Kẽm oxit là gì? Tính chất, điều chế và ứng dụng của ZnO

1. Kẽm oxit là gì?

Kẽm oxit hay còn gọi là Zinc Oxide hoặc ZnO, là một hợp chất hóa học đặc trưng với công thức hóa học ZnO, được tạo thành từ nguyên tử kẽm và nguyên tử oxy liên kết với nhau. Nó có dạng bột màu trắng, không có mùi và vị. 

Khái niệm kẽm oxit là gì?

Trong cơ thể con người, kẽm đóng vai trò quan trọng trong hệ miễn dịch và quá trình tiêu hóa bằng cách tham gia vào tổng hợp enzyme và protein cần thiết cho quá trình chuyển hóa. 

Sự thiếu hụt hoặc thừa kẽm trong cơ thể có thể gây ra suy nhược và thậm chí gây ra một số bệnh nguy hiểm.

2. Tính chất vật lý nổi bật của kẽm oxit là gì?

• Kẽm oxit có dạng bột màu trắng, không mùi và không màu. Tuy nhiên, nó có khả năng chuyển sang màu vàng khi bị đun nóng.

• Khối lượng mol của kẽm oxit là 81.408 g/mol.

• Khối lượng riêng của kẽm oxit là 5.606 g/cm³.

• Điểm nóng chảy của kẽm oxit là 1975 °C.

• Điểm sôi của kẽm oxit là 2360 °C.

• Độ hòa tan của kẽm oxit trong nước là 0.16 mg/100 mL ở 30 °C."

3. Điều chế kẽm oxit bằng phương pháp tiên tiến nhất hiện nay

 Điều chế kẽm oxit bằng phương pháp tiên tiến nhất hiện nay

Phương pháp gián tiếp là quá trình sử dụng nhiệt phân và oxy hóa để tạo ra các oxit kẽm, phương pháp này đã trở thành một trong những phương pháp phổ biến nhất trên thế giới. Quá trình này cụ thể như sau:

• Bước 1: Bắt đầu bằng việc nhiệt phân kẽm kim loại nguyên chất trong một nồi nấu kim loại graphite, tạo ra chất lỏng tan chảy.

• Bước 2: Hơi kẽm từ chất lỏng này bốc lên ở nhiệt độ cao hơn 907 ° C và được oxy hóa bởi oxy trong không khí, kết hợp thành oxit kẽm.

• Bước 3: Để tạo ra hạt kẽm oxit chất lượng cao, yêu cầu sự kết hợp của nguồn ánh sáng lớn và sự giảm nhiệt độ.

• Bước 4: Hạt kẽm oxit được thu thông qua một ống truyền nguội, tạo ra sản phẩm cuối cùng trong khoang bụi.

Ngoài ra, có một phương pháp khác được gọi là phương pháp trực tiếp, trong đó sử dụng những hợp chất chứa kẽm không tinh khiết cụ thể như calamine hoặc kẽm kim loại làm nguyên liệu đầu vào. 

Các nguyên liệu này được nung nóng và giảm carbon để tạo ra hơi kẽm, sau đó hơi nước bị oxy hóa gián tiếp thành kẽm oxit.

Trong môi trường phòng thí nghiệm, oxit kẽm thường được tổng hợp bằng phương pháp điện phân anốt của dung dịch natri bicarbonate, sử dụng que kẽm. 

Quá trình này tạo ra hydroxit kẽm và hydro. Kẽm hydroxit sau đó được phân hủy thành kẽm oxit thông qua quá trình nung nóng. 

Đây là một phương pháp hiệu quả được áp dụng trong nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực điều chế hóa học.

4. Khám phá ngay những ứng dụng đa dạng của kẽm oxit trong cuộc sống

Những ứng dụng đa dạng của kẽm oxit trong cuộc sống

Kẽm oxit không chỉ là một chất hóa học thông thường mà còn là một thành phần quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp, mang lại nhiều lợi ích đặc biệt và ứng dụng phong phú. Dưới đây là một số ứng dụng vượt bậc của kẽm oxit:

1. Ngành công nghiệp cao su:

Khoảng 50% lượng ZnO sản xuất được chuyển giao cho ngành công nghiệp cao su. Kết hợp với axit stearic, kẽm oxit được sử dụng trong quá trình lưu hóa cao su, bảo vệ khỏi nấm và tác động của ánh sáng UV, nâng cao tính linh hoạt và độ bền của sản phẩm.

2. Ngành xây dựng:

Oxit kẽm là một thành phần quan trọng trong sản xuất bê tông, giúp cải thiện thời gian xử lý và khả năng chống nước của bê tông, tăng cường sức đề kháng của vật liệu với thời gian.

3. Ngành mỹ phẩm:

Oxit kẽm có ứng dụng rộng rãi trong sản xuất thuốc mỡ và kem chống nắng để bảo vệ da khỏi tác động của tia cực tím, ngăn chặn cháy nắng và bảo vệ da khỏi tổn thương.

4. Y tế và nha khoa:

Kẽm oxit, khi kết hợp với eugenol, tạo ra eugenol kẽm oxit được sử dụng trong nha khoa, đặc biệt trong các ứng dụng liên quan đến chăm sóc răng và nướu.

5. Công nghiệp sơn:

Trong ngành công nghiệp sơn, kẽm oxit không chỉ được sử dụng như một chất màu mà còn là lớp phủ chống ăn mòn kim loại đặc biệt hiệu quả, đặc biệt là đối với sắt mạ kẽm.

6. Ngành công nghiệp thực phẩm:

Oxit kẽm là một chất phụ gia thực phẩm, thường được thêm vào nhiều sản phẩm như ngũ cốc ăn sáng, để cung cấp nguồn chất dinh dưỡng cần thiết cho người tiêu dùng.

7. Công nghiệp chống ăn mòn hạt nhân:

Kẽm oxit có khối lượng nguyên tử 64 được ưa chuộng trong công tác phòng chống ăn mòn trong các lò phản ứng hạt nhân nước áp lực.

Từ những ứng dụng đa dạng này, kẽm oxit không chỉ là một thành phần hóa học mà còn là một nguồn động lực quan trọng đằng sau sự phát triển và tiến bộ trong nhiều lĩnh vực công nghiệp và đời sống hàng ngày.

5. Liệu kẽm oxit có độc tính không?

 Liệu kẽm oxit có độc tính không?

Câu hỏi về tính độc hại của kẽm oxit đang thu hút sự quan tâm rộng rãi. Để đảm bảo an toàn, việc sử dụng kẽm oxit theo liều lượng tiêu chuẩn là quan trọng. Tuy nhiên, nếu lạm dụng với liều lượng quá mức trong thời gian dài, có thể gây ra những ảnh hưởng không mong muốn đối với sức khỏe.

Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra những tác hại của kẽm oxit, bao gồm:

• Trong kem chống nắng chứa nhiều kẽm oxit, có khả năng hấp thụ vào máu và tạo ra tác động độc hại đối với người sử dụng.

• Hạt nano ZnO có trong thực phẩm đóng hộp có khả năng tích tụ trong các tế bào ở đường tiêu hóa, gây biến đổi và làm mất đi lớp bảo vệ của ruột. Điều này có thể làm giảm khả năng hấp thụ dưỡng chất từ thực phẩm.

• Hạt nano ZnO cũng có thể kích thích việc phát sinh dấu hiệu viêm nhiễm ở mức cao, đồng thời tăng độ thấm của mô ruột. Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho các hợp chất có hại để xâm nhập qua ruột, nặng hơn và vào máu.

• Vì vậy, việc sử dụng kẽm oxit cần được thực hiện cẩn thận và theo đúng hướng dẫn để tránh những tác động không mong muốn đối với sức khỏe.

6. Cách sử dụng và bảo quản thuốc kẽm oxit an toàn

Cách sử dụng và bảo quản thuốc kẽm oxit an toàn

Cách sử dụng kẽm oxit đòi hỏi sự chú ý đặc biệt để đảm bảo hiệu quả và an toàn. Cùng chúng tôi khám phá ngay các hướng dẫn quan trọng ngay dưới đây:

• Sử dụng đúng cách trên da:

Cần tuân theo hướng dẫn được in trên bao bì sản phẩm hoặc theo các chỉ dẫn của bác sĩ.

Cần tránh để kẽm oxit bị dính vào mắt. Trong trường hợp này, hãy rửa sạch ngay với nhiều nước.

• Dùng thuốc dạng xịt:

Nếu sử dụng dạng xịt, hãy lắc đều bình xịt trước mỗi lần sử dụng.

• Hiệu quả và thời gian:

Thuốc thường sẽ có tác dụng trong vòng khoảng 12 giờ.

Báo cáo ngay cho bác sĩ nếu tình trạng trở nên tồi tệ hơn, kéo dài hơn 7 ngày, hoặc quay lại sau một vài ngày.

7. Bảo quản đúng cách thuốc kẽm oxit:

Bảo quản đúng cách thuốc kẽm oxit:

• Cần phải bảo quản ở nhiệt độ phòng và phải tránh ánh sáng, ẩm ướt.

• Tránh bảo quản trong phòng tắm hoặc trong ngăn đá.

• Cần đọc kỹ hướng dẫn bảo quản trên bao bì hoặc tham khảo thêm các  ý kiến từ dược sĩ.

• Giữ thuốc nằm ngoài tầm tay của trẻ em và thú nuôi.

• Tiêu hủy đúng cách:

Không nên vứt thuốc vào trong toilet hoặc các đường ống dẫn nước trừ khi có yêu cầu.

Cần hỏi ý kiến từ dược sĩ hoặc các công ty xử lý rác thải tại địa phương về cách tiêu hủy thuốc an toàn.

• Liều dùng cho người lớn:

Đối với tổn thương ngoài da, sử dụng kẽm oxit 30% theo hướng dẫn.

Đối với bệnh hăm tã, có nhiều dạng như kem, mỡ, và dán với hàm lượng kẽm oxit khác nhau. 

Bạn cần rửa sạch và làm khô vùng da bị hăm trước khi áp dụng.

Nhớ rằng, những thông tin này không thay thế cho lời khuyên của chuyên gia y tế. Cần phải luôn tham khảo ý kiến từ các bác sĩ hoặc dược sĩ trước khi đưa ra quyết định sử dụng thuốc.

8. Tổng kết 

Dưới đây là thông tin mà Hóa chất Đông Á muốn chia sẻ về kẽm oxit: khám phá về cấu tạo phân tử, tính chất lý hóa đặc trưng, phương pháp điều chế, và những ứng dụng đa dạng của kẽm oxit. Hy vọng thông tin này sẽ giúp bạn nắm bắt được đầy đủ thông tin về hóa chất này và hiểu rõ về những ứng dụng xuất sắc mà nó mang lại.