Оксид цинка (ZnO)
Универсальное неорганическое соединение, используемое в производстве резины, керамики, косметики, солнцезащитных средств и фармацевтической промышленности
Общая информация
Оксид цинка (ZnO, CAS No: 1314-13-2) — неорганическое соединение в виде белого порошка. Широко применяется как активатор вулканизации в резиновой промышленности, блокатор УФ-излучения в косметике, опакер в керамике и антисептик в медицине.
Оксид цинка обладает широкой запрещённой зоной (3,3 эВ) и высокой теплопроводностью, что делает его полезным в электронных приложениях. Наночастицы увеличивают удельную поверхность, усиливая каталитические и антимикробные свойства. Он нерастворим в воде, но растворим в кислотах и щелочах.
Области применения
Оксид цинка имеет широкий спектр промышленных, косметических и медицинских применений:
Резиновая промышленность
Используется как активатор вулканизации каучука. Повышает механическую прочность и улучшает теплопроводность резиновых изделий. Особенно важен в автомобильных шинах.
Косметика и солнцезащитные средства
Действует как физический блокатор лучей UVA и UVB. Используется в пудрах, дезодорантах и детских продуктах для защиты кожи. Наноформа ZnO позволяет применять его в прозрачных кремах.
Керамика и стекольная промышленность
Используется как опакер и регулятор коэффициента расширения в керамических глазурах. Предпочтителен в производстве стекла для корректировки цвета и блокировки УФ-излучения.
Электроника и оптика
Применяется в прозрачных проводящих оксидных (TCO) плёнках, светодиодах и солнечных элементах. Благодаря пьезоэлектрическим свойствам используется в датчиках.
Медицинские применения
Используется в мазях, зубных пастах и дерматологических препаратах благодаря антисептическим свойствам. Клинически доказаны заживляющее и антибактериальное действие.
Краски и покрытия
Применяется как ингибитор коррозии в защитных красках и фунгицид в средствах для древесины. Выполняет роль УФ-стабилизатора в покрытиях.
Технические характеристики
| Характеристика | Значение | Единица | Метод испытания |
|---|---|---|---|
| Химическое название | Оксид цинка | - | - |
| CAS номер | 1314-13-2 | - | - |
| EC номер | 215-222-5 | - | - |
| Формула | ZnO | - | - |
| Молекулярная масса | 81.38 | г/моль | - |
| Внешний вид | Белый мелкий порошок | - | Визуально |
| Запах | Без запаха | - | - |
| Чистота | ≥99.5 | % | ISO 9298 |
| Содержание цинка (Zn) | ≥80.0 | % | ISO 9297 |
| Содержание свинца (Pb) | ≤5 | мг/кг | ISO 172 |
| Содержание кадмия (Cd) | ≤1 | мг/кг | ISO 3856 |
| Значение pH (сусп. 10%) | 6.5-7.5 | - | ISO 787 |
| Плотность | 5.6 | г/см³ | ISO 787 |
| Температура плавления | 1975 | °C | ISO 6321 |
| Средний размер частиц | 0.1-1.0 | мкм | ISO 13320 |
| Удельная поверхность | 10-50 | м²/г | BET |
| Содержание воды | ≤0.5 | % | Карл Фишер |
Информация по безопасности
Пиктограммы и указания опасности
Раздражающее Опасность для окружающей среды
Средства индивидуальной защиты (СИЗ)
- Противопылевая маска (N95 или аналог)
- Химически стойкие перчатки (нитрил или неопрен)
- Защитные очки или лицевой щиток
- Рабочая одежда, устойчивая к пыли
Условия хранения
- Хранить в прохладном, сухом и хорошо вентилируемом месте
- Сохранять в оригинальной упаковке, плотно закрытой
- Температура хранения: 15–30°C
- Держать вдали от кислот и сильных окислителей
- Защищать от влаги, избегать контакта с водой
Меры пожаротушения
- Невоспламеняемое вещество
- При высоких температурах может выделять пары цинка
- Подходящие средства: водяная струя, сухой химический порошок, CO₂
- Персонал пожаротушения должен использовать полную защиту органов дыхания
Обращение и хранение
Транспортировка
- Убедиться в плотном закрытии контейнеров
- Предотвратить контакт с влагой
- Перевозить отдельно от кислот и сильных окислителей
- Иметь абсорбирующий материал для пролива
- Обеспечить вентиляцию во время транспортировки
Хранение
- Хранить в сухих, прохладных и хорошо вентилируемых помещениях
- Обеспечить соответствующую маркировку в зоне хранения
- Защищать от прямого солнечного света
- Хранить на возвышенных стеллажах
- Температура хранения не должна превышать 40°C
Меры при разливе
- Эвакуировать персонал из зоны разлива
- Использовать соответствующее СИЗ
- Собирать пролитое сухим способом (подметание)
- Не использовать воду — может образоваться облако пыли
- Пылесосить зону разлива
Регуляторная информация
Классификация GHS
- Раздражение дыхательных путей Категория 2
- Раздражение глаз Категория 2
- Острая опасность для водной среды Категория 1
Важные регламенты
- REACH: Зарегистрировано
- EPA: Включено в перечень TSCA
- Европейский регламент по косметике: Одобрено
- FDA: Статус GRAS (Generally Recognized As Safe)
- ЕС: Пищевая добавка под кодом E6
Сертификаты соответствия
- ISO 9001:2015 Система менеджмента качества
- ISO 22716:2007 Стандарт производства косметики
- Стандарты фармакопеи USP, BP, Ph.Eur. (для соответствующих классов)
- Соответствие RoHS и REACH
Экологическая информация
Воздействие на окружающую среду
Оксид цинка умеренно токсичен для водных организмов. Наноформа требует особого внимания. В почве превращается в ионы цинка, которые могут поглощаться растениями. В системах очистки сточных вод требуется удаление ионов цинка.
Биоразложение
- Не биоразлагается
- Превращается в ионы цинка в природе
- Может образовывать соли цинка в почве
Утилизация отходов
- Классифицируется как опасные отходы
- Должен обрабатываться на лицензированных объектах утилизации
- Не сливать в канализацию или поверхностные воды
- Может направляться на предприятия по переработке цинка
- Для больших объёмов требуются специальные методы утилизации
Часто задаваемые вопросы
Почему оксид цинка используется в солнцезащитных кремах?
Оксид цинка обеспечивает защиту от УФ-излучения широкого спектра (UVA и UVB). Как физический блокатор он создаёт защитный слой на поверхности кожи. Вызывает меньше аллергических реакций по сравнению с химическими фильтрами и обладает фотостабильностью. Наноформа позволяет использовать его в прозрачных кремах.
Какова роль оксида цинка в резиновой промышленности?
Оксид цинка реагирует с серой при вулканизации каучука, ускоряя образование поперечных связей. Это повышает механическую прочность, эластичность и износостойкость резиновых изделий. Также улучшает теплопроводность, снижая накопление тепла.
В чём разница между нано-оксидом цинка и обычным оксидом цинка?
Нано-оксид цинка имеет размер частиц от 1 до 100 нм. Обладает гораздо большей удельной поверхностью, что обеспечивает более эффективное поглощение УФ и антимикробную активность. В косметике даёт прозрачный вид. Однако безопасность наночастиц требует более тщательной оценки.
Что делать, если я вдохнул оксид цинка?
Выведите пострадавшего на свежий воздух. При затруднённом дыхании дайте кислород и немедленно обратитесь за медицинской помощью. При воздействии облака пыли может потребоваться медицинское наблюдение. При постоянном воздействии рекомендуется проверка функции лёгких.
Как оксид цинка проявляет антимикробные свойства?
Оксид цинка образует реактивные формы кислорода (ROS), повреждающие клеточную стенку бактерий. Наночастицы особенно эффективны благодаря большой удельной поверхности. Действует против грамположительных и грамотрицательных бактерий, некоторых вирусов и грибков. Благодаря этому используется в медицинских материалах и текстиле.