaOH + H2O → Na2 [Zn (OH) 4]

Çinko oksit (Zinc oxide), oleat veya stearat gibi karlk gelen karboksilatlar üretmek için yalardaki ya asitleriyle yava reaksiyona girer. Çinko oksit (Zinc oxide), güçlü bir sulu çinko klorür çözeltisi ile kartrldnda çimento benzeri ürünler oluturur ve bunlar en iyi ekilde çinko hidroksi klorür olarak tanmlanr. [16] Bu çimento di hekimliinde kullanld.

Hopeit

Çinko oksit (Zinc oxide) ayrca fosforik asit ile ilendiinde çimento benzeri bir malzeme oluturur; ilgili malzemeler di hekimliinde kullanlmaktadr. [17] Bu reaksiyonla üretilen çinko fosfat çimentosunun önemli bir bileeni, umutit, Zn3 (PO4) 2 · 4H2O’dur.

Çinko oksit (Zinc oxide), standart bir oksijen basnc ile yaklak 1975 ° C’de çinko buharna ve oksijene ayrr. Bir karbotermik reaksiyonda, karbon ile stma, oksidi çok daha düük bir scaklkta (yaklak 950 ° C) çinko buharna dönütürür.

Çinko oksit (Zinc oxide) + C → Zn (Buhar) + CO

Fiziki ozellikleri

Vurtzit yaps

Bir çinko blend birim hücre

Çinko oksidin yaps

Çinko oksit (Zinc oxide), altgen vurtzit [19] ve kübik çinko blende olmak üzere iki ana biçimde kristalleir. Vurtzit yaps, ortam koullarnda en kararldr ve bu nedenle en yaygn olandr. Çinko blend formu, kübik kafes yapl alt tabakalar üzerinde Çinko oksit (Zinc oxide) üreterek stabilize edilebilir. Her iki durumda da, çinko ve oksit merkezleri, Zn (II) için en karakteristik geometri olan tetrahedraldir. Çinko oksit (Zinc oxide) nispeten yüksek basnçlarda yaklak 10 GPa’da kaya tuzu motifine dönüür. [12] Çinko oksit (Zinc oxide) içeren kremlerin birçok dikkat çekici tbbi özellii, oktahedral yaplara geçie yakn dört yüzlü koordineli ikili bileiklerin özellii olan elastik yumuaklyla açklanabilir. [20]

Altgen ve çinko blend polimorflarnn ters simetrisi yoktur (bir kristalin herhangi bir noktaya göre yansmas onu kendisine dönütürmez). Bu ve dier kafes simetri özellikleri, altgen ve çinko blend Çinko oksidin piezoelektrikliine ve altgen Çinko oksidin piroelektrikliine neden olur.

Altgen yap 6 mm (Hermann-Mauguin gösterimi) veya C6v (Schoenflies gösterimi) nokta grubuna sahiptir ve boluk grubu P63mc veya C6v4’tür. Kafes sabitleri a = 3.25 Å ve c = 5.2 Å; c / a ~ 1.60 oranlar, altgen hücre c / a = 1.633 için ideal deere yakndr. [21] Grup II-VI malzemelerinin çounda olduu gibi, Çinko oksit (Zinc oxide)teki balanma büyük ölçüde iyoniktir (Zn2 + -O2-), karlk gelen yarçaplar Zn2 + için 0.074 nm ve O2- için 0.140 nm’dir. Bu özellik, çinko blende yapsndan ziyade tercihli vurtzit oluumunu [22] ve ayrca Çinko oksidin güçlü piezoelektrikliini açklar. Kutupsal Zn-O balar nedeniyle çinko ve oksijen düzlemleri elektriksel olarak yüklenir. Elektriksel nötrlüü korumak için, bu uçaklar çou göreceli malzemede atomik seviyede yeniden ina edilir, ancak Çinko oksit (Zinc oxide)te deil – yüzeyleri atomik olarak düzdür, stabildir ve yeniden yaplanma göstermez. [23] Bununla birlikte, vurtzoid yaplar kullanan çalmalar, Çinko oksit (Zinc oxide) düzlemlerindeki yüklerin kökenine ek olarak yüzey düzlüünün kökenini ve Çinko oksit (Zinc oxide) vurtzit yüzeylerinde yeniden yaplanmann olmadn [24] açklamtr.

Çinko oksidin mekanik özellikleri

Çinko oksit (Zinc oxide), Mohs ölçeine göre yaklak 4,5 sertlie sahip nispeten yumuak bir malzemedir. [10] Elastik sabitleri, GaN gibi ilgili III-V yar iletkenlerinden daha küçüktür. Çinko oksidin yüksek s kapasitesi ve s iletkenlii, düük sl genleme ve yüksek erime scakl seramikler için faydaldr. [25] Çinko oksit (Zinc oxide)teki E2 optik fonon, 10 K’da 133 ps’lik allmadk derecede uzun bir ömür sergiler. [26]

Dört yüzlü bal yar iletkenler arasnda, Çinko oksidin en yüksek piezoelektrik tensöre veya GaN ve AlN ile karlatrlabilir en az birine sahip olduu belirtilmitir. [27] Bu özellik, onu büyük bir elektromekanik balant gerektiren birçok piezoelektrik uygulama için teknolojik olarak önemli bir malzeme haline getirir. Bu nedenle Çinko oksit (Zinc oxide), ince film yn akustik rezonatörler için en çok çallan rezonatör malzemelerinden biri olan ince film formunda olmutur.

Çinko oksidin elektriksel özellikleri

Çinko oksit (Zinc oxide), oda scaklnda ~ 3.3 eV’lik nispeten büyük bir dorudan bant aralna sahiptir. Büyük bir bant boluuyla ilikili avantajlar arasnda daha yüksek arza voltajlar, büyük elektrik alanlarn sürdürme yetenei, daha düük elektronik gürültü ve yüksek scaklk ve yüksek güçte çalma bulunur. Çinko oksidin bant aral ayrca magnezyum oksit veya kadmiyum oksit ile alamlanmasyla ~ 3-4 eV’ye ayarlanabilir. [12]

Çou Çinko oksit (Zinc oxide), kastl doping yaplmasa bile n-tipi karaktere sahiptir. Stokiyometri d tipik olarak n tipi karakterin kaynadr, ancak konu tartmal olmaya devam etmektedir. [28] Kastsz ikame hidrojen safszlklarnn sorumlu olduu teorik hesaplamalara dayanan alternatif bir açklama önerilmitir. [29] Kontrol edilebilir n-tipi katklama, Zn’nin Al, Ga, In gibi grup-III elementleri ile ikame edilmesi veya oksijenin, grup-VII elementleri klor veya iyot ile ikame edilmesiyle kolayca elde edilir. [30]

Çinko oksidin güvenilir p-tipi katklamas hala güçtür. Bu sorun, p-tipi katk maddelerinin düük çözünürlüünden ve bunlarn bol n-tipi safszlklar ile telafi edilmesinden kaynaklanmaktadr. Bu sorun GaN ve ZnSe ile gözlemlenir. “Özünde” n-tipi malzemede p-tipinin ölçümü, numunelerin homojen olmamas nedeniyle karmaktr.

P-doping için mevcut snrlamalar, genellikle n-tipi ve p-tipi malzemelerin birleimlerini gerektiren Çinko oksidin elektronik ve optoelektronik uygulamalarn snrlar. Bilinen p-tipi katk maddeleri arasnda grup-I elemanlar Li, Na, K; grup-V elemanlar N, P ve As; bakr ve gümü gibi. Bununla birlikte, bunlarn çou derin alclar oluturur ve oda scaklnda önemli p-tipi iletim üretmez.

Çinko oksidin elektron hareketlilii scakla göre büyük ölçüde deiir ve 80 K’da maksimum ~ 2000 cm2 / (V · s) deerine sahiptir [32] Delik hareketliliine ilikin veriler, 5-30 cm2 / (V · s) aralndaki deerlerle azdr.

Bir varistör görevi gören Çinko oksit (Zinc oxide) diskler, çou parafudrdaki aktif malzemedir.

Çinko oksit (Zinc oxide) üretimi

Ayrca baknz: Çinko eritme

 

 

Endüstriyel kullanm için, Çinko oksit (Zinc oxide) üç ana ilemle ylda 105 ton [13] seviyelerinde üretilir:

Dolayl Çinko oksit (Zinc oxide) süreci

Dolayl veya Fransz ileminde, metalik çinko bir grafit pota içinde eritilir ve 907 ° C’nin üzerindeki scaklklarda (tipik olarak yaklak 1000 ° C) buharlatrlr. Çinko buhar, havadaki oksijen ile reaksiyona girerek Çinko oksit (Zinc oxide) verir, bununla birlikte scaklndaki düü ve parlak ldamas elik eder. Çinko oksit (Zinc oxide) partikülleri, bir soutma kanalna tanr ve bir torbal evde toplanr. Bu dolayl yöntem 1844’te LeClaire (Fransa) tarafndan popüler hale getirildi ve bu nedenle yaygn olarak Fransz süreci olarak bilinir. Ürünü normal olarak, ortalama boyutu 0.1 ila birkaç mikrometre olan aglomere edilmi Çinko oksit (Zinc oxide) parçacklarndan oluur. Arlk olarak, dünyadaki Çinko oksit (Zinc oxide)in çou Fransz usulü ile üretilmektedir.

Dorudan Çinko oksit (Zinc oxide) süreci

Dorudan veya Amerikan süreci, çinko cevherleri veya izabe yan ürünleri gibi çeitli kontamine çinko kompozitleri ile balar. Çinko öncülleri, antrasit gibi bir karbon kaynayla stlarak çinko buhar üretilerek indirgenir (karbotermal indirgeme), daha sonra dolayl ilemde olduu gibi oksitlenir. Kaynak malzemenin daha düük safl nedeniyle, nihai ürün, dolayl olana kyasla dorudan ilemde de daha düük kalitededir.

Islak kimyasal ilem

Az miktarda endüstriyel üretim, çinko karbonat veya çinko hidroksitin çökeltildii sulu çinko tuzlar çözeltileriyle balayan slak kimyasal süreçleri içerir. Kat çökelti daha sonra 800 ° C civarndaki scaklklarda kalsine edilir.

Çinko oksidin laboratuar sentezi

Bu sentetik Çinko oksit (Zinc oxide) kristallerinin krmz ve yeil renkleri, farkl oksijen konsantrasyonlarndan kaynaklanmaktadr. [36]

Bilimsel çalmalar ve ni uygulamalar için Çinko oksit (Zinc oxide) üretmek için çok sayda özel yöntem mevcuttur. Bu yöntemler, elde edilen Çinko oksit (Zinc oxide) formu (yn, ince film, nanotel), scaklk (“düük”, oda scaklna yakn veya “yüksek”, yani T ~ 1000 ° C), ilem türü (buhar çözeltiden birikme veya büyüme) ve dier parametreler.

Büyük tek kristaller (birçok santimetre küp), gaz nakli (buhar faz biriktirme), hidrotermal sentez [23] [36] [37] veya eriyik büyümesi [5] ile büyütülebilir. Bununla birlikte, Çinko oksidin yüksek buhar basnc nedeniyle, eriyikten büyümesi sorunludur. Gaz nakliyesi ile büyümenin kontrol edilmesi zordur ve hidrotermal yöntemi bir tercih olarak brakr. [5] nce filmler, kimyasal buhar biriktirme, metalorganik buhar faz epitaksi, elektro-çökeltme, darbeli lazer biriktirme, püskürtme, sol-jel sentezi, atomik tabaka biriktirme, püskürtme pirolizi vb. le üretilebilir.

Sradan beyaz toz halinde Çinko oksit (Zinc oxide), laboratuvarda bir sodyum bikarbonat çözeltisinin bir çinko anot ile elektroliz edilmesiyle üretilebilir. Çinko hidroksit ve hidrojen gaz üretilir. Çinko hidroksit stldnda çinko okside ayrr.

Zn + 2 H2O → Zn (OH) 2 + H2

Zn (OH) 2 → Çinko oksit (Zinc oxide) + H2O

Çinko oksit (Zinc oxide) nanoyaplar

Çinko oksit (Zinc oxide) nanoyaplar, nanoteller, nanorodlar, tetrapodlar, nanobeltler, nanoflowers, nanopartiküller vb. Dahil olmak üzere çeitli morfolojilere sentezlenebilir. Nanoyaplar, yukarda belirtilen tekniklerin çouyla, belirli koullarda ve ayrca buhar-sv-kat ile elde edilebilir yöntem. [23] [38] [39] Sentez tipik olarak yaklak 90 ° C’lik scaklklarda, emolar sulu çinko nitrat ve heksamin çözeltisi içinde gerçekletirilir; ikincisi, temel ortam salar. Polietilen glikol veya polietilenimin gibi belirli katk maddeleri, Çinko oksit (Zinc oxide) nanotellerinin en-boy orann iyiletirebilir. [40] Çinko oksit (Zinc oxide) nanotellerinin katklanmas, büyüme çözeltisine baka metal nitratlar eklenerek salanmtr. [41] Ortaya çkan nanoyaplarn morfolojisi, prekürsör bileimi (çinko konsantrasyonu ve pH gibi) veya sl ilem (scaklk ve stma hz gibi) ile ilgili parametreler deitirilerek ayarlanabilir. [42]

Önceden tohumlanm silikon, cam ve galyum nitrür substratlar üzerine hizalanm Çinko oksit (Zinc oxide) nanotelleri, bazik ortamlarda çinko nitrat ve çinko asetat gibi sulu çinko tuzlar kullanlarak büyütülmütür. [43] Alt tabakalarn Çinko oksit (Zinc oxide) ile ön tohumlanmas, sentez srasnda Çinko oksit (Zinc oxide) kristalinin homojen çekirdeklenmesi için alanlar oluturur. Yaygn ön tohumlama yöntemleri arasnda çinko asetat kristalitlerinin yerinde termal ayrmas, Çinko oksit (Zinc oxide) nanopartiküllerinin döndürülerek kaplanmas ve Çinko oksit (Zinc oxide) ince filmleri biriktirmek için fiziksel buhar biriktirme yöntemlerinin kullanlmas yer alr. [44] [45] Ön tohumlama, büyümeden önce çekirdeklenme alanlarn belirlemek için elektron n litografisi ve nanosfer litografisi gibi yukardan aa modelleme yöntemleriyle birlikte gerçekletirilebilir. Hizalanm Çinko oksit (Zinc oxide) nanotelleri, boyaya duyarl güne pillerinde ve alan emisyon cihazlarnda kullanlabilir. [46] [47]

 

 

Çinko oksit (Zinc oxide) tarihi

Çinko bileikleri muhtemelen ilk insanlar tarafndan ilenmi ve ilenmemi formlarda boya veya tbbi merhem olarak kullanlmtr, ancak bileimleri belirsizdir. Muhtemelen Çinko oksit (Zinc oxide) olan puanann, gözler ve açk yaralar için bir merhem olarak kullanmndan, MÖ 500 veya daha öncesine ait olduu düünülen Charaka Samhita Hint tp metninde bahsedilmektedir. [48] Çinko oksit (Zinc oxide) merhem ayrca Yunan hekim Dioscorides (MS 1. yüzyl) tarafndan da bahsedilmektedir. [49] Galen, Avicenna’nn The Canon of Medicine adl eserinde [50] ülserleen kanserleri Çinko oksit (Zinc oxide)le tedavi etmeyi önerdi. Çinko oksit (Zinc oxide) artk cilt kanserini tedavi etmek için kullanlmamaktadr, ancak yine de bebek pudras ve bebek bezi döküntülerine kar kremler, kalamin kremi, kepek önleyici ampuanlar ve antiseptik merhemler gibi ürünlerde bir bileen olarak kullanlmaktadr.

Romallar, bakrn Çinko oksit (Zinc oxide) ile reaksiyona sokulduu bir sementasyon ilemiyle MÖ 200 gibi erken bir tarihte önemli miktarlarda pirinç (bir çinko ve bakr alam) ürettiler. [52] Çinko oksidin bir aft frnnda çinko cevherinin stlmasyla üretildii düünülmektedir. Bu, daha sonra bacadan çkan ve oksit olarak younlaan bir buhar olarak metalik çinkoyu serbest brakt. Bu süreç MS 1. yüzylda Dioscorides tarafndan tanmlanmtr. [53] Hindistan’da Zawar’daki çinko madenlerinden MÖ 1. bin yln ikinci yarsndan itibaren Çinko oksit (Zinc oxide) de elde edildi.

12. yüzyldan 16. yüzyla kadar çinko ve Çinko oksit (Zinc oxide), dorudan sentez sürecinin ilkel bir formu kullanlarak Hindistan’da tannd ve üretildi. Hindistan’dan çinko üretimi 17. yüzylda Çin’e tand. 1743’te ilk Avrupa çinko izabe tesisi ngiltere’nin Bristol kentinde kuruldu.

Çinko oksidin (çinko beyaz) ana kullanm boyalarda ve merhemlere katk maddesi olarak kullanlmtr. Çinko beyaz, 1834 ylna kadar yal boya resimlerde pigment olarak kabul edildi, ancak yala iyi karmad. Bu problem, Çinko oksit (Zinc oxide) sentezinin optimize edilmesiyle çözüldü. 1845’te Paris’teki LeClaire, yal boyay büyük ölçekte üretiyordu ve 1850’de tüm Avrupa’da çinko beyaz üretiliyordu. Çinko beyaz boyann baars, geleneksel beyaz kuruna göre avantajlarndan kaynaklanyordu: Çinko beyaz esas olarak güne nda kalcdr, kükürt içeren hava ile kararmaz, toksik deildir ve daha ekonomiktir. Çinko beyaz çok “temiz” olduundan, dier renklerle ton yapmak için deerlidir, ancak dier renklerle kartrlmadnda oldukça krlgan bir kuru film oluturur. Örnein, 1890’larn sonlarnda ve 1900’lerin balarnda, baz sanatçlar yal boya tablolar için çinko beyazn zemin olarak kullandlar. Tüm bu resimler yllar içinde çatlaklar gelitirdi.

Son zamanlarda, kauçuk endüstrisinde korozyona direnmek için çou Çinko oksit (Zinc oxide) kullanld. 1970’lerde Çinko oksidin en büyük ikinci uygulamas fotokopi idi. “Fransz ilemi” ile üretilen yüksek kaliteli Çinko oksit (Zinc oxide), fotokopi kadna dolgu maddesi olarak eklenmitir. Bu uygulama ksa süre sonra titanyum tarafndan deitirildi.

Çinko oksit (Zinc oxide) uygulamalar

Çinko oksit (Zinc oxide) tozunun uygulamalar çoktur ve balca uygulamalar aada özetlenmitir. Çou uygulama, dier çinko bileiklerinin öncüsü olarak oksidin reaktivitesini kullanr. Malzeme bilimi uygulamalar için Çinko oksit (Zinc oxide), yüksek krlma indisine, yüksek termal iletkenlie, balanma, antibakteriyel ve UV koruma özelliklerine sahiptir. Sonuç olarak, plastik, seramik, cam, çimento, [56] kauçuk, yalayclar, [10] boyalar, merhemler, yaptrclar, szdrmazlk ürünleri, beton imalat, pigmentler, gdalar, piller, ferritler, yangn geciktiriciler dahil olmak üzere malzeme ve ürünlere eklenir. vb.

Kauçuk üretimi

Çinko oksit (Zinc oxide) kullanmnn% 50 ila% 60′ kauçuk endüstrisindedir. [58] Kauçuun vulkanizasyonunda stearik asit ile birlikte Çinko oksit (Zinc oxide) kullanlr Çinko oksit (Zinc oxide) katk maddesi ayrca kauçuu mantarlardan (tbbi uygulamalara baknz) ve UV ndan korur.

Seramik endüstrisi

Seramik endüstrisi, özellikle seramik sr ve frit bileimlerinde önemli miktarda Çinko oksit (Zinc oxide) tüketir. Çinko oksidin nispeten yüksek s kapasitesi, termal iletkenlii ve yüksek scaklk stabilitesi, nispeten düük bir genleme katsays ile birlikte seramik üretiminde arzu edilen özelliklerdir. Çinko oksit (Zinc oxide), srlarn, emayelerin ve seramik formülasyonlarnn erime noktasn ve optik özelliklerini etkiler. Düük genleme olarak Çinko oksit (Zinc oxide), ikincil ak, scakln bir fonksiyonu olarak viskozitedeki deiimi azaltarak srlarn elastikiyetini gelitirir ve çatlama ve titremeyi önlemeye yardmc olur. BaO ve PbO yerine Çinko oksit (Zinc oxide) konarak, s kapasitesi azaltlr ve termal iletkenlik arttrlr. Küçük miktarlarda çinko, parlak ve parlak yüzeylerin geliimini iyiletirir. Ancak, orta ila yüksek miktarlarda mat ve kristal yüzeyler oluturur. Renk konusunda çinkonun karmak bir etkisi vardr.

 

 

laç

Yaklak% 0.5 demir (III) oksit (Fe2O3) ile karm halinde Çinko oksit (Zinc oxide), kalamin olarak adlandrlr ve kalamin losyonunda kullanlr. ki mineral, çinkoit ve hemimorfit, tarihsel olarak kalamin olarak adlandrlmtr. Öjenol ile kartrldnda, di hekimliinde restoratif ve protez olarak uygulamalar olan bir ligand, Çinko oksit (Zinc oxide) öjenol oluur.

Çinko oksidin temel özelliklerini yanstan ince oksit parçacklar koku giderici ve antibakteriyel [62] özelliklere sahiptir ve bu nedenle pamuklu kuma, kauçuk, az bakm ürünleri [63] [64] ve gda ambalaj [64] gibi materyallere eklenir. 65] [66] nce partiküllerin dökme malzemeye kyasla gelitirilmi antibakteriyel etkisi Çinko okside özel deildir ve gümü gibi dier malzemeler için de gözlemlenmitir. [67] Bu özellik, ince parçacklarn artan yüzey alanndan kaynaklanmaktadr.

Çinko oksit (Zinc oxide), dermatit, egzamaya bal kant, çocuk bezi döküntüleri ve akne gibi çeitli cilt rahatszlklarn tedavi etmek için yaygn olarak kullanlmaktadr.

Bebek bezi döküntüleri, kalamin kremi, kepek önleyici ampuanlar ve antiseptik merhemleri tedavi etmek için bebek pudras ve bariyer kremleri gibi ürünlerde kullanlr. Ayn zamanda sporcular tarafndan egzersiz srasnda yumuak doku hasarn önlemek için bandaj olarak kullanlan bantta (“Çinko oksit (Zinc oxide) bant” ad verilir) bir bileendir.

Çinko oksit (Zinc oxide) merhemlerde, kremlerde ve losyonlarda güne yan ve ultraviyole n neden olduu dier cilt hasarlarna kar koruma salamak için kullanlabilir (bkz. Güne kremi). ABD Gda ve laç Dairesi (FDA) tarafndan güne koruyucu olarak kullanlmak üzere onaylanan ve tamamen fotostabil olan en geni spektrumlu UVA ve UVB emicidir. [74] Güne koruyucusunda bir bileen olarak kullanldnda, Çinko oksit (Zinc oxide) hem UVA (320-400 nm) hem de UVB (280-320 nm) ultraviyole k nlarn engeller. Çinko oksit (Zinc oxide) ve dier en yaygn fiziksel güne kremi olan titanyum dioksitin tahri edici olmad, alerjen olmad ve komedojenik olmad düünülmektedir. [75] Bununla birlikte, Çinko oksit (Zinc oxide)ten elde edilen çinko cilt tarafndan hafifçe emilir.

Pek çok güne kremi, Çinko oksit (Zinc oxide) nanopartiküllerini (titanyum dioksit nanopartikülleri ile birlikte) kullanr çünkü bu tür küçük partiküller datmaz ve bu nedenle beyaz görünmez. Deriye emilebileceklerine dair endieler var. 2010 ylnda yaynlanan bir çalmada, venöz kan örneklerindeki kan çinko düzeylerinin% 0.23 ila% 1.31 (ortalama% 0.42), insan derisine 5 gün süreyle uygulanan Çinko oksit (Zinc oxide) nanopartiküllerinden çinkoya kadar izlenebildii ve idrar örneklerinde de izler bulundu. . [79] Buna karlk, 2011’den tbbi literatürün kapsaml bir incelemesi, literatürde sistemik absorpsiyon kant bulunmadn söylüyor.

Çinko oksit (Zinc oxide) nanopartiküller, siprofloksasinin antibakteriyel aktivitesini artrabilir. Ortalama boyutu 20 nm ile 45 nm arasnda olan nano Çinko oksidin, in vitro olarak Staphylococcus aureus ve Escherichia coli’ye kar siprofloksasinin antibakteriyel aktivitesini artrabilecei gösterilmitir. Bu nanomateryalin artrc etkisi, tüm test sularna kar konsantrasyona baldr. Bu etki iki nedenden dolay olabilir. lk olarak, Çinko oksit (Zinc oxide) nanopartiküller, bakterilerde direnç salamak için gelitirilen ve hidrofilik florokinolonlarn hücreden dar akmasna araclk eden pompalama aktivitesine sahip olan NorA proteinine müdahale edebilir. kincisi, Çinko oksit (Zinc oxide) nanopartikülleri, kinolon antibiyotiklerinin hücreye nüfuz etmesinden sorumlu olan Omf proteinine müdahale edebilir.

Sigara filtreleri

Çinko oksit (Zinc oxide), sigara filtrelerinin bir bileenidir. Çinko oksit (Zinc oxide) ve demir oksit ile emprenye edilmi odun kömüründen oluan bir filtre, tütün dumanndan önemli miktarlarda hidrojen siyanür (HCN) ve hidrojen sülfür (H2S) tad etkilemeden giderir.

Gda katk maddesi

Çinko oksit (Zinc oxide), kahvaltlk tahllar da dahil olmak üzere birçok gda ürününe gerekli bir besin olan çinko kayna olarak [82] eklenir. (Çinko sülfat da ayn amaç için kullanlr.) Baz önceden paketlenmi gdalar, besin olarak tasarlanmasa bile eser miktarda Çinko oksit (Zinc oxide) içerir.

Çinko oksit (Zinc oxide), 2008 ili’deki domuz krizinde domuz ihracatnda dioksin kontaminasyonu ile balantlyd. Kontaminasyonun domuz yeminde kullanlan dioksin ile kontamine Çinko oksit (Zinc oxide)ten kaynakland bulundu.

Pigment

Çinko beyaz boyalarda pigment olarak kullanlr ve litokopona göre daha opak, ancak titanyum dioksitten daha az opaktr. [11] Kat kaplamalarda da kullanlr. Çin beyaz, sanatçlarn pigmentlerinde kullanlan özel bir çinko beyazdr. [84] Yal boyamada pigment olarak çinko beyaznn (Çinko oksit (Zinc oxide)) kullanm 18. yüzyln ortalarnda balamtr. [85] Zehirli kurun beyaznn yerini ksmen ald ve Böcklin, Van Gogh, [86] Manet, Munch ve dierleri gibi ressamlar tarafndan kullanld. Ayn zamanda mineral makyajn ana bileenidir (CI 77947). [87]

UV emici

Mikronize ve nano ölçekli Çinko oksit (Zinc oxide) ve titanyum dioksit, UVA ve UVB ultraviyole radyasyona kar güçlü koruma salar ve güne losyonunda [88] ve ayrca uzayda kullanm ve kaynak srasnda koruma için UV-bloke güne gözlüklerinde kullanlr. Jet Tahrik Laboratuvar’ndaki (JPL) bilim adamlar.

Kaplamalar

Çinko oksit (Zinc oxide) tozu içeren boyalar uzun zamandr metaller için antikorozif kaplama olarak kullanlmaktadr. Özellikle galvanizli demirlerde etkilidirler. Demirin korunmas zordur çünkü organik kaplamalarla reaktivitesi krlganla ve yapma eksikliine yol açar. Çinko oksit (Zinc oxide) boyalar bu tür yüzeylere esnekliini ve yapmasn uzun yllar korur.

Alüminyum, galyum veya indiyum ile yüksek n-tipi katkl Çinko oksit (Zinc oxide) effaf ve iletkendir (effaflk ~% 90, en düük direnç ~ 10-4 Ω · cm [90]). Çinko oksit (Zinc oxide): Al kaplamalar enerji tasarrufu veya s koruma pencereleri için kullanlr. Kaplama, spektrumun görünür ksmnn içeri girmesine izin verir, ancak kzlötesi (IR) radyasyonu odaya geri yanstr (enerji tasarrufu) veya pencerenin hangi tarafnda olduuna bal olarak IR radyasyonunun odaya girmesine izin vermez (s korumas). kaplama. [13]

Polietilen naftalat (PEN) gibi plastikler Çinko oksit (Zinc oxide) kaplama uygulanarak korunabilir. Kaplama, PEN ile oksijen difüzyonunu azaltr. [91] D mekan uygulamalarnda polikarbonat üzerinde Çinko oksit (Zinc oxide) tabakalar da kullanlabilir. Kaplama, polikarbonat güne nlarndan korur ve oksidasyon orann ve kla sararmasn azaltr.

Nükleer reaktörlerde korozyon önleme

Ana madde: Tükenmi Çinko oksit (Zinc oxide)

64Zn’de tükenen Çinko oksit (Zinc oxide) (atom kütlesi 64 olan çinko izotopu), nükleer basnçl su reaktörlerinde korozyonun önlenmesinde kullanlr. Tükenme gereklidir, çünkü 64Zn, reaktör nötronlar tarafndan nlama altnda radyoaktif 65Zn’ye dönütürülür.

Metan dönütürme

Çinko oksit (Zinc oxide) (Çinko oksit (Zinc oxide)), katalizörü zehirleyebilecek bir metan dönütürücüsünden önce herhangi bir kükürt bileiinin hidrojenasyonunu takiben doal gazdan hidrojen sülfidi (H2S) çkarmak için bir ön ilem adm olarak kullanlr. Yaklak 230-430 ° C (446-806 ° F) arasndaki scaklklarda, H2S aadaki reaksiyonla suya dönütürülür:

H2S + Çinko oksit (Zinc oxide) → H2O + ZnS

Çinko oksit (Zinc oxide) tüketildiinde çinko sülfit (ZnS) taze Çinko oksit (Zinc oxide) ile deitirilir.

Potansiyel uygulamalar

Elektronik

Çalan bir Çinko oksit (Zinc oxide) UV lazer diyotunun ve ilgili cihaz yapsnn fotoraf.

Çinko oksit (Zinc oxide) nanorodlarna ve iç yapsna dayal esnek gaz sensörü. ITO, indiyum kalay oksit ve polietilen tereftalat için PET anlamna gelir.

Çinko oksit (Zinc oxide) geni bir dorudan bant aralna sahiptir (oda scaklnda 3.37 eV veya 375 nm). Bu nedenle, en yaygn potansiyel uygulamalar lazer diyotlar ve k yayan diyotlardr (LED’ler). [97] Çinko oksidin baz optoelektronik uygulamalar, benzer bir bant boluuna (oda scaklnda ~ 3.4 eV) sahip olan GaN ile örtümektedir. GaN ile karlatrldnda, Çinko oksit (Zinc oxide) daha büyük bir eksiton balama enerjisine sahiptir (~ 60 meV, oda scaklndaki termal enerjinin 2,4 kat), bu da Çinko oksit (Zinc oxide)ten parlak oda scaklnda emisyonla sonuçlanr. Çinko oksit (Zinc oxide), LED uygulamalar için GaN ile birletirilebilir. Örnein effaf iletken oksit tabakas ve Çinko oksit (Zinc oxide) nanoyaplar daha iyi k çk salar. [98] Çinko oksidin elektronik uygulamalar için elverili dier özellikleri arasnda, yüksek enerjili radyasyona kar stabilitesi ve slak kimyasal andrma ile modelleme olasl bulunmaktadr. [99] Radyasyon direnci [100], Çinko oksidi uzay uygulamalar için uygun bir aday yapar. Çinko oksit (Zinc oxide), elektronik olarak pompalanan bir UV lazer kayna üretmek için rastgele lazerler alannda en umut verici adaydr.

Çinko oksit (Zinc oxide) nanorodlarnn sivri uçlar, elektrik alannda güçlü bir arta neden olur. Bu nedenle, alan yayclar olarak kullanlabilirler. [101]

Alüminyum katkl Çinko oksit (Zinc oxide) tabakalar effaf elektrot olarak kullanlr. Zn ve Al bileenleri, genel olarak kullanlan indiyum kalay oksit (ITO) ile karlatrldnda çok daha ucuz ve daha az toksiktir. Ticari olarak temin edilmeye balanan bir uygulama, güne pilleri veya sv kristal ekranlar için ön temas olarak Çinko oksidin kullanlmasdr.

effaf ince film transistörler (TTFT) Çinko oksit (Zinc oxide) ile üretilebilir. Alan etkili transistörler olarak, bir p – n balantsna bile ihtiyaç duymayabilirler [103], böylece Çinko oksidin p-tipi katklama probleminden kaçnlr. Alan etkili transistörlerin bazlar iletken kanallar olarak Çinko oksit (Zinc oxide) nanorodlarn bile kullanr. [104]

Çinko oksit (Zinc oxide) nanorod sensörü

Çinko oksit (Zinc oxide) nanorod sensörleri, gaz moleküllerinin adsorpsiyonu nedeniyle Çinko oksit (Zinc oxide) nanotellerden geçen elektrik akmndaki deiiklikleri alglayan cihazlardr. Hidrojen gazna seçicilik, nanorod yüzeyine Pd kümelerinin püskürtülmesiyle elde edildi. Pd ilavesi, hidrojen moleküllerinin katalitik olarak atomik hidrojene ayrmasnda etkili görünüyor ve sensör cihaznn hassasiyetini artryor. Sensör, oda scaklnda milyonda 10 parçaya kadar düen hidrojen konsantrasyonlarn alglar, oysa oksijene yant yoktur. [105] [106]

Spintronics

Çinko oksit (Zinc oxide), spintronik uygulamalar için de düünülmütür: manyetik iyonlarn (Mn, Fe, Co, V, vb.)% 1-10’u ile katklanrsa, Çinko oksit (Zinc oxide) oda scaklnda bile ferromanyetik hale gelebilir. Çinko oksit (Zinc oxide)te bu tür oda scaklnda ferromanyetizma: Mn gözlenmitir, [107] ancak matrisin kendisinden mi yoksa ikincil oksit fazlarndan m kaynakland henüz net deildir.

Piezoelektrik

Çinko oksit (Zinc oxide)le kaplanm tekstil elyaflarndaki piezoelektrikliin, rüzgar veya vücut hareketlerinden kaynaklanan günlük mekanik stresle “kendi kendine çalan nanosistemleri” üretebildii gösterilmitir.

2008’de Georgia Teknoloji Enstitüsü’ndeki Nanoyap Karakterizasyonu Merkezi, Çinko oksit (Zinc oxide) nanotellerini gererek ve serbest brakarak alternatif akm salayan bir elektrik üretim cihaz (esnek arj pompas jeneratörü olarak adlandrlr) ürettiini bildirdi. Bu mini jeneratör, uygulanan mekanik enerjinin yüzde yedisine yaknn elektrie dönütürerek 45 milivolta kadar salnml bir voltaj oluturur. Aratrmaclar 0,2-0,3 mm uzunluunda ve üç ila be mikrometre çapnda teller kullandlar, ancak cihaz daha küçük boyuta indirilebilir.

Li-ion pilin anotu olarak Çinko oksit (Zinc oxide)

nce film eklinde Çinko oksit (Zinc oxide), minyatürletirilmi yüksek frekansl ince film rezonatörlerinde, sensörlerde ve filtrelerde gösterilmitir.

Li-ion pil

Çinko oksit (Zinc oxide), lityum iyon pil için ümit verici bir anot malzemesidir çünkü ucuz, biyouyumlu ve çevre dostudur. Çinko oksit (Zinc oxide), CoO (715 mAh g – 1), NiO (718 mAh g – 1) ve CuO (674 mAh g – 1) gibi dier birçok geçi metal oksitinden daha yüksek teorik kapasiteye (978 mAh g – 1) sahiptir.

Çinko oksit (Zinc oxide) güvenlii

Bir gda katk maddesi olarak Çinko oksit (Zinc oxide), ABD FDA’nn genel olarak güvenli veya GRAS maddeler listesinde yer almaktadr.

Çinko oksidin kendisi toksik deildir; bununla birlikte, çinko veya çinko alamlar yüksek scaklkta eritildiinde ve oksitlendiinde ortaya çkan Çinko oksit (Zinc oxide) dumanlarnn solunmas tehlikelidir. Bu problem, pirincin erime noktasnn çinkonun kaynama noktasna yakn olmas nedeniyle ortaya çkar. [113] Galvanizli (çinko kapl) çeliin kayna srasnda da meydana gelen havadaki çinko okside maruz kalma, metal duman atei ad verilen sinirsel bir hastala neden olabilir. Bu nedenle, tipik olarak galvanizli çelik kaynaklanmaz veya önce çinko çkarlr.

Çinko oksit (Zinc oxide), çinko bileiklerinin en büyük kullanmndan sorumludur ve esas olarak kauçuk endüstrisi tarafndan bir vulkanizasyon aktivatörü ve hzlandrcs olarak ve oksidasyonla oluan kükürt ve organik asitleri nötralize ederek kauçuk yalanmasn yavalatmak için kullanlr. Ayn zamanda kauçukta bir takviye maddesi, bir s iletkeni, bir beyaz pigment ve bir UV emici olarak ilev görür. Boyalarda Çinko oksit (Zinc oxide) küf, asit tamponu ve pigment görevi görür. Hayvan yemlerinde çinko takviyesi olarak ve çinko eksiklii olan topraklarda gübre katk maddesi olarak kullanlr. Çinko oksit (Zinc oxide), kozmetikte ve ilaçlarda öncelikle fungisit özellii nedeniyle ve di hekimliinde di simanlarnda kullanlmaktadr. Seramikte, cam üretiminde, organik sentezde katalizör olarak ve kue fotokopi kadnda da kullanlr.

 

 

Oxyde de Zinc

 

 

L’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) est un composé inorganique de formule oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide). L’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) est une poudre blanche insoluble dans l’eau. Il est utilisé comme additif dans de nombreux matériaux et produits, y compris les cosmétiques, les compléments alimentaires, les caoutchoucs, les plastiques, la céramique, le verre, le ciment, les lubrifiants, [10] peintures, pommades, adhésifs, mastics, pigments, aliments, batteries, ferrites, ignifuges. et bandes de premiers secours. Bien qu’il soit naturellement présent sous forme de zincite minéral, la plupart de l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) est produit par synthèse. [11]

L’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) est un semi-conducteur à large bande interdite du groupe des semi-conducteurs II-VI. Le dopage natif du semi-conducteur dû aux lacunes d’oxygène ou aux interstitiels de zinc est de type n. [12] D’autres propriétés favorables comprennent une bonne transparence, une mobilité électronique élevée, une large bande interdite et une forte luminescence à température ambiante. Ces propriétés sont précieuses dans les applications émergentes pour: les électrodes transparentes dans les écrans à cristaux liquides, les fenêtres à économie d’énergie ou de protection thermique, et l’électronique sous forme de transistors à couches minces et de diodes électroluminescentes.

Propriétés chimiques de l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide)

L’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) pur est une poudre blanche, mais dans la nature, il se présente sous forme de zincite minéral rare, qui contient généralement du manganèse et d’autres impuretés qui confèrent une couleur jaune à rouge.

L’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) cristallin est thermochromique, passant du blanc au jaune lorsqu’il est chauffé à l’air et revenant au blanc lors du refroidissement. [14] Ce changement de couleur est causé par une petite perte d’oxygène dans l’environnement à des températures élevées pour former le Zn1 + xO non stoechiométrique, où à 800 ° C, x = 0,00007. [14]

L’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) est un oxyde amphotère. Il est presque insoluble dans l’eau, mais il se dissout dans la plupart des acides, comme l’acide chlorhydrique: [15]

oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) + 2 HCl → ZnCl2 + H2O

L’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) solide se dissoudra également dans les alcalis pour donner des zincates solubles:

oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) + 2 NaOH + H2O → Na2 [Zn (OH) 4]

L’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) réagit lentement avec les acides gras dans les huiles pour produire les carboxylates correspondants, tels que l’oléate ou le stéarate. L’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) forme des produits semblables à du ciment lorsqu’il est mélangé avec une solution aqueuse forte de chlorure de zinc et ceux-ci sont mieux décrits comme des chlorures d’hydroxy de zinc. [16] Ce ciment était utilisé en dentisterie.

Hopeite

L’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) forme également un matériau semblable au ciment lorsqu’il est traité avec de l’acide phosphorique; des matériaux apparentés sont utilisés en dentisterie. [17] Un composant majeur du ciment de phosphate de zinc produit par cette réaction est l’espéite, Zn3 (PO4) 2 · 4H2O.

L’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) se décompose en vapeur de zinc et en oxygène à environ 1975 ° C avec une pression d’oxygène standard. Dans une réaction carbothermique, le chauffage au carbone convertit l’oxyde en vapeur de zinc à une température beaucoup plus basse (environ 950 ° C).

oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) + C → Zn (vapeur) + CO

Propriétés physiques

Structure de Wurtzite

Une cellule unitaire de zincblende

Structure de l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide)

L’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) cristallise sous deux formes principales, la wurtzite hexagonale [19] et la zincblende cubique. La structure wurtzite est la plus stable aux conditions ambiantes et donc la plus courante. La forme zincblende peut être stabilisée en faisant croître de l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) sur des substrats à structure en réseau cubique. Dans les deux cas, les centres zinc et oxyde sont tétraédriques, la géométrie la plus caractéristique pour Zn (II). L’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) se transforme en motif de sel de roche à des pressions relativement élevées d’environ 10 GPa. [12] Les nombreuses propriétés médicales remarquables des crèmes contenant de l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) s’expliquent par sa douceur élastique, qui est caractéristique des composés binaires coordonnés tétraédriques proches de la transition vers des structures octaédriques. [20]

Les polymorphes hexagonaux et zincblende n’ont pas de symétrie d’inversion (la réflexion d’un cristal par rapport à un point donné ne le transforme pas en lui-même). Ceci et d’autres propriétés de symétrie du réseau ont pour résultat la piézoélectricité de l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) hexagonal et de zincblende, et la pyroélectricité de l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) hexagonal.

La structure hexagonale a un groupe de points 6 mm (notation Hermann-Mauguin) ou C6v (notation Schoenflies), et le groupe d’espace est P63mc ou C6v4. Les constantes du réseau sont a = 3,25 Å et c = 5,2 Å; leur rapport c / a ~ 1,60 est proche de la valeur idéale pour la cellule hexagonale c / a = 1,633. [21] Comme dans la plupart des matériaux du groupe II-VI, la liaison dans l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) est largement ionique (Zn2 + -O2-) avec les rayons correspondants de 0,074 nm pour Zn2 + et 0,140 nm pour O2-. Cette propriété explique la formation préférentielle de la wurtzite plutôt que la structure blende de zinc, [22] ainsi que la forte piézoélectricité de l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide). En raison des liaisons polaires Zn-O, les plans du zinc et de l’oxygène sont chargés électriquement. Pour maintenir la neutralité électrique, ces plans se reconstruisent au niveau atomique dans la plupart des matériaux relatifs, mais pas dans l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) – ses surfaces sont atomiquement plates, stables et ne présentent aucune reconstruction. [23] Cependant, des études utilisant des structures wurtzoïdes expliquent l’origine de la planéité de surface et l’absence de reconstruction au niveau des surfaces de wurtzite d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) [24] en plus de l’origine des charges sur les plans d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide).

Propriétés mécaniques de l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide)

L’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) est un matériau relativement mou avec une dureté approximative de 4,5 sur l’échelle de Mohs. [10] Ses constantes élastiques sont plus petites que celles des semi-conducteurs III-V pertinents, tels que GaN. La capacité thermique et la conductivité thermique élevées, la faible dilatation thermique et la température de fusion élevée de l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) sont bénéfiques pour la céramique. [25] Le phonon optique E2 en oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) présente une durée de vie inhabituellement longue de 133 ps à 10 K. [26]

Parmi les semi-conducteurs à liaison tétraédrique, il a été déclaré que l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) a le tenseur piézoélectrique le plus élevé, ou au moins un comparable à celui de GaN et AlN. Cette propriété en fait un matériau technologiquement important pour de nombreuses applications piézoélectriques, qui nécessitent un couplage électromécanique important. Par conséquent, l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) a été sous forme de film mince l’un des matériaux de résonateur les plus étudiés pour les résonateurs acoustiques en vrac à couche mince.

Propriétés électriques de l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide)

L’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) a une bande interdite directe relativement importante de ~ 3,3 eV à température ambiante. Les avantages associés à une large bande interdite comprennent des tensions de claquage plus élevées, la capacité de supporter de grands champs électriques, un bruit électronique plus faible et un fonctionnement à haute température et à haute puissance. La bande interdite de l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) peut en outre être réglée à ~ 3-4 eV par son alliage avec l’oxyde de magnésium ou l’oxyde de cadmium. [12]

La plupart des oxydes de zinc ont un caractère de type n, même en l’absence de dopage intentionnel. La non-stoechiométrie est généralement à l’origine du caractère de type n, mais le sujet reste controversé. [28] Une autre explication a été proposée, basée sur des calculs théoriques, selon laquelle les impuretés hydrogène de substitution non intentionnelles sont responsables. [29] Le dopage contrôlable de type n est facilement obtenu en remplaçant Zn par des éléments du groupe III tels que Al, Ga, In ou en remplaçant l’oxygène par des éléments du groupe VII chlore ou iode. [30]

Un dopage fiable de type p de l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) reste difficile. Ce problème provient de la faible solubilité des dopants de type p et de leur compensation par d’abondantes impuretés de type n. Ce problème est observé avec GaN et ZnSe. La mesure du type p dans un matériau de type n «intrinsèquement» est compliquée par l’inhomogénéité des échantillons.

Les limitations actuelles du dopage p limitent les applications électroniques et optoélectroniques de l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide), qui nécessitent généralement des jonctions de matériaux de type n et de type p. Les dopants de type p connus comprennent les éléments du groupe I Li, Na, K; éléments du groupe V N, P et As; ainsi que le cuivre et l’argent. Cependant, beaucoup de ceux-ci forment des accepteurs profonds et ne produisent pas de conduction de type p significative à température ambiante.

La mobilité électronique de l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) varie fortement avec la température et a un maximum de ~ 2000 cm2 / (V · s) à 80 K. [32] Les données sur la mobilité des trous sont rares avec des valeurs comprises entre 5 et 30 cm2 / (V · s).

Les disques d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide), agissant comme une varistance, sont le matériau actif de la plupart des parafoudres.

Production d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide)

Voir aussi: Fusion de zinc

 

 

À des fins industrielles, l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) est produit à raison de 105 tonnes par an [13] par trois procédés principaux:

Processus indirect d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide)

Dans le procédé indirect ou français, le zinc métallique est fondu dans un creuset en graphite et vaporisé à des températures supérieures à 907 ° C (typiquement autour de 1000 ° C). La vapeur de zinc réagit avec l’oxygène de l’air pour donner de l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide), accompagné d’une baisse de sa température et d’une luminescence brillante. Les particules d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) sont transportées dans un conduit de refroidissement et collectées dans une chambre à manches. Cette méthode indirecte a été popularisée par LeClaire (France) en 1844 et est donc connue sous le nom de procédé français. Son produit est normalement constitué de particules d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) agglomérées d’une taille moyenne de 0,1 à quelques micromètres. En poids, la majeure partie de l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) dans le monde est fabriquée selon un procédé français.

Processus direct d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide)

Le processus direct ou américain commence avec divers composites de zinc contaminés, tels que des minerais de zinc ou des sous-produits de fonderie. Les précurseurs de zinc sont réduits (réduction carbothermique) par chauffage avec une source de carbone telle que l’anthracite pour produire de la vapeur de zinc, qui est ensuite oxydée comme dans le procédé indirect. En raison de la plus faible pureté du matériau source, le produit final est également de qualité inférieure dans le processus direct par rapport au produit indirect.

Procédé chimique humide

Une petite quantité de production industrielle implique des procédés chimiques par voie humide, qui commencent par des solutions aqueuses de sels de zinc, à partir desquelles du carbonate de zinc ou de l’hydroxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) est précipité. Le précipité solide est ensuite calciné à des températures d’environ 800 ° C.

Synthèse en laboratoire de l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide)

Les couleurs rouge et verte de ces cristaux d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) synthétique résultent de différentes concentrations de lacunes d’oxygène. [36]

De nombreuses méthodes spécialisées existent pour produire de l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) pour des études scientifiques et des applications de niche. Ces méthodes peuvent être classées en fonction de la forme d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) résultante (masse, couche mince, nanofil), de la température («faible», qui est proche de la température ambiante ou «élevée», c’est-à-dire T ~ 1000 ° C), du type de processus (vapeur dépôt ou croissance à partir de la solution) et d’autres paramètres.

Les grands monocristaux (plusieurs centimètres cubes) peuvent être développés par le transport de gaz (dépôt en phase vapeur), la synthèse hydrothermale, [23] [36] [37] ou la croissance en fusion. [5] Cependant, en raison de la pression de vapeur élevée de l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide), la croissance à partir de la masse fondue est problématique. La croissance par transport de gaz est difficile à contrôler, laissant la méthode hydrothermale comme une préférence. [5] Des films minces peuvent être produits par dépôt chimique en phase vapeur, épitaxie en phase vapeur organométallique, électrodéposition, dépôt laser pulsé, pulvérisation, synthèse sol-gel, dépôt de couche atomique, pyrolyse par pulvérisation, etc.

L’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) en poudre blanche ordinaire peut être produit en laboratoire par électrolyse d’une solution de bicarbonate de sodium avec une anode de zinc. De l’hydroxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) et de l’hydrogène gazeux sont produits. L’hydroxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) lors du chauffage se décompose en oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide).

Zn + 2 H2O → Zn (OH) 2 + H2

Zn (OH) 2 → oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) + H2O

Nanostructures d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide)

Les nanostructures d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) peuvent être synthétisées dans une variété de morphologies, y compris des nanofils, des nanorods, des tétrapodes, des nanobelts, des nanoflowers, des nanoparticules, etc. méthode. [23] [38] [39] La synthèse est typiquement réalisée à des températures d’environ 90 ° C, dans une solution aqueuse équimolaire de nitrate de zinc et d’hexamine, cette dernière fournissant l’environnement basique. Certains additifs, tels que le polyéthylène glycol ou la polyéthylèneimine, peuvent améliorer le rapport d’aspect des nanofils d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide). [40] Le dopage des nanofils d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) a été réalisé en ajoutant d’autres nitrates métalliques à la solution de croissance. [41] La morphologie des nanostructures résultantes peut être ajustée en modifiant les paramètres relatifs à la composition du précurseur (comme la concentration de zinc et le pH) ou au traitement thermique (comme la température et la vitesse de chauffage). [42]

Des nanofils d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) alignés sur des substrats pré-ensemencés de silicium, de verre et de nitrure de gallium ont été cultivés en utilisant des sels de zinc aqueux tels que le nitrate de zinc et l’acétate de zinc dans des environnements basiques. [43] Le pré-ensemencement des substrats avec de l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) crée des sites pour la nucléation homogène du cristal d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) pendant la synthèse. Les méthodes courantes de pré-ensemencement comprennent la décomposition thermique in situ des cristallites d’acétate de zinc, le spincoating de nanoparticules d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) et l’utilisation de méthodes de dépôt physique en phase vapeur pour déposer des couches minces d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide). [44] [45] Le pré-ensemencement peut être effectué en conjonction avec des méthodes de structuration descendantes telles que la lithographie par faisceau d’électrons et la lithographie par nanosphère pour désigner les sites de nucléation avant la croissance. Les nanofils d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) alignés peuvent être utilisés dans les cellules solaires sensibilisées aux colorants et les dispositifs à émission de champ.

 

 

Histoire de l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide)

Les composés de zinc ont probablement été utilisés par les premiers humains, sous des formes transformées et non transformées, comme peinture ou pommade médicinale, mais leur composition est incertaine. L’utilisation du pushpanjan, probablement de l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide), comme pommade pour les yeux et les plaies ouvertes, est mentionnée dans le texte médical indien Charaka Samhita, que l’on pense dater de 500 avant JC ou avant. [48] La pommade à l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) est également mentionnée par le médecin grec Dioscoride (1er siècle après JC). [49] Galen a suggéré de traiter les cancers ulcéreux avec de l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide), [50] comme l’a fait Avicenne dans son The Canon of Medicine. L’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) n’est plus utilisé pour traiter le cancer de la peau, bien qu’il soit toujours utilisé comme ingrédient dans des produits tels que la poudre pour bébé et les crèmes contre les érythèmes fessiers, la crème à la calamine, les shampooings antipelliculaires et les onguents antiseptiques.

Les Romains ont produit des quantités considérables de laiton (un alliage de zinc et de cuivre) dès 200 avant JC par un processus de cémentation où le cuivre a réagi avec de l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide). [52] On pense que l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) a été produit en chauffant du minerai de zinc dans un four à cuve. Cela libéra du zinc métallique sous forme de vapeur, qui remonta ensuite dans le conduit de fumée et se condensa sous forme d’oxyde. Ce processus a été décrit par Dioscoride au 1er siècle après JC. [53] De l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) a également été récupéré dans les mines de zinc de Zawar en Inde, datant de la seconde moitié du premier millénaire av.

Du XIIe au XVIe siècle, le zinc et l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) ont été reconnus et produits en Inde en utilisant une forme primitive du processus de synthèse directe. De l’Inde, la fabrication de zinc a déménagé en Chine au 17ème siècle. En 1743, la première fonderie de zinc européenne est établie à Bristol, au Royaume-Uni.

L’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) (blanc de zinc) était principalement utilisé dans les peintures et comme additif aux pommades. Le blanc de zinc était accepté comme pigment dans les peintures à l’huile en 1834, mais il ne se mélangeait pas bien avec l’huile. Ce problème a été résolu en optimisant la synthèse de l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide). En 1845, LeClaire à Paris produisait la peinture à l’huile à grande échelle, et en 1850, le blanc de zinc était fabriqué dans toute l’Europe. Le succès de la peinture blanche de zinc tient à ses avantages par rapport au blanc de plomb traditionnel: le blanc de zinc est essentiellement permanent au soleil, il n’est pas noirci par l’air soufré, il est non toxique et plus économique. Parce que le blanc de zinc est si “propre”, il est précieux pour faire des teintes avec d’autres couleurs, mais il produit un film sec plutôt cassant lorsqu’il n’est pas mélangé avec d’autres couleurs. Par exemple, à la fin des années 1890 et au début des années 1900, certains artistes utilisaient du blanc de zinc comme fond pour leurs peintures à l’huile. Toutes ces peintures ont développé des fissures au fil des ans.

Ces derniers temps, la plupart de l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) a été utilisé dans l’industrie du caoutchouc pour résister à la corrosion. Dans les années 1970, la deuxième application en importance de l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) était la photocopie. De l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) de haute qualité produit par le «procédé français» a été ajouté au papier de photocopie comme charge. Cette application fut bientôt remplacée par le titane.

Applications de l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide)

Les applications de la poudre d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) sont nombreuses et les principales sont résumées ci-dessous. La plupart des applications exploitent la réactivité de l’oxyde comme précurseur d’autres composés du zinc. Pour les applications en science des matériaux, l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) a un indice de réfraction élevé, une conductivité thermique élevée, des propriétés de liaison, antibactériennes et de protection contre les UV. Par conséquent, il est ajouté dans des matériaux et des produits tels que les plastiques, la céramique, le verre, le ciment, [56] le caoutchouc, les lubrifiants, [10] les peintures, les onguents, les adhésifs, les mastics, la fabrication du béton, les pigments, les aliments, les batteries, les ferrites, les ignifuges, etc.

Fabrication de caoutchouc

Entre 50% et 60% de l’utilisation d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) se fait dans l’industrie du caoutchouc. [58] L’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) avec l’acide stéarique est utilisé dans la vulcanisation du caoutchouc. L’additif d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) protège également le caoutchouc des champignons (voir applications médicales) et de la lumière UV.

Industrie céramique

L’industrie céramique consomme une quantité importante d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide), en particulier dans les compositions de glaçure céramique et de fritte. La capacité thermique, la conductivité thermique et la stabilité à haute température relativement élevées de l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) couplées à un coefficient de dilatation comparativement faible sont des propriétés souhaitables dans la production de céramiques. L’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) affecte le point de fusion et les propriétés optiques des émaux, des émaux et des formulations céramiques. L’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) en tant que flux secondaire à faible expansion améliore l’élasticité des glaçures en réduisant le changement de viscosité en fonction de la température et permet d’éviter les craquelures et les frissons. En remplaçant l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) par BaO et PbO, la capacité thermique est diminuée et la conductivité thermique est augmentée. Le zinc en petites quantités améliore le développement de surfaces brillantes et brillantes. Cependant, en quantités modérées à élevées, il produit des surfaces mates et cristallines. En ce qui concerne la couleur, le zinc a une influence complexe.

 

 

Médicament

L’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) en mélange avec environ 0,5% d’oxyde de fer (III) (Fe2O3) est appelé calamine et est utilisé dans la lotion calamine. Deux minéraux, la zincite et l’hémimorphite, ont été historiquement appelés calamine. Lorsqu’il est mélangé avec de l’eugénol, un ligand, l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide), l’eugénol se forme, qui a des applications comme restaurateur et prosthodontique en dentisterie.

Reflétant les propriétés de base de l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide), les fines particules de l’oxyde ont des propriétés désodorisantes et antibactériennes [62] et, pour cette raison, sont ajoutées à des matériaux tels que le coton, le caoutchouc, les produits d’hygiène bucco-dentaire [63] [64] et les emballages alimentaires. 65] [66] L’action antibactérienne améliorée des particules fines par rapport au matériau en vrac n’est pas exclusive à l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) et est observée pour d’autres matériaux, comme l’argent. [67] Cette propriété résulte de l’augmentation de la surface spécifique des fines particules.

L’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) est largement utilisé pour traiter une variété d’affections cutanées, notamment la dermatite, les démangeaisons dues à l’eczéma, l’érythème fessier et l’acné.

Il est utilisé dans des produits tels que la poudre pour bébé et les crèmes protectrices pour traiter les érythèmes fessiers, la crème à la calamine, les shampooings antipelliculaires et les onguents antiseptiques. C’est également un composant du ruban (appelé «ruban d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide)») utilisé par les athlètes comme bandage pour éviter d’endommager les tissus mous pendant les entraînements.

L’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) peut être utilisé dans les onguents, les crèmes et les lotions pour se protéger contre les coups de soleil et autres dommages à la peau causés par la lumière ultraviolette (voir écran solaire). Il s’agit de l’absorbeur d’UVA et d’UVB à spectre le plus large qui est approuvé pour une utilisation comme écran solaire par la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis et qui est complètement photostable. [74] Lorsqu’il est utilisé comme ingrédient dans un écran solaire, l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) bloque à la fois les rayons UVA (320-400 nm) et UVB (280-320 nm) de la lumière ultraviolette. L’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) et l’autre écran solaire physique le plus courant, le dioxyde de titane, sont considérés comme non irritants, non allergènes et non comédogènes. [75] Le zinc provenant de l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) est cependant légèrement absorbé par la peau.

De nombreux écrans solaires utilisent des nanoparticules d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) (avec des nanoparticules de dioxyde de titane) car ces petites particules ne diffusent pas la lumière et n’apparaissent donc pas blanches. On a craint qu’ils ne soient absorbés par la peau. Une étude publiée en 2010 a révélé que 0,23% à 1,31% (moyenne de 0,42%) des taux sanguins de zinc dans les échantillons de sang veineux pouvaient être attribués au zinc provenant de nanoparticules d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) appliquées sur la peau humaine pendant 5 jours, et des traces ont également été trouvées dans des échantillons d’urine. [79] En revanche, une revue complète de la littérature médicale de 2011 indique qu’aucune preuve d’absorption systémique ne peut être trouvée dans la littérature.

Les nanoparticules d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) peuvent améliorer l’activité antibactérienne de la ciprofloxacine. Il a été démontré que le nano oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) qui a une taille moyenne comprise entre 20 nm et 45 nm peut améliorer l’activité antibactérienne de la ciprofloxacine contre Staphylococcus aureus et Escherichia coli in vitro. L’effet d’amélioration de ce nanomatériau dépend de la concentration contre toutes les souches d’essai. Cet effet peut être dû à deux raisons. Premièrement, les nanoparticules d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) peuvent interférer avec la protéine NorA, qui est développée pour conférer une résistance aux bactéries et a une activité de pompage qui médie l’efflux des fluoroquinolones hydrophiles d’une cellule. Deuxièmement, les nanoparticules d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) peuvent interférer avec la protéine Omf, qui est responsable de la perméation des antibiotiques quinolones dans la cellule.

Filtres à cigarettes

L’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) est un composant des filtres à cigarettes. Un filtre composé de charbon de bois imprégné d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) et d’oxyde de fer élimine des quantités importantes de cyanure d’hydrogène (HCN) et de sulfure d’hydrogène (H2S) de la fumée de tabac sans affecter son goût. [57]

Additif alimentaire

L’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) est ajouté à de nombreux produits alimentaires, y compris les céréales pour petit déjeuner, comme source de zinc, [82] un nutriment nécessaire. (Le sulfate de zinc est également utilisé dans le même but.) Certains aliments préemballés contiennent également des traces d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide), même s’il n’est pas destiné à être un nutriment.

L’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) était lié à la contamination par la dioxine des exportations de porc lors de la crise porcine chilienne de 2008. Il a été constaté que la contamination était due à l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) contaminé à la dioxine utilisé dans l’alimentation des porcs.

Pigment

Le blanc de zinc est utilisé comme pigment dans les peintures et est plus opaque que le lithopone, mais moins opaque que le dioxyde de titane. [11] Il est également utilisé dans les revêtements pour papier. Le blanc chinois est une qualité spéciale de blanc de zinc utilisé dans les pigments des artistes. [84] L’utilisation du blanc de zinc (oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide)) comme pigment dans la peinture à l’huile a commencé au milieu du XVIIIe siècle. [85] Il a en partie remplacé le blanc de plomb toxique et a été utilisé par des peintres tels que Böcklin, Van Gogh, [86] Manet, Munch et d’autres. C’est également un ingrédient principal du maquillage minéral (CI 77947). [87]

Absorbeur UV

L’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) micronisé et à l’échelle nanométrique et le dioxyde de titane offrent une forte protection contre les rayons ultraviolets UVA et UVB, et sont utilisés dans la lotion solaire, [88] ainsi que dans les lunettes de soleil anti-UV pour une utilisation dans l’espace et pour la protection lors du soudage, après des recherches par scientifiques du Jet Propulsion Laboratory (JPL).

Revêtements

Les peintures contenant de la poudre d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) sont utilisées depuis longtemps comme revêtements anticorrosion pour les métaux. Ils sont particulièrement efficaces pour le fer galvanisé. Le fer est difficile à protéger car sa réactivité avec les revêtements organiques entraîne une fragilité et un manque d’adhérence. Les peintures à l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) conservent leur souplesse et leur adhérence sur de telles surfaces pendant de nombreuses années.

L’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) fortement dopé de type n avec de l’aluminium, du gallium ou de l’indium est transparent et conducteur (transparence ~ 90%, résistivité la plus faible ~ 10-4 Ω · cm [90]). oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide): les revêtements en Al sont utilisés pour les fenêtres à économie d’énergie ou à protection thermique. Le revêtement laisse entrer la partie visible du spectre mais réfléchit le rayonnement infrarouge (IR) dans la pièce (économie d’énergie) ou ne laisse pas le rayonnement infrarouge dans la pièce (protection thermique), selon le côté de la fenêtre le revêtement. [13]

Les plastiques, comme le polyéthylène naphtalate (PEN), peuvent être protégés en appliquant un revêtement d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide). Le revêtement réduit la diffusion de l’oxygène avec le PEN. [91] Des couches d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) peuvent également être utilisées sur du polycarbonate dans des applications extérieures. Le revêtement protège le polycarbonate du rayonnement solaire et diminue son taux d’oxydation et son photo-jaunissement.

Prévention de la corrosion dans les réacteurs nucléaires

Article principal: oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) appauvri

L’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) appauvri en 64Zn (l’isotope du zinc de masse atomique 64) est utilisé dans la prévention de la corrosion dans les réacteurs nucléaires à eau pressurisée. L’appauvrissement est nécessaire, car le 64Zn est transformé en 65Zn radioactif sous irradiation par les neutrons du réacteur.

Reformage du méthane

L’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) (oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide)) est utilisé comme étape de prétraitement pour éliminer le sulfure d’hydrogène (H2S) du gaz naturel après l’hydrogénation de tout composé soufré avant un reformeur de méthane, qui peut empoisonner le catalyseur. À des températures comprises entre 230 et 430 ° C (446 et 806 ° F), le H2S est converti en eau par la réaction suivante:

H2S + oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) → H2O + ZnS

Le sulfure de zinc (ZnS) est remplacé par de l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) frais lorsque l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) a été consommé.

Applications potentielles

Électronique

Photographie d’une diode laser UV à oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) en fonctionnement et de la structure de l’appareil correspondante.

Capteur de gaz flexible basé sur des nanorods d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) et sa structure interne. ITO signifie oxyde d’indium et d’étain et PET signifie polyéthylène téréphtalate.

L’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) a une large bande interdite directe (3,37 eV ou 375 nm à température ambiante). Par conséquent, ses applications potentielles les plus courantes sont les diodes laser et les diodes électroluminescentes (DEL). [97] Certaines applications optoélectroniques de l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) chevauchent celle du GaN, qui a une bande interdite similaire (~ 3,4 eV à température ambiante). Comparé au GaN, l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) a une plus grande énergie de liaison de l’exciton (~ 60 meV, 2,4 fois l’énergie thermique à température ambiante), ce qui se traduit par une émission lumineuse à température ambiante de l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide). L’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) peut être combiné avec du GaN pour les applications LED. Par exemple, la couche d’oxyde conductrice transparente et les nanostructures d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) offrent un meilleur découplage de la lumière. [98] D’autres propriétés de l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) favorables aux applications électroniques comprennent sa stabilité aux rayonnements à haute énergie et sa possibilité d’être modelée par gravure chimique par voie humide. [99] La résistance aux radiations [100] fait de l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) un candidat approprié pour les applications spatiales. L’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) est le candidat le plus prometteur dans le domaine des lasers aléatoires pour produire une source laser UV pompée électroniquement.

Les pointes pointues des nanorods d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) entraînent une forte amélioration d’un champ électrique. Par conséquent, ils peuvent être utilisés comme émetteurs de champ. [101]

Des couches d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) dopées à l’aluminium sont utilisées comme électrodes transparentes. Les composants Zn et Al sont beaucoup moins chers et moins toxiques que l’oxyde d’indium et d’étain (ITO) généralement utilisé. Une application qui a commencé à être disponible dans le commerce est l’utilisation de l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) comme contact frontal pour les cellules solaires ou les écrans à cristaux liquides.

Les transistors transparents à couche mince (TTFT) peuvent être produits avec de l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide). En tant que transistors à effet de champ, ils peuvent même ne pas avoir besoin d’une jonction p – n, [103] évitant ainsi le problème de dopage de type p de l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide). Certains des transistors à effet de champ utilisent même des nanorods d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) comme canaux conducteurs. [104]

Capteur nanométrique d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide)

Les capteurs de nanorod d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) sont des dispositifs détectant les changements de courant électrique traversant les nanofils d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) dus à l’adsorption de molécules de gaz. La sélectivité vis-à-vis de l’hydrogène gazeux a été obtenue en pulvérisant des amas de Pd sur la surface du nanorod. L’ajout de Pd semble être efficace dans la dissociation catalytique des molécules d’hydrogène en hydrogène atomique, augmentant la sensibilité du dispositif capteur. Le capteur détecte des concentrations d’hydrogène jusqu’à 10 parties par million à température ambiante, alors qu’il n’y a pas de réponse à l’oxygène. [105] [106]

Spintronique

L’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) a également été envisagé pour les applications de la spintronique: s’il est dopé avec 1 à 10% d’ions magnétiques (Mn, Fe, Co, V, etc.), l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) pourrait devenir ferromagnétique, même à température ambiante. Un tel ferromagnétisme à température ambiante dans l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide): Mn a été observé, [107] mais on ne sait pas encore s’il provient de la matrice elle-même ou des phases d’oxyde secondaire.

Piézo-électricité

La piézoélectricité dans les fibres textiles revêtues d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) s’est avérée capable de fabriquer des «nanosystèmes auto-alimentés» avec des contraintes mécaniques quotidiennes dues aux mouvements du vent ou du corps.

En 2008, le Center for Nanostructure Characterization du Georgia Institute of Technology a signalé la production d’un dispositif générateur d’électricité (appelé générateur de pompe à charge flexible) délivrant un courant alternatif en étirant et en libérant des nanofils d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide). Ce mini-générateur crée une tension oscillante allant jusqu’à 45 millivolts, convertissant près de sept pour cent de l’énergie mécanique appliquée en électricité. Les chercheurs ont utilisé des fils d’une longueur de 0,2 à 0,3 mm et d’un diamètre de trois à cinq micromètres, mais l’appareil pouvait être réduit à une taille plus petite.

oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) comme anode de batterie Li-ion

Sous forme de couche mince, l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) a été démontré dans des résonateurs, des capteurs et des filtres miniaturisés à couches minces à haute fréquence.

Batterie Li-ion

L’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) est un matériau d’anode prometteur pour les batteries lithium-ion car il est bon marché, biocompatible et écologique. L’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) a une capacité théorique plus élevée (978 mAh g – 1) que de nombreux autres oxydes de métaux de transition tels que CoO (715 mAh g – 1), NiO (718 mAh g – 1) et CuO (674 mAh g – 1).

Sécurité de l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide)

En tant qu’additif alimentaire, l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) figure sur la liste de la FDA américaine des substances généralement reconnues comme sûres, ou GRAS.

L’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) lui-même n’est pas toxique; cependant, il est dangereux d’inhaler les vapeurs d’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide), telles qu’elles sont générées lorsque le zinc ou les alliages de zinc sont fondus et oxydés à haute température. Ce problème se produit lors de la fusion du laiton, car le point de fusion du laiton est proche du point d’ébullition du zinc. [113] L’exposition à l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) dans l’air, qui se produit également lors du soudage d’acier galvanisé (zingué), peut entraîner une maladie nerveuse appelée fièvre des émanations métalliques. Pour cette raison, l’acier galvanisé n’est généralement pas soudé ou le zinc est retiré en premier.

L’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) représente la plus grande utilisation de composés de zinc et est principalement utilisé par l’industrie du caoutchouc comme activateur et accélérateur de vulcanisation et pour ralentir le vieillissement du caoutchouc en neutralisant le soufre et les acides organiques formés par oxydation. Il agit également dans le caoutchouc comme agent de renforcement, conducteur de chaleur, pigment blanc et absorbeur de lumière UV. Dans les peintures, l’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) sert de gel de moisissure, de tampon acide et de pigment. Il est utilisé dans l’alimentation animale comme supplément de zinc et comme additif fertilisant pour les sols carencés en zinc. L’oxyde de zinc (çinko oksit, zinc oxide) est utilisé dans les cosmétiques et les médicaments principalement pour ses propriétés fongicides, et en dentisterie dans les ciments dentaires. Il est également utilisé dans la céramique, dans la fabrication du verre, comme catalyseur dans la synthèse organique et dans le papier de photocopie couché.