Oxyde de zinc 99,9 +%, pur

L'oxyde de zinc est un composé inorganique de formule ZnO. Le ZnO est une poudre blanche insoluble dans l'eau et il est souvent utilisé comme additif dans divers matériaux et produits, tels que : caoutchouc, plastique, céramique, verre, ciment, lubrifiants, peintures, onguents, adhésifs, mastics, pigments, aliments , batteries , ferrites, retardateurs de flamme et rubans de premiers secours. Bien qu'il soit naturellement présent dans le minéral zincite, la plupart de l'oxyde de zinc est produit synthétiquement

ZnO est un semi-conducteur du groupe des semi-conducteurs II-VI. L'ajout d'impuretés pour moduler leurs propriétés électriques naturelles (dopage) du semi-conducteur dues aux lacunes d'oxygène ou aux interstitiels de zinc est de type n.

Ce semi-conducteur possède plusieurs propriétés favorables, notamment une bonne transparence, une mobilité électronique élevée, une large plage d'énergie où il n'y a pas d'états électroniques (bande interdite) et une forte luminescence à température ambiante. Ces propriétés sont importantes pour les applications émergentes : les électrodes transparentes dans les dispositifs à cristaux liquides, les fenêtres d'économie d'énergie ou de protection contre la chaleur, et l'électronique comme les transistors à couches minces et les diodes électroluminescentes.

Applications

Les applications de la poudre d'oxyde de zinc sont nombreuses et les principales sont résumées ci-dessous. La plupart des applications tirent parti de la réactivité de l'oxyde en tant que précurseur d'autres composés de zinc. Pour les applications en science des matériaux, l'oxyde de zinc a un indice de réfraction élevé, une conductivité thermique élevée, des propriétés antibactériennes et une protection UV. Par conséquent, il est ajouté aux matériaux et produits, y compris les plastiques, la céramique, les cristaux, le ciment, le caoutchouc, les lubrifiants, les peintures, les onguents, les adhésifs, les mastics, la production de béton, les pigments, les aliments, les batteries, les ferrites, les retardateurs de flamme. , etc.
Fabrication de caoutchouc

Entre 50% et 60% de ZnO est utilisé dans l'industrie du caoutchouc. L'oxyde de zinc est utilisé avec l'acide stéarique dans la vulcanisation du caoutchouc.18 50 51 L'ajout de ZnO protège également le caoutchouc du moule (voir applications médicales) et la lumière UV.

-Industrie céramique

L'industrie de la céramique consomme une quantité importante d'oxyde de zinc, en particulier d'émaux céramiques et de compositions cuites. La capacité calorifique relativement élevée, la conductivité thermique et la stabilité de la température du ZnO en combinaison avec des coefficients de dilatation relativement faibles sont des propriétés souhaitables dans la production de céramique. Le ZnO affecte le point de fusion et les propriétés optiques des vernis, des émaux et des formulations céramiques. Oxyde de zinc à faible foisonnement, flux secondaire améliore l'élasticité des vernis en réduisant la variation de viscosité en fonction de la température et aide à prévenir la fissuration. En remplaçant BaO et PbO par ZnO, la capacité calorifique diminue et la conductivité thermique augmente. Le zinc en petite quantité favorise le développement de surfaces brillantes et brillantes. Cependant, en quantités modérées à importantes, il produit des surfaces mates et cristallines. En termes de couleur, le zinc a une influence compliquée.

-Médecine

L'oxyde de zinc en mélange avec environ 0,5 % d'oxyde de fer (III) (Fe2O3) est appelé calamine et est utilisé dans la lotion à la calamine. Deux minéraux, la zincite et l'hémimorphite, sont traditionnellement appelés calamine. Lorsqu'il est mélangé avec de l'eugénol, un ligand, l'eugénol d'oxyde de zinc, est formé, qui a des applications comme traitement régénérateur et prothétique en dentisterie.

Reflétant les propriétés de base du ZnO, les fines particules d'oxyde ont des propriétés désodorisantes et antibactériennes et sont donc ajoutées à des matériaux tels que la filature de coton, le caoutchouc, les produits de soins bucco-dentaires et les emballages alimentaires. L'effet antibactérien amélioré des particules fines par rapport aux matériaux volumineux n'est pas exclusif au ZnO et est également observé dans d'autres matériaux tels que l'argent. Cette propriété est due à la plus grande surface des particules fines.

L'oxyde de zinc est largement utilisé pour traiter une variété d'affections cutanées, dans des produits tels que la poudre pour bébé et les crèmes contre les éruptions cutanées, la crème à la calamine, les shampooings antipelliculaires et les onguents antiseptiques. C'est aussi un composant. sur la bande (appelée "bande d'oxyde de zinc") utilisée par les athlètes comme bandage pour prévenir les dommages aux tissus mous pendant leur entraînement.

L'oxyde de zinc peut être utilisé dans les onguents, les crèmes et les lotions pour protéger contre les coups de soleil et autres dommages cutanés causés par la lumière ultraviolette. Il possède le spectre de réflectance UVA et UVB le plus large approuvé pour une utilisation dans les écrans solaires aux États-Unis par la Food and Drug Administration (FDA), et est entièrement photostable. Lorsqu'il est utilisé comme ingrédient dans un écran solaire, l'oxyde de zinc bloque à la fois les UVA (320-400 nm) et les UVB (280-320 nm) de la lumière ultraviolette. L'oxyde de zinc et l'autre écran solaire le plus courant, le dioxyde de titane, sont considérés comme non irritants, non allergènes et non comédogènes. Cependant, le zinc de l'oxyde de zinc est facilement absorbé par la peau.

De nombreux écrans solaires utilisent des nanoparticules d'oxyde de zinc (ainsi que des particules de dioxyde de titane) car ces minuscules particules ne diffusent pas la lumière et n'apparaissent donc pas blanches. On craignait que ceux-ci puissent être absorbés par la peau. Une étude publiée en 2010 a révélé que 0,23 % à 1,31 % (moyenne 0,42 %) des niveaux de zinc dans le sang dans les échantillons de sang veineux. Des quantités infimes de zinc provenant de nanoparticules de ZnO appliquées sur la peau humaine pendant 5 jours ont également été trouvées dans des échantillons d'urine. En revanche, une revue approfondie de la littérature médicale en 2011 a déclaré qu'aucune absorption systémique ne sera trouvée dans la littérature

Les nanoparticules d'oxyde de zinc peuvent renforcer l'activité antibactérienne de la ciprofloxacine. Il a été démontré que ZnO nano avec une taille moyenne de 20 nm et 45 nm améliore l'activité antibactérienne de la ciprofloxacine contre Staphylococcus aureus et Escherichia coli in vitro. L'effet potentialisateur sur ce nanomatériau est dépendant de la concentration pour toutes les souches testées. Cet effet peut être dû à deux raisons. Premièrement, les nanoparticules d'oxyde de zinc peuvent interférer avec la protéine NorA, qui évolue pour conférer une résistance aux bactéries et a une activité de pompage qui médie la sortie des fluoroquinolones hydrophiles d'une cellule. Deuxièmement, les nanoparticules d'oxyde de zinc peuvent interférer avec la protéine Omf, responsable de la pénétration des quinolones dans la cellule.

-Filtres à cigares

L'oxyde de zinc est un composant des filtres de cigarettes. Un filtre composé de carbone imprégné d'oxyde de zinc 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 en altérer le goût.

-Additif alimentaire

L'oxyde de zinc est ajouté à de nombreux produits alimentaires, y compris les céréales du petit-déjeuner, comme source de zinc, un nutriment nécessaire (le sulfate de zinc est également utilisé dans le même but). Certains aliments préemballés contiennent des traces de ZnO, même s'il n'est pas conçu comme un nutriment.

L'oxyde de zinc a été associé à une contamination par la dioxine chez les porcs exportés en 2008 lors de la crise porcine chilienne. La contamination par les dioxines s'est avérée être due à l'oxyde de zinc 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. Il est également utilisé comme revêtement pour le papier. Le blanc de Chine est un type spécial de blanc de zinc utilisé dans les pigments des artistes. L'utilisation du blanc de zinc (oxyde de zinc) comme pigment dans la peinture à l'huile a commencé au milieu du XVIIIe siècle. Elle a remplacé la céruse et a été utilisée par des peintres tels que Böcklin, Van Gogh, Manet, Munch, entre autres. C'est aussi un ingrédient majeur dans la composition minérale (CI 77947)

-Absorbeur d'UV

La micronisation et l'échelle nanométrique de l'oxyde de zinc et du dioxyde de titane offrent une forte protection contre les rayons UV-UVA et sont utilisés dans les lotions de bronzage,

ainsi que des lunettes de soleil bloquant les UV pour une utilisation dans l'espace et pour la protection pendant le soudage, selon des recherches menées par des scientifiques du Jet Propulsion Laboratory (JPL).

-Revêtements

Des peintures contenant de la poudre d'oxyde de zinc ont été utilisées comme revêtements anticorrosion pour les métaux. Ils sont particulièrement efficaces pour galvaniser le fer. 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 conservent leur flexibilité et leur adhérence à ces surfaces pendant de nombreuses années

Le ZnO fortement dopé de type n avec Al, Ga ou In est transparent et conducteur (~90% de transparence, moins de résistivité ~10−4 Ω cm77). ZnO : Les revêtements Al sont utilisés pour les fenêtres qui économisent de l'énergie ou protègent contre la chaleur. Le revêtement laisse la partie visible du spectre, mais réfléchit le rayonnement infrarouge (IR) dans la pièce (économie d'énergie) ou ne permet pas au rayonnement infrarouge de pénétrer dans la pièce (protection contre la chaleur), selon le côté de la fenêtre où se trouve la fenêtre sur. doublure.

Les plastiques, tels que le polyéthylène naphtalate (PEN), peuvent être protégés en appliquant un revêtement d'oxyde de zinc. Le revêtement réduit la diffusion d'oxygène avec le PEN. Les revêtements d'oxyde de zinc peuvent être utilisés sur du polycarbonate (PC) dans des applications extérieures. Le revêtement protège le PC du rayonnement solaire et réduit le taux d'oxydation et de jaunissement du PC.

-Prévention de la corrosion dans les réacteurs nucléaires

L'oxyde de zinc réduit en 64Zn (l'isotope de masse atomique du zinc) est utilisé dans la prévention de la corrosion dans les réacteurs nucléaires sous pression. La réduction est nécessaire car le 64Zn est transformé en 65Zn radioactif sous irradiation des neutrons du réacteur.

-Réformage du méthane

L'oxyde de zinc (ZnO) est utilisé comme étape de prétraitement pour éliminer le sulfure d'hydrogène (H2S) du gaz naturel après l'hydrogénation d'un composé avec du soufre avant le reformage du méthane, qui peut empoisonner le catalyseur. À des températures entre 230, H2S se transforme en eau par la réaction suivante :

H2S + ZnO → H2O + ZnS

Le sulfure de zinc (ZnS) est remplacé par de l'oxyde de zinc frais lorsque l'oxyde de zinc est consommé.

Informations techniques

Empirical formula ZnO
Molar mass (M) 81,37 g/mol
Density (D) ca. 5,61
Melting point (mp)1975 °C
Solubility 0,0016 g/l (H₂O, 20 °C)
ADR 9 III • WGK 2
CAS No.[1314-13-2]
EG-Nr. 215-222-5 • UN-Nr. 3077

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Hazard statements
H410 Very toxic to aquatic life with long lasting effects
Precautionary statements
Precautionary statements - prevention
P273 Avoid release to the environment
Precautionary statements - response
P391 Collect spillage
Precautionary statements - disposal
P501 Dispose of contents/container in accordance with local/regional/national/international regulations