氧化鋅

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氧化鋅(ZnO),俗稱鋅白,是鋅的一種氧化物。難溶於水,可溶於酸和強鹼氧化鋅是一種常用的化學添加劑,廣泛地應用於塑料、硅酸鹽製品、合成橡膠、潤滑油、油漆塗料、藥膏粘合劑食品、電池、阻燃劑等產品的製作中。氧化鋅的能帶隙和激子束縛能較大,透明度高,有優異的常溫發光性能,在半導體領域的液晶顯示器、薄膜晶體管、發光二極體等產品中均有應用。此外,微顆粒的氧化鋅作為一種納米材料也開始在相關領域發揮作用。

簡介

管制信息

  本品不受管制

名稱

  中文名稱:氧化鋅   中文別名:白鉛粉、鋅白   英文別名:ZincOxide(AS),Philosopher』swool,Chinesewhite,C.I.Pigmentwhite4,C.I.77947

化學式

  ZnO

相對分子質量

  81.39

性狀

  白色、淺黃色粉末或六方結晶。無氣味味苦。在正常壓力下能升華。能吸收氣中二氧化碳。加熱至300℃色變黃,但冷卻后又成白色。溶於稀乙酸、礦酸、氨水碳酸銨氫氧化鈉溶液,幾乎不溶於水。相對密度5.67(六方結晶),(d204)5.607。熔點1800℃以上。折光率(nD)2.0041(2.0203)。

儲存

  密封陰涼保存,應避免破損,受潮,污染和與酸接觸。

用途

  標定乙二胺四乙酸二鈉的基準物質。在錳的氧化還原容量法測定中用以沉澱鹽類易水解的元素,如鐵、鉻、釩、鈦和鋯。用作硫化氫吸收劑。顏料。半導體。

理化常數

  CAS編號:1314-13-2[1]   EINECS號: 215-222-5   InChI編碼: InChI=1/O.Zn/rOZn/c1-2   化學式:ZnO   分子量:81.39   外觀:白色固體   相對密度:5.606   熔點:1975 °C(分解)   沸點:2360 °C   在水中溶解度:0.16 mg / 100 mL(30 °C)   能帶隙:3.3eV   標準摩爾生成焓:-348.0 kJ / mol   標準摩爾熵:43.9 J / (K · mol)   MSDS編號:ICSC 0208   EU分類:對環境有害(N)   警示性質標準詞:R50/53(對水生生物有劇毒,可能對水生環境造成長期的不良影響)   安全建議標準詞:S60(物質及容器必須按危險廢物放置)、S61(防止排向環境)   閃點:1436 °C

注意事項

  對環境的影響   一、健康危害   侵入途徑:吸入、食入。   健康危害:吸入氧化鋅煙塵引起鋅鑄造熱。其癥狀有口內金屬味、口渴咽干食慾不振胸部發緊、乾咳頭痛頭暈四肢酸痛高熱惡寒。大量氧化鋅粉塵可阻塞皮脂腺管和引起皮膚丘疹濕疹。   二、毒理學資料及環境行為   急性毒性:LD507950mg/kg(小鼠經口)   危險特性:與鎂、亞麻子油發生劇烈反應。與氯化橡膠的混合物加熱至215℃以上可能發生爆炸。受高熱分解,放出有毒的煙氣。   燃燒(分解)產物:自然分解產物未知。

環境標準

  中國(GBZ2.1-2007)車間空氣中有害物質短時間接觸容許濃度為5mg/m3,時間時間加權平均容許濃度為3mg/m3。

應急處理處置方法

  一、泄漏應急處理   隔離泄漏污染區,周圍設警告標誌,建議應急處理人員戴好口罩護目鏡,穿工作服。小心掃起,避免揚塵,倒至空曠地方深埋。也可以用大量水沖洗,經稀釋的洗水放入廢水系統。如大量泄漏,收集回收或無害處理后廢棄。   二、防護措施   呼吸系統防護:作業工人建議佩戴防塵口罩。   眼睛防護:必要時可採用安全面罩。   防護服:穿緊袖工作服,長筒膠鞋。   手防護:戴防護手套。   其它:工作現場嚴禁吸煙、進食和飲水。工作后,淋浴更衣。注意個人清潔衛生。   三、急救措施   皮膚接觸:用肥皂水及清水徹底沖洗。就醫。   眼睛接觸:拉開眼瞼,用流動清水沖洗15分鐘。就醫。   吸入:脫離現場至空氣新鮮處。就醫。   食入:誤服者,口服牛奶豆漿蛋清洗胃。就醫。   滅火方法:不燃。火聲周圍可用的滅火介質。   四、儲存注意事項   儲存于陰涼、通風庫房。遠離火種、熱源。應與氧化劑分開存放,切忌混儲。儲區應備有合適的材料收容泄漏物。   一種補牙用材料的簡稱,即丁香油氧化鋅粘固粉   丁香油氧化鋅粘固粉:又稱暫時粘固粉、丁氧膏。作深洞雙層墊底的底層不承力材料,或不承力的單層墊底材料,作1~2周的窩洞臨時封閉材料,也用作根管充填材料,加入賦形劑作為牙周塞治劑。   醫生常以氧化鋅作為丁香油氧化鋅粘固粉的簡稱   用於治療急性瘙癢性皮膚病爐甘石洗劑中通常也含氧化鋅,其利用的是氧化鋅的收斂、保護作用,以及一小部分的防腐作用。   氧化鋅常被用於生產嬰兒爽身粉等產品,是一種無毒的無機物,人體不會對其產生排異反應,因而安全性高。此外,氧化鋅納米粒子的體積小,具有不妨礙細胞活動的優點。

化學性質

  氧化鋅主要以白色粉末或紅鋅礦石的形式存在。紅鋅礦中含有的少量錳元素等雜質使得礦石呈現黃色或紅色。氧化鋅晶體受熱時,會有少量氧原子溢出(800 °C時溢出氧原子占總數0.007%),使得物質顯現黃色。當溫度下降后晶體則恢復白色。   當溫度達1975 °C時氧化鋅會分解產生鋅蒸氣和氧氣。單質碳可用於氧化鋅中鋅的還原,在高溫條件下發生反應:   · ZnO + C → Zn + CO   氧化鋅是一種兩性氧化物,難溶於水或乙醇,但可溶於大多數酸,例如鹽酸:   · ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O   同時可以與強鹼反應生成可溶性鋅酸鹽,例如與氫氧化鈉反應:   · ZnO + 2NaOH + H2O → Na2[Zn(OH)4]   氧化鋅在脂肪酸中可發生緩慢的反應,生成相應的羧酸鹽,如油酸鹽和硬脂酸鹽。氧化鋅可以與硫化氫發生反應,在工業生產中該反應常用來除去混合氣體中的硫化氫:   · ZnO + H2S → ZnS + H2O   氧化鋅與濃氯化鋅水溶液混合時生成鹼式氯化鋅,具有類似水泥硬化性質,常用於牙科手術。氧化鋅和磷酸反應生成的四水合磷酸鋅(Zn3(PO4)2·4H2O)也具有相同的性質。   氧化鋅與鎂粉、鋁粉氯化橡膠亞麻籽油接觸會發生劇烈反應,發生起火或爆炸的危險。含有氧化鋅的軟膏與水混合暴露在紫外線光下則可產生過氧化氫

物理性質

晶體結構

氧化鋅兩種晶體結構

  氧化鋅晶體有三種結構:六邊纖鋅礦結構、立方閃鋅礦結構,以及比較罕見的氯化鈉式八面體結構。纖鋅礦結構在三者中穩定性最高,因而最常見。立方閃鋅礦結構可由逐漸在表面生成氧化鋅的方式獲得。在兩種晶體中,每個鋅或氧原子都與相鄰原子組成以其為中心的正四面體結構。 八面體結構則只曾在100億帕斯卡的高壓條件下被觀察到。   纖鋅礦結構、閃鋅礦結構有中心對稱性,但都沒有軸對稱性。晶體的對稱性質使得纖鋅礦結構具有壓電效應和焦熱點效應,閃鋅礦結構具有壓電效應。   纖鋅礦結構的點群為6mm(國際符號表示),空間群是P63mc。晶格常量中,a = 3.25 埃,c = 5.2 埃;c/a比率約為1.60,接近1.633的理想六邊形比例。在半導體材料中,鋅、氧多以離子鍵結合,是其壓電性高的原因之一。

力學性能

  氧化鋅的XX約為4.5,是一種相對較XX材料。氧化鋅的彈性常數比氮化鎵等III-V族族半導體材料要小。氧化鋅的熱穩定性和熱傳導性較好,而且沸點高,熱膨脹係數低,在陶瓷材料領域有用武之地。   在各種具有四面體結構的半導體材料中,氧化鋅有著最高的壓電張量。該特性使得氧化鋅成為機械電耦合重要的材料之一。

電學性質

  在室溫下,氧化鋅的能帶隙約為3.3 eV,因此,純凈的氧化鋅是無色透明的。高能帶隙為氧化鋅帶來擊穿電壓高、維持電場能力強、電子雜訊小、可承受功率高等優點。氧化鋅混入一定比例的氧化鎂氧化鎘,會使能帶隙在3-4 eV之間變化。   即使沒有摻入任何其它物質,氧化鋅具有N型半導體的特徵。N型半導體特徵曾被認為與化合物原子的非整比性有關,而對純凈氧化鋅的研究則成為一個反例。使用鋁、鎵、銦等第III主族元素或氯、碘等鹵素可以調節其N型半導體性能。而要將氧化鋅製成P型半導體則存在一定的難度。可用的添加劑包括鋰、鈉、鉀等鹼金屬元素,氮、磷、砷等第V主族元素,銅、銀等金屬,但都需要在特殊條件下才具有效用。

製備途徑

  自然界的紅鋅礦中存在氧化鋅,但純度不高。工業生產中使用的氧化鋅通常以燃燒鋅或焙燒閃鋅礦的方式取得。全球氧化鋅的年產量在1000萬噸左右,有以下幾種生產方法。

間接法

  間接法的原材料是經過冶煉得到的金屬鋅錠或鋅渣。鋅在石墨坩堝內于1000 °C的高溫下轉換為鋅蒸汽,隨後被鼓入的空氣氧化生成氧化鋅,並在冷卻管后收集得氧化鋅顆粒。間接法是于1844年由法國科學家勒克萊爾(LeClaire)推廣的,因此又稱為法國法。間接法生產氧化鋅的工藝技術簡單,成本受原料的影響較大。   間接法生產的氧化鋅顆粒直徑在0.1-10微米左右,純度在99.5%-99.7%之間。按總產量計算,間接法是生產氧化鋅最主要的方法。間接法生產的氧化鋅可用於橡膠、壓敏電阻、油漆等產業。鋅錠或鋅渣的重金屬含量直接影響產物的重金屬雜質含量,重金屬含量低的產品,還可用於家畜飼料藥品醫療保健等產業。

直接法

  直接法以各種含鋅礦物或雜物為原料。氧化鋅在與焦炭加熱反應時,被還原成金屬鋅被蒸汽,同時再被空氣中的氧氣氧化為氧化鋅,以除去大部分雜質。直接法獲得的氧化鋅顆粒粗,產品純度在75%-95%之間,一般用於要求較低的橡膠、陶瓷行業。

濕化學法

  濕化學法大體可分為兩類:酸法與氨法。二者分別使用酸或鹼與原料反應,而後製備碳酸鋅氫氧化鋅沉澱。經過過濾、洗滌、烘乾和800°C的煅燒后,最終得到粒徑在1~100納米的高純度輕質氧化鋅。   酸法通常是將含鋅原料與硫酸反應,得到含有重金屬離子的非純凈的硫酸鋅溶液。然後經過氧化除雜、還原除雜,以及多次沉澱,用色可賽思萃淋樹脂除去大量的鐵、錳、銅、鉛、鎘、砷等離子,得到純凈的硫酸鋅溶液。將此溶液與純鹼中和,得到固體的鹼式碳酸鋅。用色可賽思萃淋樹脂鋅液除氟去氯。鹼式碳酸鋅經洗滌、烘乾及煅燒,得到輕質氧化鋅。酸法生產的產品質量較高。   氨法通常是用氨水及碳銨與含鋅原料反應,得到鋅氨絡合物,然後除雜,得到合格的鋅氨絡合溶液,然後經過蒸氨,使鋅氨絡合物轉換為鹼式碳酸鋅。最後經烘乾、煅燒而得到輕質氧化鋅。氨法的成本相對較低。

水熱合成法

  水熱合成法是指在密閉的反應器高壓釜)中,通過將反應體系水溶液加熱至臨界溫度,從而產生高壓環境並進行無機合成的一種生產方法。該方法獲得的氧化鋅晶粒半徑小,且結晶完好。將水熱法與模板技術相結合,則能獲得不同形態、不同尺寸的納米氧化鋅粉體。該方法目前還僅停留在試驗階段,尚存在工藝設備複雜、成本較高的問題,但也被認為是一種很有產業化潛力的方法。

噴霧熱分解法

  噴霧熱解法是將金屬鹽溶液以霧狀噴入高溫氣氛中,通過溶劑蒸發及隨後的金屬鹽熱分解,直接獲得納米氧化物粉體;或者是將溶液噴入高溫氣氛中乾燥,然後經熱處理形成粉體的生產方法。該法製備的納米粉體純度高,分散性好,粒徑分佈均勻,化學活性好,並且工藝操作簡單,易於控制,設備造價低廉,是最具產業化潛力的納米級別氧化鋅粉體的製備方法之一。

應用領域

橡膠製造

  工業生產的氧化鋅有50%流向橡膠工業。氧化鋅和硬脂酸作為橡膠硫化的重要反應物,是橡膠製造的原料之一。氧化鋅和硬脂酸的混合加強了橡膠的硬化度。氧化鋅也是汽車輪胎的重要添加劑。除了硫化作用,氧化鋅能大大提高橡膠的熱傳導性能,從而有助於輪胎的散熱,保證行車安全。氧化鋅添加劑同時也阻止了黴菌生物或紫外線對橡膠的侵蝕。   氧化鋅在硅橡膠中的作用,主要起到交聯促進劑作用,同時有補強作用。在硅橡膠硫化初期氧化鋅能加速硫化反應、在硫化後期延遲硫化反應,可提高其最低扭矩和最高扭矩。同時硫化膠的XX也會增加,拉伸強度XX。氧化鋅也可以提高耐溫性能。碳酸鋅和氧化鋅的作用相比,大體相同,只不過做出來的製品外觀上比較透明。

陶瓷工業

  氧化鋅是一種重要的陶瓷化工熔劑原料,在陶瓷業中氧化鋅被廣泛用於磚瓦釉及粗陶的半透明釉和工藝餐具的透明粗釉后熟釉。特別在建築陶瓷牆地磚釉料與低溫瓷釉料用量較多。   氧化鋅在釉中的作用與用途:氧化鋅在釉中有較強的助熔作用,能夠降低釉的膨脹係數,提高產品的熱穩定性,同時能增加釉面的光澤與白度,提高釉的彈性。在擴大熔融範圍的同時能夠增加釉色的光彩。不過在含有鉻的黑釉中不宜使用。   概括地講氧化鋅主要用於以下幾個方面。   一.用作熔劑:氧化鋅在低溫熔塊釉中作為熔劑使用時,一般用量在5%~10%之間,在低溫生料釉中用量普通為5%左右。   二.用作乳濁劑:在含有Al2O3較高的釉料中加入氧化鋅,可提高釉面的乳濁性。因為氧化鋅能與Al2O3生成鋅尖晶石ZnO·Al2O3 晶體。在含鋅乳濁釉中,Al2O3能夠提高釉面的白度和乳濁度。SiO2則可以提高釉面的光澤。   三.用作結晶劑:在藝術釉結晶釉中,氧化鋅是不可缺少的結晶劑,在熔釉急冷卻時,就形成為較大的晶體花紋,非常漂亮。在結晶釉中、氧化鋅的用量高達20~30%。   四.用以製作鈷天藍釉:氧化鋅在鈷天藍釉中是非常重要的助熔劑,它能夠使氧化鈷在釉中形成美麗的天藍色。   五.用作陶瓷顏料:由於具有較強的助熔作用,氧化鋅可以作為陶瓷顏料的助熔劑,礦化劑及釉料載體。   氧化鋅在使用中應該注意以下幾點:   1.在使用前須經過高溫煅燒,煅燒溫度在1200℃左右。如果不煅燒直接加入生釉中,將會影響釉料的工藝性能。在加入熔塊料中則無需煅燒。   2.氧化鋅在釉料中用量過大將會影響釉面光澤。   3.氧化鋅對某些色釉有不佳影響,尤其是鉻釉。

玻璃工業

  在玻璃工業中,氧化鋅用在特種玻璃製品中。玻璃中加入氧化鋅,用作助熔劑,可增加透明度、光亮度和抗張力變形,可減少熱膨脹係數,在光學玻璃、電氣玻璃及低熔點玻璃中得到了新的作用。   納米氧化鋅由於顆粒細、活性高,可以降低玻璃的燒結溫度。   添加鋁、鎵和氮的氧化鋅的透明度達90%,可用作玻璃塗料,讓可見光通過的同時反XX紅外線。塗料可塗在窗戶玻璃的內或外,以達到保溫或隔熱效果

磷化液

  磷化液用氧化鋅一般採用間接法生產ZnO99.7%,而氧化鋅需要用0#鋅錠生產。氧化鋅最關鍵要性能穩定,溶解后清澈透明。在磷化液中主要是提供鋅離子,是形成磷化膜的主成分。   氧化鋅與磷酸反應,制得磷酸鋅,可用於金屬表面的防腐、防鏽,即在金屬表面形成鋅-鐵-磷酸鹽塗層,作為防鏽顏料。   磷化液的反應式:磷酸+氧化鋅→磷酸二氫鋅+水   硝酸+氧化鋅→硝酸鋅+水   在生產過程中必須有效控制生產製造中的磷酸二氫鋅的濃度才能達到目的。

硅酸鹽工業

  氧化鋅是水泥的一種添加劑,能縮減水泥的硬化時間,並提高水泥的防水性能。在玻璃、陶瓷的製作中,氧化鋅可用作助熔劑,降低玻璃和陶瓷的燒結溫度。   添加鋁、鎵和氮的氧化鋅的透明度達90%,可用作玻璃塗料,讓可見光通過的同時反XX紅外線。塗料可塗在窗戶玻璃的內或外,以達到保溫或隔熱的效果。

醫藥衛生

  氧化鋅具有除臭、抗菌功能,因而常被添加入棉織物、橡膠、食品包裝等。在食品中添加的氧化鋅不僅具有一定的防腐作用,更能作為鋅源為人體補充必需的鋅元素。   氧化鋅可用於改良皮膚健康狀況,如嬰兒爽身粉、尿布疹藥膏、鋅膏、抗頭屑洗髮水和防腐藥劑。混有約0.5%氧化鐵的氧化鋅被稱為爐甘石,製造用於治療急性瘙癢性皮膚病的爐甘石洗劑。一些運動繃帶也摻入了氧化鋅,防止運動員在運動中發生軟組織損傷。   氧化鋅吸收波長280-400nm的紫外線的能力格外強,因此常應用於各種防曬霜產品中,以防止曬傷和其他由紫外線引起的皮膚病。   以氧化鋅為原料的丁香油氧化鋅粘固粉可用作補牙材料或窩洞封閉材料,而氧化鋅常作為丁香油氧化鋅粘固粉的簡稱。   氧化鋅是香煙過濾嘴的一種添加物,混合氧化鋅和氧化鐵的木炭過濾嘴能夠除去煙霧中的大量氰化氫和硫化氫,而不會影響其香味

著色材料

鋅白顏料

  氧化鋅在顏料中稱為鋅白,其透明度介於立德粉二氧化鈦之間。中國白是一種特殊的鋅白,是畫家繪畫的一種顏料。鋅白相對於傳統的白鉛,在陽光下能保持永久,它不會受含硫空氣的污染,而且無毒、價廉。   含有氧化鋅的油漆是傳統的金屬防腐塗料,對鍍鋅鐵效果尤佳。相比有機塗料,氧化鋅的著色力和遮蓋力強,而且能夠防黴菌、防紫外線輻XX,具有更好的防腐效果。

電子領域

  氧化鋅在常溫下的能帶隙很高,因此常用來製造激光二極體和發光二極體。而相對於能帶隙同樣很高的氮化鎵,氧化鋅具有更大的激子結合能(室溫下約60meV),因而發光亮度更高。此外,氧化鋅在高能XX線和濕化學腐蝕下的穩定性也是其被廣泛應用的重要原因。   摻有鋁元素的氧化鋅被用作透明電極,該複合材料的成本和毒性比傳統的氧化銦錫要小得多。氧化鋅已經在太陽能電池和液晶顯示屏上得到應用。   氧化鋅也可以用來製造透明薄膜晶體管(TTFT),由於其屬於場效應管,元件並不需要PN結,從而避免了氧化鋅難以製成P型半導體的問題。

化妝品領域

  氧化鋅具有奇特的「表面效應 ,在陽光(尤其是在紫外線)照XX下,能自行分解出自由移動的帶負電的電子,同時留下帶正電的空穴。這種空穴可以激活空氣中的氧變為活性氧,有極強的化學活性,能與多種有機化合物反應(包括細菌內的有機物),從而把大多數病菌病毒殺死。   因為可見光的波長為400~700 nm,故納米級的粉體材料對可見光是透明的,從而可把納米氧化鋅製成分散液,再配加到日用化妝品中,對皮膚能起到非常好的保護作用。

納米氧化鋅的應用

  納米氧化鋅由於顆粒半徑小,比表面積大,與普通氧化鋅材料相比顯示出許多新異的物理、化學特性,從而具有普通氧化鋅材料無法比擬的特殊性能和新用途。納米氧化鋅在航天、電子、冶金、化學、生物和環保等領域中展示了十分廣闊、誘人的應用前景。   例如,納米氧化鋅粉體在吸收紫外線的同時,還可透過85%以上的可見光。因此,納米氧化鋅可以用作汽車玻璃和建築玻璃的添加劑,以屏蔽具有潛在危害的紫外線。市場上已有添迦納米氧化鋅的防紫外線眼鏡片出售。由於納米氧化鋅是一種良好的光催化劑,有光線照XX時,在水和空氣中就能自動分解出自由移動的帶負電荷的電子,同時留下帶正電荷的空穴,從而激活空氣中的氧使之變為活性氧,能殺滅大多數病菌和病毒殺死。因此,添迦納米氧化鋅的玻璃、陶瓷製品可具有自潔性能。燒制陶瓷時,使用納米氧化鋅的用量可降至普通氧化鋅用量的1/2到1/3,卻具有更高的強度和XX,更低的燒結溫度,以及更光亮的表面。納米氧化鋅粉體還有「隨角變色效應」的光學特性,即塗色物體的顏色可隨著觀察者視線角度的變化而隨之變化。將納米氧化鋅粉體用於汽車塗料中的面料,可生產出「變色龍」汽車,車在運動過程中,能給予觀察者以變幻不同的艷麗色彩感。   納米氧化鋅製成的薄膜具有壓敏性(主要表現在非線性伏安特徵上)。氧化鋅壓敏材料受高於自身壓敏電壓的外加電壓作用時,即XX擊穿電壓區,此時電壓的微小變化即會引起電流的迅速XX。這一特徵使氧化鋅壓敏材料在各種電路的過流保護方面得到廣泛應用。隨著集成電路的快速發展,人們對壓敏電阻也越來越低壓化和小功率化,壓敏電壓小於5V的壓敏電阻變得越來越重要。氧化鋅壓敏電阻的壓敏性質來自其晶界效應(與界面數有關,界面數越多,壓敏電壓越大,反之越小)。XX氧化鋅晶體的粒徑或減少氧化鋅材料的厚度,都是降低其壓敏電壓的有效途徑。   納米級別大小的氧化鋅棒狀顆粒被用於製造測定空氣成分的感測器。空氣中的特定成分與感測器上的各種納米材料接觸,併產生對應電信號。納米氧化鋅對酒精、丙酮等有機蒸汽以及含某些元素摻雜之後對有害氣體具有較高的敏感性。在健康檢測、監測人的血液酒精濃度以及監測大氣中的酒精濃度等方面有頻繁的應用。

質量標準

  氧化鋅的分類、級別和牌號規定如下表:   
類別級別牌號備註
X一級
二級
ZnO – X1
ZnO – X 2
主要用於橡膠等工業部門
T一級
二級
三級
ZnO –T1
ZnO –T2
ZnO –T3
主要用於塗料等工業部門
中國藥典(1995 年版)   
指標名稱 指標
ZnO,%
鹼度
碳酸鹽與酸中不溶物
灼燒失量,%
鐵鹽,%
鉛鹽
砷鹽,%
≥ 99.0
符合檢驗
符合檢驗
≤ 1.0
≤ 0.005
符合檢驗
≤ 0.0002
直接法氧化鋅標準如下: 國家標準 GB/T 3494-1996   指標名稱 ZnO-X1 ZnO-X2 ZnO-T1 ZnO-T2 ZnO-T3   顏色(與標準樣品比) -- 符合標準   氧化鋅(以ZnO 干品計),% ≥ 99.5 99.0 99.5 99.0 98.0   氧化鉛(PbO),% ≤ 0.12 0.20 -- -- --   氧化鎘(CdO),% ≤ 0.02 0.05 -- -- --   氧化銅(CuO),% ≤ 0.006 -- -- -- --   錳(Mn),% ≤ 0.0002 -- -- -- --   金屬鋅(Zn), 無 無 無 -- --   鹽酸不溶物,% ≤ 0.03 0.04 -- -- --   灼燒減量,% ≤ 0.4 0.6 0.4 0.6   水溶物,% ≤ 0.4 0.6 0.4 0.6 0.8   篩余物(45um溫篩),% ≤ 0.28 0.32 0.28 0.32 0.35   水分,% ≤ 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4   遮蓋力,g/m ≤ -- -- 150 150 150   吸油量,% ≤ -- -- 18 20 20   消色力,% ≤ -- -- 100 95 95   注:1.氧化鋅不應帶有外夾雜物;   2.氧化鋅應呈白色粉末。   間接法氧化鋅標準如下: 國家標準 GB/T 3185-92   指標(間接法)   指標名稱 BA01-05(I 型) BA01-05 (II 型)   優級品 一級品 合格品 優級品 一級品 合格品   氧化鋅(以ZnO干品計),% ≥ 99.7 99.5 99.4 99.7 99.5 99.4   金屬物(Zn計),% ≤ 無 無 0.008 無 無 0.008   氧化鉛(Pb計),% ≤ 0.037 0.05 0.14 -- -- --   錳的氧化物(Mn計)% ≤ 0.0001 0.0001 0.0003 -- -- --   氧化銅 (Cu計),% ≤ 0.0002 0.0004 0.0007 -- -- --   鹽酸不溶物,% ≤ 0.006 0.008 0.05 -- -- --   灼燒減量,% ≤ 0.2 0.2 0.2 -- -- --   篩余物(45um網眼,)% ≤ 0.10 0.15 0.20 0.10 0.15 0.20   水溶物,% ≤ 0.10 0.10 0.15 0.10 0.10 0.15   105℃揮發物,% ≤ 0.3 0.4 0.5 0.3 0.4 0.5   吸油量,g/100g ≤ -- -- -- 14 14 14   顏色 (與標準樣比) -- -- -- 近似 微 稍   消色力(與標準樣比),% ≥ -- -- -- 100 95 90

藥物分析

  方法名稱:   氧化鋅的測定—中和滴定法   應用範圍:   本方法採用滴定法測定氧化鋅的含量。   本方法適用於氧化鋅。   方法原理:   供試品加稀鹽酸使溶解,加0.025%甲基紅的乙醇溶液及氨試液,加氨-氯化銨緩衝液(pH值10.0)與鉻黑T指示劑,用乙二胺四醋酸二鈉滴定液(0.05mol/L)滴定至溶液由紫色轉變為純藍色。讀出乙二胺四醋酸二鈉滴定液使用量,計算氧化鋅的含量。   試劑:   1. 水(新沸放置至室溫)   2. 乙二胺四醋酸二鈉滴定液(0.05mol/L)   3. 基準氧化鋅   4. 稀鹽酸   5. 甲基紅的乙醇溶液(0.025%)   6. 氨試液   7. 鉻黑T指示劑   8. 氨-氯化銨緩衝液(pH10.0)   儀器設備:   試樣製備:   1. 乙二胺四醋酸二鈉滴定液(0.05mol/L)   配製:取乙二胺四醋酸二鈉19g,加新沸過的冷水使成1000mL,搖勻。   標定:取于800℃灼燒至恆重的基準氧化鋅0.12g,精密稱定,加稀鹽酸3mL使溶解,加水25mL,加0.025%甲基紅的乙醇溶液1滴,滴加氨試液至溶液顯微黃色,加水25mL與氨-氯化銨緩衝液(pH10.0)10mL,再加鉻黑T指示劑少量,用本液滴定至溶液由紫色變為純藍色,並將滴定結果用空白試驗校正。每1mL乙二胺四醋酸二鈉滴定液(0.05mol/L)相當於4.069mg的氧化鋅。根據本液的消耗量與氧化鋅的取用量,算出本液的濃度。   貯藏:置玻璃塞瓶中,避免與橡皮塞、橡皮管等接觸。   2. 稀鹽酸   取鹽酸234mL,加水稀釋至1000mL,即得。本液含HCl應為9.5-10.5%。   3. 氨試液   取濃氨溶液400mL,加水使成1000mL,即得。   4. 鉻黑T指示劑   取鉻黑T0.1g,加氯化納10g,研磨均勻,即得。   5. 氨-氯化銨緩衝液(pH10.0)   取氯化銨5.4g,加水20mL溶解后,加濃氨溶液35mL,再加水稀釋至100mL,即得。   操作步驟:   精密稱取供試品約0.1g,加稀鹽酸2mL使溶解,加水25mL,加0.025%甲基紅的乙醇溶液1滴,滴加氨試液至溶液顯微黃色,加水25mL、氨-氯化銨緩衝液(pH值10.0)10mL與鉻黑T指示劑少許,用乙二胺四醋酸二鈉滴定液(0.05mol/L)滴定至溶液由紫色轉變為純藍色。記錄消耗乙二胺四醋酸二鈉滴定液的體積數(mL),每1mL乙二胺四醋酸二鈉滴定液(0.05mol/L)相當於4.069mg的ZnO。   注1:「精密稱取」系指稱取重量應準確至所稱取重量的千分之一,「精密量取」系指量取體積的準確度應符合國家標準中對該體積移液管的精度要求。   參考文獻:   中華人民共和國藥典,國家藥典委員會編,化學工業出版社,2005年版,二部,p.603。

檢查

  鹼度 取本品1.0g,加新沸的熱水10ml,振搖5 分鐘,放冷,濾過,濾 液加酚酞指示液2 滴,如顯粉紅色,加鹽酸滴定液(0.1mol/L)0.10ml,粉紅色應消失。   碳酸鹽與酸中不溶物   取本品2g,加水10ml混合后,加稀硫酸30ml,置水浴上加熱 ,不得發生氣泡;攪拌后,溶液應澄清。   熾灼失重 取本品約1g,精密稱定,在800 ℃熾灼至恆重,減失重量不得過1.0%。   鐵鹽   取本品0.40g ,加稀鹽酸8ml 、水15ml與硝酸2 滴,煮沸 5分鐘使溶解,放 冷,加水適量使成50ml,混勻后,取出25ml,加水10ml,依法檢查(附錄Ⅷ A),與標 准鐵溶液1.0ml 製成的對照液比較,不得更深(0.005%) 。   鉛鹽   取本品2.0g,加水20ml攪勻后,加冰醋酸5ml,置水浴上加熱溶解后,放冷,濾過,濾液加鉻酸鉀指示液5 滴,不得發生渾濁。   砷鹽   取本品1.0g,加鹽酸5ml 與水23ml使溶解,依法檢查(附錄Ⅷ J第一法),應符合規定(0.0002%)。

鑒別

  (1) 取本品,加強熱,即變成黃色;放冷,黃色即消失。   (2) 本品的稀鹽酸溶液顯鋅鹽的鑒別反應(附錄Ⅲ)。

含量測定

  取本品約0.1g,精密稱定,加稀鹽酸 2ml使溶解,加水 25ml ,與 0.025 %甲基紅的乙醇溶液1 滴,滴加氨試液至溶液顯微黃色,加水25ml、氨-氯化銨緩衝液(pH10.0)10ml與鉻黑T指示劑少許,用乙二胺四醋酸二鈉滴定液(0.05mol/L) 滴定,至溶液由紫色轉變為純藍色。每1ml 的乙二胺四醋酸二鈉滴定液(0.05mol/L) 相 當於4.069mg 的ZnO 。

使用歷史

  人類很早便學會了使用氧化鋅作塗料或外用醫藥,但人類發現氧化鋅的歷史很難追溯。   在古印度醫學著作《查卡拉本集》中記載了一種后被認定是氧化鋅的藥物,用來治療眼疾外傷。公元1世紀,希臘醫生迪奧斯科里季斯也曾提到用氧化鋅做藥膏。阿維森納于1025年完成的《回回藥方》中將氧化鋅描述為治療各種皮膚疾病,包括皮膚癌的首選藥品。現今,人們不再用氧化鋅治皮膚癌,但仍廣泛用於其它普通皮膚病癥。   羅馬人早在公元前200年便學會用銅和含氧化鋅的鋅礦石反應製作黃銅。氧化鋅在豎爐中化作鋅蒸汽,滾進煙道發生反應。迪奧斯科里季斯同樣對此有所介紹。   公元12世紀起,印度人認識了鋅和鋅礦,並開始用原始的方式冶鋅。冶鋅技術在17世紀傳入中國。1743年,英國布里斯托爾建立了歐洲第一個鋅冶煉工廠。   氧化鋅在古代和近代的另一主要用途是塗料,稱為鋅白。1834年,鋅白首次成為水彩顏料,但鋅白難溶於油。不過很快問題就由新的氧化鋅生產工藝解決。1845年,勒克萊爾開始在巴黎大規模生產鋅白油畫顏料,到1850年,鋅白在整個歐洲流行開來。鋅白的純凈度很高,以至於在19世紀末,一些藝術家在畫上塗滿鋅白作為底色,然而這些畫作經過百年後都出現了裂紋。   在20世紀後半葉,氧化鋅多用在了橡膠工業。在20世紀70年代,氧化鋅的第二大用途是複印紙添加劑,但在21世紀氧化鋅作複印紙添加劑的做法已經被淘汰。同時,晶粒微小的氧化鋅開始在納米材料領域擴展應用範圍。

安全問題

  氧化鋅可添入食品中以防腐或補充鋅元素,但是產品要求嚴格,尤要控制有害重金屬元素含量。   氧化鋅本身是無毒的,但可吸入的氧化鋅顆粒是有害的。冶鋅工業、黃銅製備、鍍鋅工作中都有可能產生氧化鋅的煙。為防止煙霧,鍍鋅的鐵不能夠直接焊接,需要首先除去表面的鋅膜。

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