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1、碱式碳酸锌不溶于水和醇,可以用水或者乙醇
产品名称 碱式碳酸锌产品英文名 Zinc carbonate, basic [1]英文别名 Zinc carbonate hydroxideZinc subcarbonate 分子式 ZnCO3-2Zn(OH)2-H2O 物化性质 性状为白色细微无定形粉末,无臭、无味。 相对密度 4.42~4.45 ,溶解性:不溶于水和醇,微溶于氨,能溶于稀酸和氢氧化。CAS号 5970-47-8产品用途 用作轻型收敛剂, 配制炉甘石, 皮肤保护剂, 橡胶,乳胶制品原料及石油开发过程中固井剂。
毒性防护 包装储运 用内衬聚乙烯塑料袋的塑料编织袋包装,每袋净重25kg。贮存于阴凉、通风、干燥的库房中。不可与酸碱类物品共贮混运。注意防潮。运输过程中要防雨淋、受潮,防日晒、受热。失火时可用水浇救。砂土、灭火器扑救。 物化性质 白色细微无定形粉末。无臭、无味。相对密度4.42~4.45。不溶于水和醇。微溶于氨。能溶于稀酸和氢氧化钠中。与30%双氧水作用,释出二氧化碳,形成过氧化物。 2第二个问题滤液还是氯液,如果是氯化钠和硝酸钠的混合物,我们可以用冷却结晶的方法,
利用两者的溶解度随温度的变化来分离。硝酸钠随温度变化很大,而氯化钠随温度的变化几乎不变。将两者溶解于适量水中,加热,再急剧降温,此时会有晶体析出,析出的是硝酸钠,然后过滤,若要得到更纯净的硝酸钠,可以重复上述的操作,知道没有晶体析出为止。此时溶液中几乎都是氯化钠,然后再加热,将溶剂水蒸发,得到的晶体就是氯化钠。
这样两者就分离了。
主要成分:HCl 含量: 工业级 36%。
外观与性状: 无色或微黄色发烟液体,有刺鼻的酸味。
pH:
熔点(℃): -114.8(纯)
沸点(℃): 108.6(20%)
相对密度(水=1): 1.20
相对蒸气密度(空气=1): 1.26
饱和蒸气压(kPa): 30.66(21℃)
燃烧热(kJ/mol): 无意义
临界温度(℃): 无意义
临界压力(MPa): 无意义
辛醇/水分配系数的对数值: 无资料
闪点(℃): 无意义
引燃温度(℃): 无意义
爆炸上限%(V/V): 无意义
爆炸下限%(V/V): 无意义
溶解性: 与水混溶,溶于碱液。
禁配物: 碱类、胺类、碱金属、易燃或可燃物。
强酸性,和碱反应生成氯化物和水
HCl + NaOH = NaCl + H2O
能与碳酸盐反应,生成二氧化碳,
K2CO3 + 2HCl = 2KCl+ CO2↑ + H2O
能与活泼金属单质反应,生成氢气
Fe+ 2HCl =FeCl2+ H2↑
能与金属氧化物反应,生成盐和水
MgO+2HCl=MgCl2+H2O
实验室常用盐酸于制取二氧化碳的方法
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑(不用Na2CO3因为反应速率过快)
能用来制取弱酸
CH3COONa+HCl=CH3COOH+NaCl
硫酸
◎1.吸水性
将一瓶浓硫酸敞口放置在空气中,其质量将增加,密度将减小,浓度降低,体积变大,这是因为浓硫酸 具有吸水性。
⑴就硫酸而言,吸水性是浓硫酸的性质,而不是稀硫酸的性质。
⑵浓硫酸的吸水作用,指的是浓硫酸分子跟水分子强烈结合,生成一系列稳定的水合物,并放出大量 的热:H2SO4 + nH2O == H2SO4·nH2O,故浓硫酸吸水的过程是化学变化的过程,吸水性是浓硫酸的化学性 质。
⑶浓硫酸不仅能吸收一般的游离态水(如空气中的水),而且还能吸收某些结晶水合物(如CuSO4· 5H2O、Na2CO3·10H2O)中的水。
◎2.脱水性
⑴就硫酸而言,脱水性是浓硫酸的性质,而非稀硫酸的性质,即浓硫酸有脱水性且脱水性很强。
⑵脱水性是浓硫酸的化学特性,物质被浓硫酸脱水的过程是化学变化的过程,反应时,浓硫酸按水分
子中氢氧原子数的比(2∶1)夺取被脱水物中的氢原子和氧原子。
⑶可被浓硫酸脱水的物质一般为含氢、氧元素的有机物,其中蔗糖、木屑、纸屑和棉花等物质中的有
机物,被脱水后生成了黑色的炭(碳化)。
浓硫酸 如C12H22O11===12C + 11H2O
◎3.强氧化性
⑴跟金属反应
①常温下,浓硫酸能使铁、铝等金属钝化。
②加热时,浓硫酸可以与除金、铂之外的所有金属反应,生成高价金属硫酸盐,本身一般被还原成SO2
Cu + 2H2SO4(浓) ==== CuSO4 + SO2↑+ 2H2O
2Fe + 6H2SO4(浓) ==== Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O
在上述反应中,硫酸表现出了强氧化性和酸性。
⑵跟非金属反应
热的浓硫酸可将碳、硫、磷等非金属单质氧化到其高价态的氧化物或含氧酸,本身被还原为SO2。在这
类反应中,浓硫酸只表现出氧化性。
C + 2H2SO4(浓) ==== CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O
S + 2H2SO4(浓) ==== 3SO2↑ + 2H2O
2P + 5H2SO4(浓) ==== 2H3PO4 + 5SO2↑ + 2H2O
⑶跟其他还原性物质反应
浓硫酸具有强氧化性,实验室制取H2S、HBr、HI等还原性气体不能选用浓硫酸。
H2S + H2SO4(浓) ==== S↓ + SO2↑ + 2H2O
2HBr + H2SO4(浓) ==== Br2↑ + SO2↑ + 2H2O
2HI + H2SO4(浓) ==== I2↑ + SO2↑ + 2H2O
◎4.难挥发性(高沸点):制氯化氢、硝酸等(原理:利用难挥发性酸制易挥发性酸) 如,用固体氯化钠与浓硫酸反应制取氯化氢气体
2NaCl(固)+H2SO4====(浓)Na2SO4+2HCl↑
Na2SO3+H2SO4====Na2SO4+H2O+SO2↑
再如,利用浓盐酸与浓硫酸可以制氯化氢气。
◎5.酸性:制化肥,如氮肥、磷肥等
2NH3+H2SO4====(NH4)2SO4
Ca3(PO3)2+2H2SO4====2CaSO4+Ca(H2PO4)
◎6.稳定性:浓硫酸与亚硫酸盐反应
Na2SO3+H2SO4====Na2SO4+H2O+SO2↑
硝酸;硝镪水
【英文名称】nitric acid
【结构或分子式】
HNO3
【相对分子量或原子量】63.01
【密度】1.5027(25℃)
【熔点(℃)】-42
【沸点(℃)】86
【性状】
无色发烟液体。一般商品带有微黄色,发烟硝酸是红褐色液体。具有刺激性。
【溶解情况】
溶于水。
【用途】
是强氧化剂,能使铁钝化而不致继续被腐蚀。可供制氮肥、王水、硝酸盐、硝化甘油、硝化纤维素、硝基苯、梯恩梯、苦味酸等。
【制备或来源】
工业上一般采用氮氧化法制得。实验室可由硫酸作用于硝酸钠制得。
工业上一般采用蒸馏提纯,在与纯水配制任何比例(一般为65%左右)的市售产品.
【其他】
溅于皮肤能引起烧伤,并染成黄色斑点。一般带微黄色。发烟硝酸是红褐色液体,在空气中猛烈发烟并吸收水分。不稳定,遇光或热分解放出二氧化氮。其水溶液具有导电性。浓硝酸是强氧化剂,能使铝钝化。与许多金属能剧烈反应。浓硝酸和有机物、木屑等相混能引起燃烧。腐蚀性很强,能灼伤皮肤,也能损害粘膜和呼吸道。与蛋白质接触,即生成一种鲜明的黄蛋白酸黄色物质。硝酸是无机化学工业中三大强酸之一,具有酸类的通性。
【包装及贮运】
铁路槽车装载50吨,其中铅槽车用以输送98%浓硝酸,稀硝酸应用不锈钢或玻璃钢增强塑料槽车或储罐输送或储存。少量采用耐酸陶瓷坛或玻璃瓶包装,每坛净重33~40kg。浓硝酸采用耐酸泥封口,稀硝酸采用石膏封口。每坛装入衬有细煤渣或细矿渣等物的坚固木箱中,以便运输。包装上应有明显的“腐蚀性物品”标志。因铝的表面有一层氧化膜,起了钝化作用,而且经济,所以铝是硝酸理想的容器.
个体防护
禁止皮肤直接接触,作业操作时应带耐酸碱手套,口罩,以及其他劳保用品.皮肤接触应马上用大量清水冲洗,再用0.01%苏打水(或稀氨水)浸泡.
误食,催吐,用牛奶或蛋清.
硝酸与金属反应的特点:
(1)硝酸与金属反应时,一般没有H2产生;因为它氧化能力极强,会先将金属氧化,自身还原为NO、NO2,再与金属氧化物反应成盐。
(2)与Cu,Ag等不活泼金属反应时,浓硝酸的还原产物为NO2,稀硝酸的还原产物为NO;
(3)活泼金属与稀硝酸反应时可将稀硝酸还原为N2O N2 NH3等;
(4)常温下,Fe,Al在浓硝酸中钝化.
补充:浓硝酸与浓盐酸以物质的量之比为1:3的比例混合可产生能溶解铂和金的强酸------王水
化学式NaOH
式量40.01。密度2.130克/厘米3,熔点318.4℃,沸点1390℃。钠(Na)元素在元素周期表中为第11号元素,位于元素周期表第ⅠA族(第Ⅰ主族)第3周期,属于碱金属族(该族元素均呈强碱性,氢(H)元素除外)。其核外电子排布为2、8、1(1s2,2s2,2p6,3s1),最外层3s1电子为其价电子,Na元素很容易失去3s1电子而形成正一价的钠离子(Na+),故呈强金属性。Na元素与水反应(与水反应时,应用烧杯并在烧杯上加盖玻璃片,反应时钠块浮在水面上,熔呈球状,游于水面,有“丝丝”的响声,并有生成物飞溅),生成强碱性NaOH溶液,并放出氢气。固体NaOH中OH以O-H共价键结合,Na与OH以强离子键结合,溶于水其解离度近乎100%,故其水溶液呈强碱性,可使无色的酚酞试液变成红色,或使PH试纸变蓝等。
纯的无水氢氧化钠为白色半透明,结晶状固体。氢氧化钠极易溶于水,溶解度随温度的升高而增大,溶解时能放出大量的热。它的水溶液有涩味和滑腻感,溶液呈强碱性,具备碱的一切通性。市售烧碱有固态和液态两种:纯固体烧碱呈白色,有块状、片状、棒状、粒状,质脆;纯液体烧碱为无色透明液体。氢氧化钠还易溶于乙醇、甘油;但不溶于乙醚、丙酮、液氨。对纤维、皮肤、玻璃、陶瓷等有腐蚀作用,溶解或浓溶液稀释时会放出热量;与无机酸发生中和反应也能产生大量热,生成相应的盐类;与金属铝和锌、非金属硼和硅等反应放出氢;与氯、溴、碘等卤素发生歧化反应。能从水溶液中沉淀金属离子成为氢氧化物;能使油脂发生皂化反应,生成相应的有机酸的钠盐和醇,这是去除织物上的油污的原理。
氢氧化钠的用途十分广泛,在化学实验中,除了用做试剂以外,由于它有很强的吸湿性,还可用做碱性干燥剂。烧碱在国民经济中有广泛应用,许多工业部门都需要烧碱。使用烧碱最多的部门是化学药品的制造,其次是造纸、炼铝、炼钨、人造丝、人造棉和肥皂制造业。另外,在生产染料、塑料、药剂及有机中间体,旧橡胶的再生,制金属钠、水的电解以及无机盐生产中,制取硼砂、铬盐、锰酸盐、磷酸盐等,也要使用大量的烧碱。工业用氢氧化钠应符合国家标准 GB 209-93;工业用离子交换膜法氢氧化钠应符合国家标准 GB/T 11199-89;化纤用氢氧化钠应符合国家标准 GB 11212-89;食用氢氧化钠应符合国家标准 GB 5175-85。
在工业上,氢氧化钠通常称为烧碱,或叫火碱、苛性钠。这是因为较浓的氢氧化钠溶液溅到皮肤上,会腐蚀表皮,造成烧伤。它对蛋白质有溶解作用,有强烈刺激性和腐蚀性(由于其对蛋白质有溶解作用,与酸烧伤相比,碱烧伤更不容易愈合)。用0.02%溶液滴入兔眼,可引起角膜上皮损伤。小鼠腹腔内LD50: 40 mg/kg,兔经口LDLo: 500 mg/kg。粉尘刺激眼和呼吸道,腐蚀鼻中隔;溅到皮肤上,尤其是溅到粘膜,可产生软痂,并能渗入深层组织,灼伤后留有瘢痕;溅入眼内,不仅损伤角膜,而且可使眼睛深部组织损伤,严重者可致失明;误服可造成消化道灼伤,绞痛、粘膜糜烂、呕吐血性胃内容物、血性腹泻,有时发生声哑、吞咽困难、休克、消化道穿孔,后期可发生胃肠道狭窄。由于强碱性,对水体可造成污染,对植物和水生生物应予以注意。
《化学危险物品安全管理条例 (1987年2月17日国务院发布)》,《化学危险物品安全管理条例实施细则 (化劳发[1992] 677号)》,《工作场所安全使用化学品规定 ([1996]劳部发423号)》等法规,针对化学危险品的安全使用、生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应规定;《常用危险化学品的分类及标志 (GB 13690-92)》将该物质划为第8.2 类碱性腐蚀品;《隔膜法烧碱生产安全技术规定 (HGA001-83)》、《水银法烧碱生产安全技术规定 (HGA002-83)》作了专门规定。
大量接触烧碱时应佩带防护用具,工作服或工作帽应用棉布或适当的合成材料制作。操作人员工作时必须穿戴工作服、口罩、防护眼镜、橡皮手套、橡皮围裙、长统胶靴等劳保用品。应涂以中性和疏水软膏于皮肤上。接触片状或粒状烧碱时,工作场所应有通风装置,室内空气中最大允许浓度为中国MAC 0.5毫克/米3(以NaOH计),美国ACGIH TLVC 2毫克/米3。可能接触其粉尘时,必须佩戴头罩型电动送风过滤式防尘呼吸器。必要时,佩戴空气呼吸器。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴头罩型电动送风过滤式防尘呼吸器,穿橡胶耐酸碱服,戴橡胶耐酸碱手套。远离易燃、可燃物。避免产生粉尘。避免与酸类接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。稀释或制备溶液时,应把碱加入水中,避免沸腾和飞溅。处理泄漏物须穿戴防护眼镜与手套,扫起,慢慢倒至大量水中,地面用水冲洗,经稀释的污水放入废水系统。碱液触及皮肤,可用5~10%硫酸镁溶液清洗;如溅入眼睛里,应立即用大量硼酸水溶液清洗;少量误食时立即用食醋、3~5%醋酸或5%稀盐酸、大量橘汁或柠檬汁等中和,给饮蛋清、牛奶或植物油并迅速就医,禁忌催吐和洗胃。
固体氢氧化钠可装入0.5毫米厚的钢桶中严封,每桶净重不超过100 公斤;塑料袋或二层牛皮纸袋外全开口或中开口钢桶;螺纹口玻璃瓶、铁盖压口玻璃瓶、塑料瓶或金属桶(罐)外普通木箱;螺纹口玻璃瓶、塑料瓶或镀锡薄钢板桶(罐)外满底板花格箱、纤维板箱或胶合板箱;镀锡薄钢板桶(罐)、金属桶(罐)、塑料瓶或金属软管外瓦楞纸箱。包装容器要完整、密封,应有明显的“腐蚀性物品”标志。铁路运输时,钢桶包装的可用敞车运输。起运时包装要完整,装载应稳妥。运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏,防潮防雨。如发现包装容器发生锈蚀、破裂、孔洞、溶化淌水等现象时,应立即更换包装或及早发货使用,容器破损可用锡焊修补。严禁与易燃物或可燃物、酸类、食用化学品等混装混运。运输时运输车辆应配备泄漏应急处理设备。不得与易燃物和酸类共贮混运。失火时,可用水、砂土和各种灭火器扑救,但消防人员应注意水中溶入烧碱后的腐蚀性。
固体氢氧化钠的技术指标:
项目指标
水银法 苛化法隔膜法
优等品一等品 合格品 优等品 一等品 合格品优等品 一等品 合格品
氢氧化钠 ≥ 99.599.599.0 97.097.0 96.0 96.0 96. 0 95.0
碳酸钠≤ 0.40 0.45 0.90 1.5 1.72.5 1.3 1.4 1.6
氯化钠≤ 0.06 0.08 0.15 1.1 1.21.4 2.7 2.8 3.2
三氧化二铁≤ 0.0030.004 0.0050.0080.01 0.010.008 0.01 0.02
钙镁总含量(以Ca
计) ≤ 0.01 0.020.03 ___ ___ ___ ___ ___ ___
二氧化硅≤ 0.020.03 0.04 0.50 0.550.60 ---- ---- -----
汞≤ 0.0005 0.0005 0.0015 ---- ---- ----- ----- ----- -----
化学实验室保存固体氢氧化钠时要注意把试剂瓶口封严,以防止暴露在空气中吸收水分潮解或与二氧化碳反应。烧碱可通过电解食盐溶液,或通过碳酸钠与石灰乳反应获得。
CAS No.: 1310-73-2
氢氧化钠具有腐蚀性,浓度太大,对皮肤有很大伤害
酸与碱中和的产物,由金属离子(包括铵根离子)与非金属离子构成。
盐的化学性质
1、酸+金属氧化物→盐+水
例:2Fe2O3+6HCl====2FeCl3+3H2O
2、酸+盐→新酸+新盐
例:CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2↑
3、酸+活动性较强的金属→盐+氢气
例:Fe+2HCl====FeCl2+H2
二、碱的化学性质:
1、碱+非金属氧化物→盐+水
例:Ca(OH)2+CO2====CaCO3↓+H2O
2、碱+盐→新碱+新盐
例:Ca(OH)2+Na2CO3====2NaOH+CaCO3↓
三、酸和碱的反应(中和反应):酸+碱→盐+水
例:NaOH+HCl====NaCl+H2O
四、盐的化学性质:
1、盐+活动性较强的金属→新盐+原盐中的金属
例:Fe+CuSO4====Cu+FeSO4
2、盐+盐→两种新盐
例:NaCl + AgNO3 == NaNO3 + AgCl↓
化学中盐分为三类
正盐:单由金属离子(包括铵根离子)和非金属离子构成
酸式盐:由金属离子(包括铵根离子)、氢离子和非金属离子构成
碱式盐:由金属离子(包括铵根离子)、氢氧根离子和非金属离子构成
理化常数
CAS编号:1314-13-2 化学式:ZnO 分子量:81.37 外观:白色固体 相对密度:5.606 熔点:1975 °C(分解) 沸点:2360 °C 在水中溶解度:0.16 mg / 100 mL(30 °C) 能带隙:3.3eV 标准摩尔生成焓:-348.0 kJ / mol 标准摩尔熵:43.9 J / (K · mol) MSDS编号:ICSC 0208 EU分类:对环境有害(N) 警示性质标准词:R50/53(对水生生物有剧毒,可能对水生环境造成长期的不良影响) 安全建议标准词:S60(物质及容器必须按危险废物放置)、S61(防止排向环境) 闪点:1436 °C
[编辑本段]化学性质
氧化锌主要以白色粉末或红锌矿石的形式存在。红锌矿中含有的少量锰元素等杂质使得矿石呈现黄色或红色。氧化锌晶体受热时,会有少量氧原子溢出(800 °C时溢出氧原子占总数0.007%),使得物质显现黄色。当温度下降后晶体则恢复白色。 当温度达1975 °C时氧化锌会分解产生锌蒸气和氧气。单质碳可用于氧化锌中锌的还原,在高温条件下发生反应: · ZnO + C → Zn + CO 氧化锌是一种两性氧化物,难溶于水或乙醇,但可溶于大多数酸,例如盐酸: · ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O 同时可以与强碱反应生成可溶性锌酸盐,例如与氢氧化钠反应: · ZnO + 2NaOH + H2O → Na2[Zn(OH)4] 氧化锌在脂肪酸中可发生缓慢的反应,生成相应的羧酸盐,如油酸盐和硬脂酸盐。氧化锌可以与硫化氢发生反应,在工业生产中该反应常用来除去混合气体中的硫化氢: · ZnO + H2S → ZnS + H2O 氧化锌与浓氯化锌水溶液混合时生成碱式氯化锌,具有类似水泥的硬化性质,常用于牙科手术。氧化锌和磷酸反应生成的四水合磷酸锌(Zn3(PO4)2·4H2O)也具有相同的性质。 氧化锌与镁粉、铝粉、氯化橡胶、亚麻籽油接触会发生剧烈反应,发生起火或爆炸的危险。含有氧化锌的软膏与水混合暴露在紫外线光下则可产生过氧化氢。
[编辑本段]物理性质
晶体结构
氧化锌两种晶体结构氧化锌晶体有三种结构:六边纤锌矿结构、立方闪锌矿结构,以及比较罕见的氯化钠式八面体结构。纤锌矿结构在三者中稳定性最高,因而最常见。立方闪锌矿结构可由逐渐在表面生成氧化锌的方式获得。在两种晶体中,每个锌或氧原子都与相邻原子组成以其为中心的正四面体结构。 八面体结构则只曾在100亿帕斯卡的高压条件下被观察到。 纤锌矿结构、闪锌矿结构有中心对称性,但都没有轴对称性。晶体的对称性质使得纤锌矿结构具有压电效应和焦热点效应,闪锌矿结构具有压电效应。 纤锌矿结构的点群为6mm(国际符号表示),空间群是P63mc。晶格常量中,a = 3.25 埃,c = 5.2 埃;c/a比率约为1.60,接近1.633的理想六边形比例。在半导体材料中,锌、氧多以离子键结合,是其压电性高的原因之一。
力学性能
氧化锌的硬度约为4.5,是一种相对较软的材料。氧化锌的弹性常数比氮化镓等III-V族族半导体材料要小。氧化锌的热稳定性和热传导性较好,而且沸点高,热膨胀系数低,在陶瓷材料领域有用武之地。 在各种具有四面体结构的半导体材料中,氧化锌有着最高的压电张量。该特性使得氧化锌成为机械电耦合重要的材料之一。
电学性质
在室温下,氧化锌的能带隙约为3.3 eV,因此,纯净的氧化锌是无色透明的。高能带隙为氧化锌带来击穿电压高、维持电场能力强、电子噪声小、可承受功率高等优点。氧化锌混入一定比例的氧化镁或氧化镉,会使能带隙在3-4 eV之间变化。 即使没有掺入任何其它物质,氧化锌具有N型半导体的特征。N型半导体特征曾被认为与化合物原子的非整比性有关,而对纯净氧化锌的研究则成为一个反例。使用铝、镓、铟等第III主族元素或氯、碘等卤素可以调节其N型半导体性能。而要将氧化锌制成P型半导体则存在一定的难度。可用的添加剂包括锂、纳、钾等碱金属元素,氮、磷、砷等第V主族元素,铜、银等金属,但都需要在特殊条件下才具有效用。
[编辑本段]制备途径
自然界的红锌矿中存在氧化锌,但纯度不高。工业生产中使用的氧化锌通常以燃烧锌或焙烧闪锌矿的方式取得。全球氧化锌的年产量在1000万吨左右,[1]有以下几种生产方法。
间接法
间接法的原材料是经过冶炼得到的金属锌锭或锌渣。锌在石墨坩埚内于1000 °C的高温下转换为锌蒸汽,随后被鼓入的空气氧化生成氧化锌,并在冷却管后收集得氧化锌颗粒。间接法是于1844年由法国科学家勒克莱尔(LeClaire)推广的,因此又称为法国法。间接法生产氧化锌的工艺技术简单,成本受原料的影响较大。 间接法生产的氧化锌颗粒直径在0.1-10微米左右,纯度在99.5%-99.7%之间。按总产量计算,间接法是生产氧化锌最主要的方法。间接法生产的氧化锌可用于橡胶、压敏电阻、油漆等产业。锌锭或锌渣的重金属含量直接影响产物的重金属杂质含量,重金属含量低的产品,还可用于家畜饲料、药品、医疗保健等产业。
直接法
直接法以各种含锌矿物或杂物为原料。氧化锌在与焦炭加热反应时,被还原成金属锌被蒸汽,同时再被空气中的氧气氧化为氧化锌,以除去大部分杂质。直接法获得的氧化锌颗粒粗,产品纯度在75%-95%之间,一般用于要求较低的橡胶、陶瓷行业。
湿化学法
湿化学法大体可分为两类:酸法与氨法。二者分别使用酸或碱与原料反应,而后制备碳酸锌或氢氧化锌沉淀。经过过滤、洗涤、烘干和800°C的煅烧后,最终得到粒径在1~100纳米的高纯度轻质氧化锌。 酸法通常是将含锌原料与硫酸反应,得到含有重金属离子的非纯净的硫酸锌溶液。然后经过氧化除杂、还原除杂,以及多次沉淀,除去大量的铁、锰、铜、铅、镉、砷等离子,得到纯净的硫酸锌溶液。将此溶液与纯碱中和,得到固体的碱式碳酸锌。碱式碳酸锌经洗涤、烘干及煅烧,得到轻质氧化锌。酸法生产的产品质量较高。 氨法通常是用氨水及碳铵与含锌原料反应,得到锌氨络合物,然后除杂,得到合格的锌氨络合溶液,然后经过蒸氨,使锌氨络合物转换为碱式碳酸锌。最后经烘干、煅烧而得到轻质氧化锌。氨法的成本相对较低。
水热合成法
水热合成法是指在密闭的反应器(高压釜)中,通过将反应体系水溶液加热至临界温度,从而产生高压环境并进行无机合成的一种生产方法。该方法获得的氧化锌晶粒半径小,且结晶完好。将水热法与模板技术相结合,则能获得不同形态、不同尺寸的纳米氧化锌粉体。该方法目前还仅停留在试验阶段,尚存在工艺设备复杂、成本较高的问题,但也被认为是一种很有产业化潜力的方法。
喷雾热分解法
喷雾热解法是将金属盐溶液以雾状喷入高温气氛中,通过溶剂的蒸发及随后的金属盐热分解,直接获得纳米氧化物粉体;或者是将溶液喷入高温气氛中干燥,然后经热处理形成粉体的生产方法。该法制备的纳米粉体纯度高,分散性好,粒径分布均匀,化学活性好,并且工艺操作简单,易于控制,设备造价低廉,是最具产业化潜力的纳米级别氧化锌粉体的制备方法之一。
[编辑本段]应用领域
橡胶制造
工业生产的氧化锌有50%流向橡胶工业。氧化锌和硬脂酸作为橡胶硫化的重要反应物,是橡胶制造的原料之一。氧化锌和硬脂酸的混合加强了橡胶的硬化度。氧化锌也是汽车轮胎的重要添加剂。除了硫化作用,氧化锌能大大提高橡胶的热传导性能,从而有助于轮胎的散热,保证行车安全。氧化锌添加剂同时也阻止了霉菌生物或紫外线对橡胶的侵蚀。
硅酸盐工业
氧化锌是水泥的一种添加剂,能缩减水泥的硬化时间,并提高水泥的防水性能。在玻璃、陶瓷的制作中,氧化锌可用作助熔剂,降低玻璃和陶瓷的烧结温度。 添加铝、镓和氮的氧化锌的透明度达90%,可用作玻璃涂料,让可见光通过的同时反射红外线。涂料可涂在窗户玻璃的内或外,以达到保温或隔热的效果。
医药卫生
氧化锌具有除臭、抗菌的功能,因而常被添加入棉织物、橡胶、食品包装等。在食品中添加的氧化锌不仅具有一定的防腐作用,更能作为锌源为人体补充必需的锌元素。 氧化锌可用于改良皮肤健康状况,如婴儿爽身粉、尿布疹药膏、锌膏、抗头屑洗发水和防腐药剂。混有约0.5%氧化铁的氧化锌被称为炉甘石,制造用于治疗急性瘙痒性皮肤病的炉甘石洗剂。一些运动绷带也掺入了氧化锌,防止运动员在运动中发生软组织损伤。 氧化锌吸收波长280-400nm的紫外线的能力格外强,因此常应用于各种防晒霜产品中,以防止晒伤和其他由紫外线引起的皮肤病。 以氧化锌为原料的丁香油氧化锌粘固粉可用作补牙材料或窝洞封闭材料,而氧化锌常作为丁香油氧化锌粘固粉的简称。 氧化锌是香烟过滤嘴的一种添加物,混合氧化锌和氧化铁的木炭过滤嘴能够除去烟雾中的大量氰化氢和硫化氢,而不会影响其香味。
着色材料
锌白颜料氧化锌在颜料中称为锌白,[2]其透明度介于立德粉和二氧化钛之间。中国白是一种特殊的锌白,是画家绘画的一种颜料。锌白相对于传统的白铅,在阳光下能保持永久,它不会受含硫空气的污染,而且无毒、价廉。 含有氧化锌的油漆是传统的金属防腐涂料,对镀锌铁效果尤佳。相比有机涂料,氧化锌的着色力和遮盖力强,而且能够防霉菌、防紫外线辐射,具有更好的防腐效果。
电子领域
氧化锌在常温下的能带隙很高,因此常用来制造激光二极管和发光二极管。而相对于能带隙同样很高的氮化镓,氧化锌具有更大的激子结合能(室温下约60meV),因而发光亮度更高。此外,氧化锌在高能射线和湿化学腐蚀下的稳定性也是其被广泛应用的重要原因。 掺有铝元素的氧化锌被用作透明电极,该复合材料的成本和毒性比传统的氧化铟锡要小得多。氧化锌已经在太阳能电池和液晶显示屏上得到应用。 氧化锌也可以用来制造透明薄膜晶体管(TTFT),由于其属于场效应管,元件并不需要PN结,从而避免了氧化锌难以制成P型半导体的问题。
纳米氧化锌的应用
纳米氧化锌由于颗粒半径小,比表面积大,与普通氧化锌材料相比显示出许多新异的物理、化学特性,从而具有普通氧化锌材料无法比拟的特殊性能和新用途。纳米氧化锌在航天、电子、冶金、化学、生物和环保等领域中展示了十分广阔、诱人的应用前景。 例如,纳米氧化锌粉体在吸收紫外线的同时,还可透过85%以上的可见光。因此,纳米氧化锌可以用作汽车玻璃和建筑玻璃的添加剂,以屏蔽具有潜在危害的紫外线。市场上已有添加纳米氧化锌的防紫外线眼镜片出售。由于纳米氧化锌是一种良好的光催化剂,有光线照射时,在水和空气中就能自动分解出自由移动的带负电荷的电子,同时留下带正电荷的空穴,从而激活空气中的氧使之变为活性氧,能杀灭大多数病菌和病毒杀死。因此,添加纳米氧化锌的玻璃、陶瓷制品可具有自洁性能。烧制陶瓷时,使用纳米氧化锌的用量可降至普通氧化锌用量的1/2到1/3,却具有更高的强度和硬度,更低的烧结温度,以及更光亮的表面。纳米氧化锌粉体还有“随角变色效应”的光学特性,即涂色物体的颜色可随着观察者视线角度的变化而随之变化。将纳米氧化锌粉体用于汽车涂料中的面料,可生产出“变色龙”汽车,车在运动过程中,能给予观察者以变幻不同的艳丽色彩感。 纳米氧化锌制成的薄膜具有压敏性(主要表现在非线性伏安特征上)。氧化锌压敏材料受高于自身压敏电压的外加电压作用时,即进入击穿电压区,此时电压的微小变化即会引起电流的迅速增大。这一特征使氧化锌压敏材料在各种电路的过流保护方面得到广泛应用。随着集成电路的快速发展,人们对压敏电阻也越来越低压化和小功率化,压敏电压小于5V的压敏电阻变得越来越重要。氧化锌压敏电阻的压敏性质来自其晶界效应(与界面数有关,界面数越多,压敏电压越大,反之越小)。增大氧化锌晶体的粒径或减少氧化锌材料的厚度,都是降低其压敏电压的有效途径。 纳米级别大小的氧化锌棒状颗粒被用于制造测定空气成分的传感器。空气中的特定成分与传感器上的各种纳米材料接触,并产生对应的电信号。纳米氧化锌对酒精、丙酮等有机蒸汽以及含某些元素掺杂之后对有害气体具有较高的敏感性。在健康检测、监测人的血液酒精浓度以及监测大气中的酒精浓度等方面有频繁的应用。
[编辑本段]使用历史
人类很早便学会了使用氧化锌作涂料或外用医药,但人类发现氧化锌的历史很难追溯。 在古印度医学著作《查卡拉本集》中记载了一种后被认定是氧化锌的药物,用来治疗眼疾和外伤。公元1世纪,希腊医生迪奥斯科里季斯也曾提到用氧化锌做药膏。阿维森纳于1025年完成的《回回药方》中将氧化锌描述为治疗各种皮肤疾病,包括皮肤癌的首选药品。现今,人们不再用氧化锌治皮肤癌,但仍广泛用于其它普通皮肤病症。 罗马人早在公元前200年便学会用铜和含氧化锌的锌矿石反应制作黄铜。氧化锌在竖炉中化作锌蒸汽,滚进烟道发生反应。迪奥斯科里季斯同样对此有所介绍。 公元12世纪起,印度人认识了锌和锌矿,并开始用原始的方式冶锌。冶锌技术在17世纪传入中国。1743年,英国布里斯托尔建立了欧洲第一个锌冶炼工厂。[3] 氧化锌在古代和近代的另一主要用途是涂料,称为锌白。1834年,锌白首次成为水彩颜料,但锌白难溶于油。不过很快问题就由新的氧化锌生产工艺解决。1845年,勒克莱尔开始在巴黎大规模生产锌白油画颜料,到1850年,锌白在整个欧洲流行开来。锌白的纯净度很高,以至于在19世纪末,一些艺术家在画上涂满锌白作为底色,然而这些画作经过百年后都出现了裂纹。 在20世纪后半叶,氧化锌多用在了橡胶工业。在20世纪70年代,氧化锌的第二大用途是复印纸添加剂,但在21世纪氧化锌作复印纸添加剂的做法已经被淘汰。同时,晶粒微小的氧化锌开始在纳米材料领域扩展应用范围。
[编辑本段]安全问题
氧化锌可添入食品中以防腐或补充锌元素,但是产品要求严格,尤要控制有害重金属元素含量。 氧化锌本身是无毒的,但可吸入的氧化锌颗粒是有害的。冶锌工业、黄铜制备、镀锌工作中都有可能产生氧化锌的烟。为防止烟雾,镀锌的铁不能够直接焊接,需要首先除去表面的锌膜
1.物质的理化常数
国标编号 ----
CAS号 1314-13-2
中文名称 氧化锌
英文名称 Zine oxide;Zine white
别名 锌白;锌氧粉
分子式 ZnO 外观与性状 白色六角晶体或粉末,无气味
分子量 81.37
!!!!!!!熔点 1975℃ 溶解性 不溶于水、乙醇,溶于酸、氢氧化钠水溶液、氯化铵
密度 相对密度(水=1)5.606 稳定性 稳定
危险标记 主要用途 用作油漆的颜料和橡胶的填充料。医药上用于制软膏、锌糊、橡皮膏等
2.对环境的影响
一、健康危害
侵入途径:吸入、食入。
健康危害:吸入氧化锌烟尘引起锌铸造热。其症状有口内金属味、口渴、咽干、食欲不振、胸部发紧、干咳、头痛、头晕、四肢酸痛、高热恶寒。大量氧化锌粉尘可阻塞皮脂腺管和引起皮肤丘疹、湿疹。
二、毒理学资料及环境行为
急性毒性:LD507950mg/kg(小鼠经口)
危险特性:与镁、亚麻子油发生剧烈反应。与氯化橡胶的混合物加热至215℃以上可能发生爆炸。受高热分解,放出有毒的烟气。
燃烧(分解)产物:自然分解产物未知。
3.现场应急监测方法
4.实验室监测方法
双硫腙比色法《空气中有害物质的测定方法》(第二版)杭士平主编
火焰原子吸收法《空气中有害物质的测定方法》(第二版)杭士平主编
5.环境标准
中国(TJ36-79) 车间空气中有害物质的最高容许浓度 5mg/m3
6.应急处理处置方法
一、泄漏应急处理
隔离泄漏污染区,周围设警告标志,建议应急处理人员戴好口罩、护目镜,穿工作服。小心扫起,避免扬尘,倒至空旷地方深埋。也可以用大量水冲洗,经稀释的洗水放入废水系统。如大量泄漏,收集回收或无害处理后废弃。
二、防护措施
呼吸系统防护:作业工人建议佩戴防尘口罩。
眼睛防护:必要时可采用安全面罩。
防护服:穿紧袖工作服,长筒胶鞋。
手防护:戴防护手套。
其它:工作现场严禁吸烟、进食和饮水。工作后,淋浴更衣。注意个人清洁卫生。
三、急救措施
皮肤接触:用肥皂水及清水彻底冲洗。就医。
眼睛接触:拉开眼睑,用流动清水冲洗15分钟。就医。
吸入:脱离现场至空气新鲜处。就医。
食入:误服者,口服牛奶、豆浆或蛋清,洗胃。就医。
灭火方法:不燃。火声周围可用的灭火介质。
一种补牙用材料的简称,即丁香油氧化锌粘固粉
丁香油氧化锌粘固粉:又称暂时粘固粉、丁氧膏。作深洞双层垫底的底层不承力材料,或不承力的单层垫底材料,作1~2周的窝洞临时封闭材料,也用作根管充填材料,加入赋形剂作为牙周塞治剂。
医生常以氧化锌作为丁香油氧化锌粘固粉的简称
用于治疗急性瘙痒性皮肤病的炉甘石洗剂中通常也含氧化锌,其利用的是氧化锌的收敛、保护作用,以及一小部分的防腐作用。
【类别】 收敛药。
【贮藏】 密封保存。
加银粒子不但会带入杂质 而且他们都是固体 只会更糟
【性状】 本品为黄色结晶性粉末;有微臭。
本品在水或乙醇中几乎不溶。
【鉴别】 (1) 本品燃烧时火焰为蓝色,并有二氧化硫的刺激性臭气。
(2) 取本品,热至约115℃,即熔融成黄色的流动液;热至约160℃,色变深,质CAS号 1314-13-2
氧化锌EINECS 登录号 215-222-5
中文名称 氧化锌
英文名称 Zine oxide;Zine white
别 名 锌白;锌氧粉
分子式 ZnO 外观与性状 白色六角晶体或粉末,无气味
分子量 81.37
熔 点 1975℃ 溶解性 不溶于水、乙醇,溶于酸、氢氧化钠水溶液、氯化铵
密 度 相对密度(水=1)5.606 稳定性 稳定
危险标记 主要用途 用作油漆的颜料和橡胶的填充料。医药上用于制软膏、锌糊、橡皮膏等
2.对环境的影响
一、健康危害
侵入途径:吸入、食入。
健康危害:吸入氧化锌烟尘引起锌铸造热。其症状有口内金属味、口渴、咽干、食欲不振、胸部发紧、干咳、头痛、头晕、四肢酸痛、高热恶寒。大量氧化锌粉尘可阻塞皮脂腺管和引起皮肤丘疹、湿疹。
二、毒理学资料及环境行为
急性毒性:LD507950mg/kg(小鼠经口)
危险特性:与镁、亚麻子油发生剧烈反应。与氯化橡胶的混合物加热至215℃ 以上可能发生爆炸。受高热分解,放出有毒的烟气。
燃烧(分解)产物:自然分解产物未知。
3.现场应急监测方法
4.实验室监测方法
双硫腙比色法《空气中有害物质的测定方法》(第二版)杭士平主编
火焰原子吸收法《空气中有害物质的测定方法》(第二版)杭士平主编
5.环境标准
中国(TJ36-79) 车间空气中有害物质的最高容许浓度 5mg/m3
6.应急处理处置方法
一、泄漏应急处理
隔离泄漏污染区,周围设警告标志,建议应急处理人员戴好口罩、护目镜,穿工作服。小心扫起,避免扬尘,倒至空旷地方深埋。也可以用大量水冲洗,经稀释的洗水放入废水系统。如大量泄漏,收集回收或无害处理后废弃。
二、防护措施
呼吸系统防护:作业工人建议佩戴防尘口罩。
眼睛防护:必要时可采用安全面罩。
防护服:穿紧袖工作服,长筒胶鞋。
手防护:戴防护手套。
其它:工作现场严禁吸烟、进食和饮水。工作后,淋浴更衣。注意个人清洁卫生。
三、急救措施
皮肤接触:用肥皂水及清水彻底冲洗。就医。
眼睛接触:拉开眼睑,用流动清水冲洗15分钟。就医。
吸入:脱离现场至空气新鲜处。就医。
食入:误服者,口服牛奶、豆浆或蛋清,洗胃。就医。
灭火方法:不燃。火声周围可用的灭火介质。
四、储存注意事项
储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。应与氧化剂分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。
一种补牙用材料的简称,即丁香油氧化锌粘固粉
丁香油氧化锌粘固粉:又称暂时粘固粉、丁氧膏。作深洞双层垫底的底层不承力材料,或不承力的单层垫底材料,作1~2周的窝洞临时封闭材料,也用作根管充填材料,加入赋形剂作为牙周塞治剂。
医生常以氧化锌作为丁香油氧化锌粘固粉的简称
用于治疗急性瘙痒性皮肤病的炉甘石洗剂中通常也含氧化锌,其利用的是氧化锌的收敛、保护作用,以及一小部分的防腐作用。
变稠。