氧化锌
研究简史
人类很早便学会了使用氧化锌作涂料或外用医药，但人类发现氧化锌的历史已经很难追溯。
罗马人早在公元前200年便学会用铜和含氧化锌的锌矿石反应制作黄铜。氧化锌在竖炉中化作锌蒸汽，滚进烟道发生反应。迪奥斯科里季斯同样对此有所介绍。
公元12世纪起，印度人认识了锌和锌矿，并开始用原始的方式冶锌。冶锌技术在17世纪传入中国。1743年，英国布里斯托尔建立了欧洲第一个锌冶炼工厂。
氧化锌的另一主要用途是用作涂料，1834年，首次成为水彩颜料，但其难溶于油。不过很快问题就由新的氧化锌生产工艺解决。1845年，勒克莱尔开始在巴黎大规模生产锌白油画颜料，到1850年，氧化锌在整个欧洲流行开来。氧化锌的纯净度很高，以至于在19世纪末， 一些艺术家在画上涂满锌白作为底色，然而这些画作经过百年后都出现了裂纹。
在20世纪后半期，氧化锌多用在橡胶工业。在20世纪70年代，氧化锌的第二大用途是复印纸添加剂，但在21世纪氧化锌作复印纸添加剂的做法已经被淘汰。
岛根大学中村守彦教授领导的研究小组合成了直径约10纳米的氧化锌微粒，并通过特殊处理使微粒具备荧光物质的特性。这种纳米粒子发光比较稳定，发光时间可持续24小时以上，但生产成本不到绿色荧光蛋白的百分之一。
2008年11月1日至15日，研究人员给实验鼠喂食结合了这种粒子的蛋白质，成功拍摄到粒子在实验鼠体内发光的影像。
日本岛根大学2008年11月18日宣布开发出一种在光线照射下能发出荧光的氧化锌纳米粒子，其发光稳定且安全，可应用于尖端医疗领域。
理化性质
物理性质
外观和性状：白色粉末或六角晶系结晶体。无嗅无味，无砂性。受热变为黄色，冷却后重又变为白色加热至1800℃时升华。遮盖力是二氧化钛和硫化锌的一半。着色力是碱式碳酸铅的2倍。
溶解性：溶于酸、浓氢氧化碱、氨水和铵盐溶液，不溶于水、乙醇。
化学性质
氧化锌是一种著名的白色的颜料，俗名叫锌白。它的优点是遇到H2S气体不变黑，因为ZnS也是白色的。在加热时，ZnO由白、浅黄逐步变为柠檬黄色，当冷却后黄色便退去，利用这一特性，把它掺入油漆或加入温度计中，做成变色油漆或变色温度计。因ZnO有收敛性和一定的杀菌能力，在医药上常调制成软膏使用，ZnO还可用作催化剂。
化学反应式：
跟NaOH反应：ZnO+2NaOH+H2O=Na2[Zn（OH）4]
计算学数据:
疏水参数计算参考值（XlogP）：无
氢键供体数量：0
氢键受体数量：1
可旋转化学键数量：0
互变异构体数量：0
拓扑分子极性表面积：17.1
重原子数量：2
表面电荷：0
复杂度：2
同位素原子数量：0
确定原子立构中心数量：0
不确定原子立构中心数量：0
共价键单元数量：1
防晒机理
氧化锌是一种重要而且使用广泛的物理防晒剂，屏蔽紫外线的原理为吸收和散射。氧化锌属于N型半导体，价带上的电子可以接受紫外线中的能量发生跃迁，这也是它们吸收紫外线的原理。而散射紫外线的功能就和材料的粒径相关，当尺寸远小于紫外线的波长时，粒子就可以将作用在其上的紫外线向各个方向散射，从而减小照射方向的紫外线强度。此外，如果这原料的粒径过大，涂在皮肤上会出现不自然的白化现象。因此纳米级微粒与通常尺寸相比有着显着的优势。
纳米氧化锌是稳定的化合物，可以提供广谱的紫外保护（UVA和UVB），同时还有抗菌和抗炎的作用，几乎在各国对防晒剂的评价中都是目前为止最安全有效的成分。但它们特别小的尺寸，使得它们有更高的化学活性，也可能被人体吸收，从而对人体和环境有着潜在的危害，因此对于纳米级氧化锌的使用还存在着很大的争议。比如欧盟在2004年的时候说纳米氧化锌会被吸收，而且可能会引起DNA损伤。澳大利亚在2006年一份综述中称不认为纳米粒子在皮肤中有吸收。而美国DNA1999年批准氧化锌的使用，但认为纳米氧化锌存在安全问题而不允许使用，而在2006年批准纳米氧化锌作为一个新的有效成分。
纳米微粒最令人担忧的地方就是它会释放出自由基，这会增加氧化压力，从而损伤体内的蛋白、酯类和DNA。钛产生的氢氧自由基可能会对DNA和细胞产生损伤，锌产生氢氧自由基可能会损害皮肤中的DNA和细胞结构。另外，当你抹了防晒霜洗脸或是游泳，又或者是使用带防晒系数的唇膏，就存在着很大的可能将其中含有的纳米级的防晒剂直接通过吃下去，这样人体是可以直接吸收的。有研究表明肠子能够吸收二氧化钛粒子的直径在150-500nm（略高于纳米水平，相当于微米粒子，这种尺寸的粒子防晒剂中也有使用），随后这些粒子还可以到达肝脏和脾脏。关于纳米粒子是否能通过皮肤直接进入血液还存在争议。通过在动物和人手上的实验表明，纳米氧化锌有1.5-2.3%的吸收。但也有人认为人手上的皮肤远比嘴唇、眼睑、大腿内侧、腋下等地方要厚实的多，而且如果皮肤破损处的吸收状况也会不同，很快下结论这种粒子几乎零吸收是过于草率的，缺乏更多的实验证据。
制备方法
直接法
1、由碳酸锌煅烧而得。 ZnCO3=ZnO+CO2↑
4、由熔融锌氧化而得。
5、采用的方法有经锌锭为原料的间接法（也称法国法），以锌矿石为原料的直接法（也称美国法）和湿法三种。
间接法
反应方程式：2Zn+O2=2ZnO
操作方法：将电解法制得的锌锭加热至600～700℃熔融后，置于耐高温坩埚内，使之1250～1300℃高温下熔融气化，导入热空气进行氧化，生成的氧化锌经冷却、旋风分离，将细粒子用布袋捕集，即制得氧化锌成品。
直接法。反应方程式：
C+O2=CO2
CO2+C=2CO
操作方法：将焙烧锌矿粉（或含锌物料）与无烟煤（或焦炭悄）、石灰石按1：0.5：0.05比例配制成球。在1300℃经还原冶炼，矿粉中氧化锌被还原成锌蒸气，再通入空气进行氧化，生成的氧化锌经捕集，制得氧化锌成品。
湿法
用锌灰与硫酸反应生成硫酸锌，再将其分别与碳酸钠和氨水反应，以制得的碳酸锌和氢氧化锌为原料制氧化锌。反应方程式如下：
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
ZnSO4+Na2CO3=ZnCO3↓+Na2SO4
ZnSO4+2NH3·H2O=Zn（OH）2↓+（NH4）2SO4
应用领域
用途：
1、主要用于橡胶或电缆工业作补强剂和活性剂，也作白色胶的着色剂和填充剂，在氯丁橡胶中用作硫化剂等
3、主要用作白色颜料，橡胶硫化活性剂、有机合成催化剂、脱硫剂，用于静电复印、制药等
6、用于静电湿法复印、干法转印、激光传真通讯、电子计算机的静电记录及静电制版档
7、用于塑料行业、防晒化妆品系列产品、特殊陶瓷制品、特种功能涂料以及纺织卫生加工等
8、广泛用于合成氨、甲醇和制氢等工业原料气、油的深度脱硫净化过程
9、用作收敛药，用于制软膏或橡皮膏
10、用作白色颜料，用于印染、造纸、火柴及医药工业。在橡胶工业中用作天然橡胶、合成橡胶及乳胶的硫化活性剂、补强剂及着色剂。也用于颜料锌铬黄、醋酸锌、碳酸锌、氯化锌等的制造。此外还用于电子激光材料、荧光粉、饲料添加剂、催化剂、磁性材料制造饲料添加剂在饲料加工中作锌的补充剂。
11、无机白色颜料。着色力不及二氧化钛及立德粉。广泛用于ABS树脂、聚苯乙烯、环氧树脂、酚醛树脂、氨基树脂和聚氯乙烯及油漆和油墨的着色。另外，在橡胶工业也可用作橡胶的硫化活性剂、补强剂和着色剂。还用于漆布、化妆品、搪瓷、纸张、皮革、火柴、电缆等的生产。也可用于印染、玻璃工业、医药工业等。也用作合成氨的脱硫剂。还用作电子激光材料、荧光粉、饲料添加剂、磁性材料制造等。
14、主要用作橡胶或电缆的补强剂，以使橡胶具有良好的耐腐蚀性，抗撕裂性和弹性。也用作天然橡胶的硫化活化剂，白色橡胶的着色剂和填料，氯丁橡胶的硫化剂。颗粒细小者（粒径0.1μm左右）可用作聚烯烃或聚氯乙烯等塑料的光稳定剂。
16、用作油漆的颜料和橡胶的填充料， 医药上用于制软膏、锌糊、橡皮膏等。
17、适用于在饲料加工中作锌的补充剂。
18、主要用作白色颜料，橡胶硫化活性剂、补强剂，有机合成催化剂、脱硫剂。
21、主要用于橡胶或电缆工业作补强剂和活性剂，也作白色胶的着色剂和填充剂，在氯丁橡胶中用作硫化剂等。
22、日本岛根大学开发发光氧化锌纳米粒子。氧化锌常被用于生产婴儿爽身粉等产品，是一种无毒的无机物，人体不会对其产生排异反应，因而安全性高。此外，氧化锌纳米粒子的体积小，具有不妨碍细胞活动的优点。
毒理危害
毒理资料
大鼠腹腔注射LD50：240mg/kg。有毒。中毒者会出现食欲不佳、烦渴、疲倦等许多症状，重者会出现肺间质水肿，肺泡上皮破坏。
中毒者会出现食欲不佳、烦渴、疲倦、胸闷及压痛、嗜睡、干咳、并会出现体温升高、瞳孔扩大、结膜及咽部、面部充血、糖尿，有时还出现肝大。重者出现肺间质水肿，肺泡上皮破坏。
防治手段
眼睛防护：必要时可采用安全面罩。
防护服：穿紧袖工作服，长筒胶鞋。
手防护：戴防护手套。
侵入途径：吸入、食入。
健康危害：吸入氧化锌烟尘引起锌铸造热。其症状有口内金属味、口渴、咽干、食欲不振、胸部发紧、干咳、头痛、头晕、四肢酸痛、高热恶寒。大量氧化锌粉尘可阻塞皮脂腺管和引起皮肤丘疹、湿疹。
其它：工作现场严禁吸烟、进食和饮水。工作后，淋浴更衣。注意个人清洁卫生。
泄漏处理
隔离泄漏污染区，周围设警告标志，建议应急处理人员戴好口罩、护目镜，穿工作服。小心扫起，避免扬尘，倒至空旷地方深埋。也可以用大量水冲洗，经稀释的洗水放入废水系统。如大量泄漏，收集回收或无害处理后废弃。
急救措施
皮肤接触：用肥皂水及清水彻底冲洗。就医。
眼睛接触：拉开眼睑，用流动清水冲洗15分钟。就医。
危险特性：与镁、亚麻子油发生剧烈反应。与氯化橡胶的混合物加热至215℃ 以上可能发生爆炸。受高热分解，放出有毒的烟气。
燃烧（分解）产物：自然分解产物未知。
运输注意事项：起运时包装要完整，装载应稳妥。运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。严禁与氧化剂等混装混运。运输途中应防曝晒、雨淋，防高温。
安全信息
安全术语
S60：该物质及其容器须作为危险性废料处置。（This material and its container must be disposed of as hazardous waste.）
S61：避免释放至环境中。参考特别说明/安全数据说明书。（Avoid release to the environment. Refer to special instructions / safety data sheets.）
风险术语
R50/53：对水生生物有极高毒性，可能对水体环境产生长期不良影响。（Very toxic to aquatic organisms， may cause long-term adverse effects in the aquatic environment.）
药典信息
来源
本品按炽灼至恒重后计算，含ZnO不得少于99.0%。
性状
本品为白色至极微黄白色的无砂性细微粉末，无臭，在空气中能缓缓吸收二氧化碳。
本品在水或乙醇中不溶，在稀酸中溶解。
鉴别
2、本品的稀盐酸溶液显锌盐的鉴别反应（通则0301）。
检查
碱度
取本品1.0g，加新沸的热水10mL，振摇5分钟，放冷，滤过，滤液加酚酞指示液2滴，如显粉红色，加盐酸滴定液（0.1mol/L）0.10mL，粉红色应消失。
硫酸盐
取本品1.0g，加稀盐酸适量使溶解，依法检查（通则0802），与标准硫酸钾溶液0.5mL制成的对照液比较，不得更深（0.005%）。
碳酸盐与酸中不溶物
取本品2.0g，加水10mL混合后，加稀硫酸30mL，置水浴上加热，不得发生气泡，搅拌后，溶液应澄清。
炽灼失重
取本品约1.0g，精密称定，在800℃炽灼至恒重，减失重量不得过1.0%。
铁盐
取本品0.40g，加稀盐酸8mL、水15mL与硝酸2滴，煮沸5分钟使溶解，放冷，加水适量使成50mL，混匀后，取出25mL，加水10mL，依法检查（通则0807），与标准铁溶液1.0mL制成的对照液比较 ，不得更深（0.005%）。
铅盐
取本品2.0g，加水20mL搅匀后，加冰醋酸5mL，置水浴上加热溶解后，放冷，滤过，滤液加铬酸钾指示液5滴，不得发生浑浊。
砷盐
取本品1.0g，加盐酸5mL与水23mL使溶解，依法检查（通则0822第一法），应符合规定（0.0002%）。
含量测定
取本品约0.1g，精密称定，加稀盐酸2mL使溶解，加水25mL，加0.025%甲基红的乙醇溶液1滴，滴加氨试液至溶液显微黄色，加水25mL、氨-氯化铵缓冲液（pH10.0）10mL与铭黑T指示剂少许，用乙二胺四醋酸二钠滴定液（0.05mol/L）滴定至溶液由紫色转变为纯蓝色。每1mL乙二胺四醋酸二钠滴定液（0.05mol/L）相当于4.069mg的ZnO。
类别
收敛药。
贮藏
密封保存。
制剂
氧化锌软膏。
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