Zinkoxid

	Zinkoxid
Systematiskt namn	Zink(II)oxid
Övriga namn	Zinkvitt
Kemisk formel	ZnO
Molmassa	81,38 g/mol
Utseende	Vitt pulver
CAS-nummer	1314-13-2
SMILES	[Zn+2].[O-2]
Egenskaper
Densitet	5,61 g/cm³
Löslighet (vatten)	1,6 × 10-3 g/l
Smältpunkt	1975 °C (sönderfaller)
Faror
Huvudfara	Miljöfarlig
NFPA 704	1 2 0
	SI-enheter & STP används om ej annat angivits

Zinkoxid är en kemisk förening av zink och syre. Det förekommer naturligt i mineralet zinktit.

Egenskaper

Amfolyt

Zinkoxid brukar framhållas som typexemplet på en amfolyt. Det är mycket svårlöst i pH-neutralt vatten, men i surt eller basiskt vatten bildar det lösliga zink- eller zinkat-joner.

I surt vatten:

<math>\rm ZnO + 2\ H^+ \rightarrow Zn^{2+} + H_2O</math>

I basiskt vatten:

<math>\rm ZnO + 2\ OH^- + H_2O \rightarrow [Zn(OH)_4]^{2-}</math>

Termokromism

Zinkoxid i kristallform är termokromiskt, dvs det byter färg beroende på temperatur. Det beror på att en liten mängd syre frigörs vid uppvärmning och lämnar efter sig metallisk zink som får ämnet att skifta i gult eller orange. Vid 800 °C har kristallen förlorat ungefär 70 ppm syre.

Om zinkoxid hettas upp till 1975 °C kalcineras den och övergår helt i metallisk zink och syrgas.

Reaktioner

Zinkoxid kan reduceras av oädlare metaller som aluminium och magnesium. Reaktionen kan vara våldsam och orsaka brand.

<math>\rm 3\ ZnO + 2\ Al \rightarrow 3\ Zn + Al_2O_3</math>

Zinkoxid reagerar också med svavelväte och bildar zinksulfid (ZnS). Det är inte lika effektivt som att använda järn(II)nitrat, men restprodukten blir vatten i stället för salpetersyra, vilket gör att det går att använda i till exempel deodorant.

<math>\rm ZnO + H_2S \rightarrow ZnS + H_2O</math>

Framställning

Förutom att ett tunt lager zinkoxid bildas naturligt på alla förzinkade ytor som utsätts för luftens syre så tillverkas zinkoxid också industriellt.

Oxidering

Ren zinkoxid framställs genom att metallisk zink hettas upp till ~1000 °C (zink kokar vid 907 °C). Förångad zink reagerar omedelbart med luftens syre och bildar en aerosol av zinkoxid. Den färdiga produkten består av mycket små (0,1 – 10 μm) partiklar av zinkoxid.

Kalcinering

Zinkoxid kan också framställas genom kalcinering av zinkkarbonat (ZnCO₃) och zinkhydroxid (Zn[OH]₂) vid ~800 °C.

<math>\rm ZnCO_3\ \xrightarrow{heat}\ ZnO + CO_2</math>

<math>\rm Zn(OH)_2\ \xrightarrow{heat}\ ZnO + H_2O</math>

Användning

Ungefär hälften av världsproduktionen av zinkoxid används inom gummiindustri. Zinkoxid och stearinsyra används för vulkanisering av gummi.
Zinkoxid blandas också i cement för att kontrollera härdningsförloppet och göra den färdiga betongen tåligare för vatten.
Fett, zinkoxid och en liten mängd Fe₂O₃ ingår i apotekets zinkpasta som används för att behandla solbränna, eksem och nässelbränna.
Förmågan att filtrera bort svavelväte gör att zinkoxid används i till exempel deodoranter och cigarettfilter.
Det används också i livsmedel (till exempel frukostflingor) för att tillföra zink som är ett livsnödvändigt spårämne.
Zinkoxid används i stor utsträckning som vitt pigment. Förutom att reflektera synligt ljus så reflekterar det också både IR-ljus och UV-ljus.
Utarmad zinkoxid (DZO) används som korrosionsskydd inuti tryckvattenreaktorer. I DZO har isotopen ⁶⁴Zn avlägsnats eftersom den bildar radioaktiv ⁶⁵Zn när den utsätts för neutronstrålning.

Se även