kẽm oxit | Khái niệm hoá học

Kẽm Oxit (công thức hóa học: ZnO, trước đây, do được dùng để làm chất màu trắng nên được gọi là kẽm trắng, hay kẽm hoa (là chất bột mịn sau khi ngưng tụ kẽm ở trang thái hơi). Hiện nay, kẽm trắng là thuật ngữ để chỉ ZnO điều chế bằng cách đốt cháy kẽm kim loại.

Kẽm Oxit là một hợp chất hóa học có các ion liên kết giữa nguyên tử kẽm và nguyên tử oxy đơn với công thức hóa học là ZnO.

ZnO ngoài tên gọi là kẽm oxit thì nó còn có tên là Zinc white, Calamine, philosopher’s wool, Chinese white, flowers of zinc.

Kẽm oxit là một khoáng chất đóng vai trò vô cùng quan trọng trong công nghiệp và cả trong sức khỏe của con người. 

1. Tính chất vật lý của kẽm oxit

Oxit Kẽm là một chất dạng bột, màu trắng, không màu không mùi. Kẽm Oxit sẽ không bị biến màu tuy nhiên chúng sẽ chuyển sang màu vàng khi bị đun nóng. 

Khối lượng mol là 81.408 g/mol

Khối lượng riêng là 5.606 g/cm3

Điểm nóng chảy là 1975 °C 

Điểm sôi ở 2360 °C

Độ hòa tan trong nước 0.16 mg/100 ml (30 °C).

2. Tính chất hóa học của kẽm oxit 

Kẽm oxit là một oxit lưỡng tính.

- Nó gần như không hòa tan trong nước và rượu, nhưng nó lại hòa tan trong hầu hết các axit như axit hydrochloric:

ZnO + 2 HCl → ZnCl₂ + H₂O

- Kẽm Oxit tác dụng với Bazơ tạo thành sản phẩm như theo ví dụ của phương trình dưới đây

ZnO + 2NaOH + H₂O → Na₂[Zn(OH₄)]

- Kẽm oxit phản ứng chậm với các axit béo trong dầu để sản xuất các cacboxylat tương ứng, chẳng hạn như oleate hoặc stearat. 

- Kẽm oxit phân hủy thành hơi kẽm và oxy 

ZnO + C → Zn + CO

- Kẽm oxit phản ứng với hydrogen sulfide để cung cấp cho kẽm sulfua

ZnO + H₂S → ZnS + H₂O

3. Điều chế

a. Điều chế trong công nghiệp

- Phương pháp gián tiếp 

Đây là phương pháp sử dụng 2 quá trình đó nhiệt phân và oxy hóa. Đa số các oxit kẽm của thế giới được thực hiện bằng phương pháp này, cụ thể như sau: 

Đầu tiên, kẽm kim loại nguyên chất sẽ nhiệt phân tan chảy trong nồi nấu kim loại graphite.

Bước 2: Hơi kẽm bốc lên ở nhiệt độ cao hơn 907 ° C được oxy hóa bởi oxy trong không khí để tạo ra oxit kẽm. 

Bước 3: Điều kiện cần thiết để tạo được hạt kẽm oxit đó là nguồn ánh sáng chói lọi đi kèm với sự giảm nhiệt độ.

Bước 4: Hạt kẽm oxit sẽ thu được trong khoang bụi thông qua một ống truyền nguội. 

- Phương pháp trực tiếp 

Các phương pháp trực tiếp sử dụng các hợp chất chứa kẽm không tinh khiết như calamine hoặc kẽm kim loại làm nguyên liệu đầu vào của sản xuất kẽm oxit.

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

b. Phương pháp điều chế trong phòng thí nghiệm

Trong phòng thí nghiệm, oxit kẽm thường được tổng hợp bằng phương pháp điện phân anốt của dung dịch natri bicarbonate bằng cách sử dụng que kẽm. Phương pháp này tạo ra hydroxit kẽm và hydro. Kẽm hydroxit được phân hủy thành kẽm oxit bằng cách nung nóng.

Zn + 2H₂O → Zn (OH)₂ + H₂

Zn (OH)₂ → ZnO + H₂O

4. Ứng dụng

Kẽm oxit thuộc phân nhóm thuốc da liễu, phân nhóm các thuốc da liễu khác. 

- ZnO dùng để chữa viêm da, eczecma,....

Là một thành phần quan trọng trong các loại kem, thuốc mỡ điều trị về da như:

+ Điều trị da khô, các bệnh da và nhiễm khuẩn da như vùng da bị kích ứng

+ Vết bỏng nông, không rộng.

+ Cháy nắng, hồng ban do bị chiếu nắng, bảo vệ da do nắng.

Kẽm oxit được sử dụng để điều trị và ngăn ngừa chứng hăm tã và các kích ứng da nhẹ khác như các vết bỏng, vết cắt, hoặc vết xước. Thuốc hoạt động bằng cách tạo một lớp màng bảo vệ trên da để bảo vệ da khỏi các chất kích thích hoặc độ ẩm.