Sinkoksied

in Wikipedia, die vrye ensiklopedie
Jump to navigation Jump to search

Sinkoksied is 'n anorganiese verbinding met die formule ZnO. ZnO is 'n wit poeier wat in water onoplosbaar is, en dit word wyd gebruik as 'n toevoeging in talle materiale en produkte, waaronder rubber, plastiek, keramiek, glas, sement, smeermiddels, verf, salf, kleefmiddels, seëlmiddels, pigmente, voedsel, batterye, ferrits, brandvertragers en noodhulpbande. Alhoewel dit natuurlik voorkom as die mineraal sinkiet, word die meeste sinkoksied sinteties vervaardig.[1]

ZnO is 'n breë band-halfgeleier van die II-VI-halfgeleiergroep. Die inheemse dotering van die halfgeleier as gevolg van suurstofvakatures of interstisiële van sink is n-tipe.[2] Hierdie halfgeleier het verskeie gunstige eienskappe, waaronder goeie deursigtigheid, hoë elektroniese mobiliteit, breë bandgaping en sterk kamertemperatuur-luminessensie. Hierdie eienskappe is waardevol in opkomende toepassings vir: deursigtige elektrodes in vloeibare kristalskerms, energiebesparende of hittebeskermende vensters, en elektronika as dunfilm-transistors en lig-uitstralende diodes.

Chemiese eienskappe[wysig | wysig bron]

Suiwer ZnO is 'n wit poeier, maar kom in die natuur voor as die seldsame mineraal sinkiet, wat meestal mangaan en ander onsuiwerhede bevat wat dit 'n geel tot rooi kleur verleen.[3]

Kristallyne sinkoksied is termokromies, en verander van wit na geel as dit in lug verhit word en na koeling na wit terugkeer.[4] Hierdie kleurverandering word veroorsaak deur 'n geringe suurstofverlies by hoë temperature om die nie-stoigiometriese Zn1+xO te vorm, waar teen 800°C, x =0,00007.[4]

Sinkoksied is 'n amfoteriese oksied. Dit is byna onoplosbaar in water, maar dit sal in die meeste sure, soos soutsuur, oplos:[5]

ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O

Soliede sinkoksied sal ook in 'n alkalie oplos om oplosbare sinkate te gee:

ZnO + 2NaOH + H2O → Na2[Zn(OH)4]

ZnO reageer stadig met vetsure in olies om die ooreenstemmende karboksilate te produseer, soos oleaat of stearaat. ZnO vorm sementagtige produkte as dit met 'n sterk waterige oplossing van sinkchloried gemeng word, en dit word die beste beskryf as sinkhidrosiechloried.[6] Hierdie sement word in tandheelkunde gebruik.[7]

ZnO vorm ook 'n sementagtige materiaal wanneer dit met fosforsuur behandel word; verwante materiale word in tandheelkunde gebruik.[7] 'n Belangrike komponent van sinkfosfaatsement wat deur hierdie reaksie geproduseer word, is hopeite, Zn3(PO4)2·4H2O.[8]

ZnO ontbind en vorm sinkdamp en suurstof teen ongeveer 1975°C en standaard suurstofdruk. As ZnO verhit word met koolstof ontstaan 'n karbotermiese reaksie waarin die sinkoksied omskep word in sinkdamp teen 'n baie laer temperatuur (ongeveer 950°C).[9]

ZnO + C → Zn(damp) + CO

Sinkoksied kan geweldig reageer met aluminium- en magnesiumpoeiers, met gechloreerde rubber en lynolie tydens verhitting, wat 'n brand- en ontploffingsgevaar kan veroorsaak.[10][11]

Dit reageer met waterstofsulfied om sinksulfied te gee:

ZnO + H2S → ZnS + H2O

Verwysings[wysig | wysig bron]

  1. Völz, Hans G.; Kischkewitz, Jürgen; Woditsch, Peter; Westerhaus, Axel; Griebler, Wolf-Dieter; De Liedekerke, Marcel; Buxbaum, Gunter; Printzen, Helmut; Mansmann, Manfred; Räde, Dieter; Trenczek, Gerhard; Wilhelm, Volker; Schwarz, Stefanie; Wienand, Henning; Adel, Jörg; Adrian, Gerhard; Brandt, Karl; Cork, William B.; Winkeler, Heinrich; Mayer, Wielfried; Schneider, Klaus; Leitner, Lutz; Kathrein, Hendrik; Schwab, Ekkehard; Jakusch, Helmut; Ohlinger, Manfred; Veitch, Ronald; Etzrodt, Günter; Pfaff, Gerhard; Franz, Klaus-Dieter; Emmert, Ralf; Nitta, Katsuhisa; Besold, Robert; Gaedcke, Harald (15 Desember 2006). Pigments, Inorganic (in Engels). Weinheim, Germany: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. doi:10.1002/14356007.a20_243.pub2. ISBN 3-527-30673-0.
  2. Özgür, Ü.; Alivov, Ya. I.; Liu, C.; Teke, A.; Reshchikov, M. A.; Doğan, S.; Avrutin, V.; Cho, S.-J.; Morkoç, H. (2005). “A comprehensive review of ZnO materials and devices” (in Engels). Journal of Applied Physics 98 (4): 041301–041301–103. doi:10.1063/1.1992666.
  3. Klingshirn, C. (2007). “ZnO: Material, Physics and Applications” (in Engels). ChemPhysChem 8 (6): 782–803. doi:10.1002/cphc.200700002.
  4. 4,0 4,1 Wiberg, E. & Holleman, A. F. (2001). Inorganic Chemistry (in Engels). Elsevier. ISBN 978-0-12-352651-9.
  5. Greenwood, N. N. & Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements (in Engels). Oxford:Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-3365-9.
  6. Nicholson, J. W (1998). “The chemistry of cements formed between zinc oxide and aqueous zinc chloride” (in Engels). Journal of Materials Science 33 (9): 2251–2254. doi:10.1023/A:1004327018497.
  7. 7,0 7,1 Ferracane, Jack L. (2001). Materials in Dentistry: Principles and Applications (in Engels). Lippincott Williams & Wilkins. pp. 70, 143. ISBN 978-0-7817-2733-4.
  8. Park, C.-K.; Silsbee, M. R.; Roy, D. M. (1998). “Setting reaction and resultant structure of zinc phosphate cement in various orthophosphoric acid cement-forming liquids” (in Engels). Cement and Concrete Research 28 (1): 141–150. doi:10.1016/S0008-8846(97)00223-8.
  9. Greenwood, N. N. & Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements (in Engels). Oxford:Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-3365-9.
  10. "ICSC 0208". ZINC OXIDE (in Engels). Geargiveer vanaf die oorspronklike op 16 Desember 2019. Besoek op 16 Desember 2019.
  11. "ZINC OXIDE". Vermont (in Engels). 21 April 1998. Geargiveer vanaf die oorspronklike op 11 November 2019. Besoek op 16 Desember 2019.