في الكيمياء إن مركب أكسيد الزنك وفي الإنجليزية: (zinc oxide) عبارة عن مركب كيميائي غير عضوي، يتكون من عنصر الأكسجين وعنصر الزنك، وهو يمتلك الصيغة الكيميائية التالية: (ZnO)، يمتلك الوزن الجزيئي 81.39 غرام لكل مول، ونقطة الانصهار 1975 درجة مئوية، ونقطة الغليان 1949.9 درجة مئوية، والكثافة 5.6 بينما معامل الانكسار 2.008 ~ 2.029، يكون على شكل مسحوق النانو ذات لون أبيض إلى أصفر باهت.
أكسيد الزنك
يظهر مركب أكسيد الزنك في الطبيعة كمعدن زنكيت، وهو يعد أهم مركب من الزنك ويمتلك العديد من التطبيقات الصناعية، وأكسيد الزنك هو الصباغ الموجود في الدهانات البيضاء، يتم استخدامه في صناعة المينا وأحبار الطباعة البيضاء والغراء الأبيض والنظارات غير الشفافة والمنتجات المطاطية وبلاط الأرضيات، يتم استخدامه في مستحضرات التجميل والصابون والمستحضرات الصيدلانية وأسمنت الأسنان وبطاريات التخزين والمعدات الكهربائية والأجهزة الكهربائية الانضغاطية.
- أكسيد الزنك هو صبغة بيضاء تفاعلية يتم تحضيرها عن طريق تبخير الزنك المعدني عند درجة حرارة حوالي 900 درجة مئوية في وجود الأكسجين، كصبغة أكسيد الزنك أساسي في الطبيعة، ويمكن أن يتفاعل مع أنواع معينة من راتنجات الطلاء الحمضية، مما يؤدي إلى تكوين فيلم هش عند التجفيف، ويؤدي تشكيل مثل هذه الأغشية إلى فشل الطلاء قبل الأوان، ولهذا السبب وكذلك بسبب انخفاض (RI) لا يمكن لـ (ZnO) التنافس على قوة إخفاء (TiO2).
- وبالتالي نادرًا ما يستخدم أكسيد الزنك كصبغة وحيدة في الطلاءات الحديثة، على الرغم من أنه يجد بعض الاستخدام في الخلط مع أصباغ أخرى فإنه يستخدم أكسيد الزنك في الدهانات الخارجية للمنزل كمبيد للفطريات، وفي بعض بطانات العلب كمادة كاسحة للكبريتيد.
- أكسيد الزنك عبارة عن بلورة بيضاء سداسية أو مسحوق، ذو جودة عالية، لا طعم له، مذاب في حمض هيدروكسيد الصوديوم وكلوريد الأمونيوم ولكنه لا يذوب في الماء، والإيثانول والأمونيا، وأكسيد الزنك هو مسحوق أبيض غير متبلور أو ذو لون أبيض مصفر عديم الرائحة، ولقد تعلم البشر منذ فترة طويلة استخدام أكسيد الزنك كطلاء أو دواء موضعي، ولكن كان من الصعب تتبع تاريخ اكتشاف الإنسان لأكسيد الزنك.
- في “شقرا” وهي الأدبيات الطبية الهندية القديمة المسجلة في وقت لاحق تم تحديدها على أنها عقاقير أكسيد الزنك، وتستخدم لعلاج أمراض العيون والصدمات، وفي القرن الأول الميلادي لقد أشار الطبيب اليوناني ديوسكوريدس أيضًا إلى استخدام أكسيد الزنك لعمل المرهم، وأكمل ابن سينا في عام 1025 ميلادي “وصفة هوي” في أكسيد الزنك الموصوفة لعلاج أمراض الجلد المختلفة، بما في ذلك دواء سرطان الجلد المختار.
تطور أكسيد الزنك
- في الوقت الحاضر لم يعد الناس يستخدمون أكسيد الزنك لعلاج سرطان الجلد، ولكن لا يزال يستخدم على نطاق واسع في علاج الأمراض الجلدية الشائعة الأخرى، وفي وقت مبكر من عام 200 قبل الميلاد، تعلم الرومان كيفية التفاعل مع خام النحاس والزنك المحتوي على أكسيد الزنك لصنع النحاس، أكسيد الزنك إلى بخار الزنك في فرن العمود، ملفوفًا في تفاعل المداخن، قدم ديوسكوريدس هذا أيضًا.
- منذ القرن الثاني عشر، عرف الهنود خام الزنك والزنك وبدأوا في صنع الزنك بالطريقة الأصلية، أدخلت تكنولوجيا صهر الزنك في الصين في القرن السابع عشر، وفي عام 1743 ميلادي، أنشأت بريستول ببريطانيا أول مصنع لصهر الزنك في أوروبا، وهناك كان استخدام رئيسي آخر لأكسيد الزنك يستخدم كطلاء يسمى الزنك الأبيض، وفي عام 1834 ميلادي، أصبح لون الزنك الأبيض الطلاء المائي الصيني لأول مرة، ولكنه غير قابل للذوبان في الزيت.
- ولكن سرعان ما تم حل المشكلة من خلال عملية إنتاج أكسيد الزنك الجديدة، في عام 1845 ميلادي، بدأ (Leclerc) في تصنيع صبغة زيتية بيضاء من الزنك على نطاق واسع في باريس حتى عام 1850 ميلادي، والزنك الأبيض شائع في جميع أنحاء أوروبا، كان نقاء الزنك الأبيض مرتفعًا لدرجة أن بعض الفنانين رسموا الزنك الأبيض كخلفية في نهاية القرن التاسع عشر، لكن هذه اللوحات تشققت بعد مائة عام.
- في النصف الثاني من القرن العشرين لقد استخدم أكسيد الزنك في صناعة المطاط، في السبعينيات كان الاستخدام الرئيسي الثاني لأكسيد الزنك هو إضافات ورق النسخ، ولكن في القرن الحادي والعشرين، تم التخلص من نهج أكسيد الزنك كمادة مضافة للورق.
استخدامات أكسيد الزنك
يدخل أكسيد الزنك في تصنيع المطاط لمسرع تقسية المطاط بالكبريت، حيث يعزز معدل الفلكنة ويزيد من درجة التشابك المتشابك، ويستخدم كعامل مضاد للشيخوخة حيث يحمي المطاط من الفطريات والأشعة فوق البنفسجية، وكعامل تقوية حيث يعزز الكثافة والتوصيل الحراري للمطاط.
- لأكسيد الزنك دور في تصنيع السيراميك لعامل تدفق الصقيل الخزفي حيث يقلل نقطة الانصهار ويحسن مرونة التزجيج، دهانات الصباغ، المطاط، الطلاء الزيتي، الطلاء الورقي، السيراميك، الماكياج المعدني، وكصبغة بيضاء للطلاءات المعدنية المضادة للتآكل الدهانات المضافة حيث تساعد الدهانات على الاحتفاظ بمرونتها والالتزام بها لسنوات عديدة ولطلاء مضاد للأشعة الشمسية وللأكسدة.
- النوافذ الموفرة للطاقة أو الواقية من الحرارة (ZnO): تسمح الطلاءات (Al) بشكل انتقائي للجزء المرئي من الطيف بالدخول المفاعلات النووية، يقلل من التآكل ويقلل من كمية المواد الذائبة، وله دور في إزالة الكبريت من الغاز الخام الكيميائي، الأمونيا الاصطناعية، البترول، الغاز الطبيعي، الميثان، وغيرها، ويزيل كبريتيد الهيدروجين بالتفاعل:
H2S + ZnO → H2O + ZnS
- يدخل أكسيد الزنك في الطب لعلاج مجموعة متنوعة من الأمراض الجلدية خصائص المكونات النشطة، حيث أنه ذو خصائص مضادة للجراثيم، على شكل مراهم وكريمات وغسول مطهرة ذات مكونات شائعة ومزيلة للروائح وخواص مضادة للجراثيم، ويدخل في حبوب الإفطار الغذائية والأغذية المعبأة وما إلى ذلك، وكمادة مضافة مصدر للزنك في الأعلاف الحيوانية.
- إن مستشعر أكسيد الزنك النانوي يكتشف التغيرات في التيار الكهربائي الذي يمر عبر أسلاك أكسيد الزنك النانوية، مادة أنود بطارية ليثيوم أيون، حيث أن له قدرة نظرية عالية، وهي رخيصة وصديقة للبيئة، إن الأنظمة النانوية ذاتية الطاقة يمكن أن يؤدي تمديد وإطلاق أسلاك أكسيد الزنك النانوية إلى توصيل التيار المتردد.
تطور أكسيد الزنك
- يضاف أكسيد الزنك إلى الدهانات كمثبط للصبغات والعفن ويعرف باسم الزنك الأبيض عندما يستخدمه الفنانون كطلاء زيتي، ويتم استخدامه لمستحضرات التجميل (مرهم لحماية الأنف والشفاه من أشعة الشمس فوق البنفسجية)، وكعلاج للبذور وكمكمل غذائي، حيث أنه تم استخدام أكسيد الزنك لحماية وتهدئة وشفاء الجلد.
- كما ويوفر أكسيد الزنك حاجزًا ممتازًا لأشعة الشمس والمهيجات الأخرى، إنه قابض إلى حد ما ومضاد للتفسخ ومضاد للبكتيريا، وعند استخدامه في مستحضرات الوقاية من الشمس، فإنه يوفر حماية من الأشعة فوق البنفسجية (UVA و uVB)، ويمكن أن يساهم في و / أو يزيد من عامل الحماية من الشمس.
- عند حجم الجسيمات المناسب يكون أكسيد الزنك شفافًا في طيف الضوء المرئي ولكنه معتم في نطاقات الأشعة فوق البنفسجية، وبالتالي يتجنب تأثير التبييض عند دمجه في مستحضرات واقية من الشمس، وأكسيد الزنك مُدرج في قائمة إدارة الغذاء والدواء الأمريكية للمواد الكيميائية الواقية من الشمس.
- يُظهر أكسيد الزنك تأثيرًا تآزريًا مثيرًا للإعجاب عند دمجه مع واقيات الشمس العضوية، ويستخدم أكسيد الزنك أيضًا عندما يكون اللون الأبيض مطلوبًا للمنتج، يتم الحصول عليه من خام الزنك وهو عبارة عن معدن شائع الوجود ولا يسبب الحساسية نسبيًا.
