اکسید روی چیست؟
اکسید روی(با فرمول شیمیایی ZnO ) یک پودر سفید، خاکستری، زرد یا قهوه‌ای است که در اثر گرم شدن، تغییر رنگ می‌دهد (به عنوان مثال به یک پودر سفید مایل به زرد تبدیل می‌شود) اما وقتی سرد شد به رنگ اصلی خود باز می‌گردد. این پودر در مواد اسیدی و قلیایی حل شده و در دمای بسیار بالا ذوب می‌شود. لازم به ذکر است که این ماده خاصیت آمفوتریک داشته و حلالیت آن در آب ناچیز است. لازم به ذکر است که گریدهای تجاری زیادی از پودر روی وجود دارد که از نظر ترکیب متفاوت هستند. در ادامه پیشنهاد می‌کنیم جهت شناخت بهتر خواص و انواع کاربردهای مختلف اکسید روی، تا انتهای این مقاله ، ما را همراهی بفرمایید.
شرح پودر روی
اکسید روی ( به انگلیسی ZINC OXIDE ) یک پودر کریستالی بی رنگ است که در آب نامحلول است و با حرارت دادن زرد شده و در دمای 1800 درجه سانتیگراد تصعید می‌شود. از پودر روی به طور گسترده در صنایع شیمیایی و دارویی استفاده می‌شود. از این محصول همچنین در ترکیب خمیر دندان ، ضدآفتاب‌ها و کرم‌های زیبایی و به عنوان مواد پر کننده لاستیک، چرم مصنوعی و محصولات لاستیکی استفاده می‌شود. علاوه بر این، در صنایع تایر، رنگ و لاک، پالایش روغن کاربرد داشته و از آن در ساخت شیشه و سرامیک نیز استفاده می‌شود.
توضیحات و خواص
اکسید روی (ZnO) یکی از رایج‌ترین ترکیب‌های معدنی است که کاربرد آن بسیار متنوع و گسترده می‌باشد. پودر روی نمی تواند در آب حل شود. این ماده در کانی روی یافت می‌شود، اما بیشتر محصول قابل فروش از طریق اکسیداسیون فلز روی یا سنگ معدن روی در دمای بالا تولید می‌شود.
انواع کاربرد اکسید روی
اکسید روی از جمله پرکاربردترین پودرهای صنعتی بوده و استفاده از آن محدود به طیف خاصی نمی‌باشد. در ادامه به انواع کاربرد این پودر پرداخته می‌شود:
- پودر روی با محتوای روی 72٪ -77٪ به عنوان یک افزودنی خوراکی برای طیور و حیوانات و در تولید پیش مخلوط‌ها و خوراک دام استفاده می شود. در واقع، خوراک روی اکسید برای رشد، پرواربندی، افزایش وزن و تولید مثل جوجه ها، گاوها و سایر حیوانات بسیار پرکاربرد است.
- صنعت لاستیک و تایر : پودر روی همراه با اسید استئاریک به عنوان یک فعال کننده فرآیند ولکانیزاسیون عمل می‌کند. علاوه بر این، این پودر مقاومت در برابر حرارت و سایش را افزایش داده و به محافظت در برابر تخریب اشعه ماوراء بنفش کمک می‌کند. در ترکیب یک لاستیک، محتوای اکسید روی به صورت واحد در هر 100 واحد لاستیک بیان می‌شود. لازم به ذکر است که تقریبا تمام محصولات لاستیکی حاوی پودر روی هستند.
- صنایع سرامیک و شیشه : پودر روی ، جزء استاندارد لعاب های سرامیکی و به عنوان بخشی از ترکیب فریت های سرامیکی است که از آن ساخته می شود. پودر روی در شیشه های مقاوم در برابر حرارت، ظروف پخت و پز نیز وجود داشته و اخیرا به کاربردهای خاص تری مانند لنزهای فتوکرومیک راه پیدا کرده است.
- صنایع شیمیایی : پودر روی در هر جایی که روی به عنوان فلز اصلی مورد نیاز باشد، استفاده می شود. صنایع آرایشی و بهداشتی و دارویی: در این صنایع، پودر روی، دارای اثرات ضد باکتریایی و ترمیم زخم است. به همین دلیل از آن به عنوان جزئی اساسی در کرم و پمادها و برای درمان انواع بیماری های پوستی استفاده می شود. علاوه بر این، امروزه از این پودر در دندانپزشکی و برای ساخت پرکردگی های موقت، استفاده ویژه‌ای می‌شود.
- پزشکی: در حوزه پزشکی، از این پودر به عنوان جزئی از داروهای موضعی مورد استفاده در پوست استفاده می شود، چرا که این محصول دارای اثر ضد التهابی، خشک کننده، جذب کننده، قابض و ضد عفونی کننده است. لازم به ذکر است که پودر روی، پروتئین ها را تشکیل و آن‌ها را دناتوره می‌کند، به همین دلیل است که هنگامی که روی سطح آسیب دیده اعمال می شود، اثرات ترشح، التهاب و تحریک بافت را کاهش می‌دهد و یک سد محافظ در برابر عوامل تحریک کننده ایجاد می‌کند. همچنین ، می توان از آن برای درماتیت از جمله راش پوشک، گرمای خاردار، زخم‌ها و سوختگی‌های سطحی (آفتاب سوختگی، بریدگی، خراش)، ضایعات زخمی پوستی (زخم های تروفیک)، زخم بستر، اگزما در مرحله حاد، هرپس سیمپلکس، استرپتودرما استفاده کرد.
- علاوه بر این، از پودر روی در صنایع کشاورزی ، رنگ، چسب و پلاستیک استفاده می‌شود.
- در الکترونیک، از اکسید روی برای تولید وریستورها استفاده می‌شود که در برقگیرهای مدرن (SP) به جای برقگیرهای منسوخ پر شده با گاز استفاده می‌شود.
- علاوه بر این، پودر روی یک ماده امیدوارکننده برای تولید لیزرهای پودری است. بر اساس اکسید روی، یک LED آبی ایجاد شد.
- از لایه‌های نازک و سایر نانوساختارهای مبتنی بر اکسید روی می‌توان به عنوان حسگرهای بیولوژیکی استفاده کرد.
- پودر روی همچنین در ترکیب خمیرهای رسانای گرما، به عنوان مثال، خمیر KPT-8 گنجانده شده است.
تولید اکسید روی
اکسید روی (روی سفید) (ZnO) از سوزاندن بخار روی با اکسیژن اتمسفر به دست می‌آید. بخار روی از تبخیر فلز روی (فرایند غیر مستقیم یا فرانسوی) یا با احیای مواد خام اکسید روی مانند سنگ معدن روی (اسفالریت کلسینه شده، کالامین شماره 2608) با کربن (فرایند مستقیم یا آمریکایی) به دست می‌آید. در این فرآیندها، اکسید در کیسه‌ها یا محفظه‌های مقیاس اکسید با افزایش خلوص جمع آوری می‌شود. در فرآیندهای مرطوب، روی از مواد اولیه روی شسته شده و سپس به صورت هیدروکسید روی یا کربنات روی رسوب می‌کند. رسوب فیلتر شده، شسته، خشک و در ZnO کلسینه می‌شود. در نظر داشته باشید که اکسید روی تولید شده یک پودر ریز سفید است که با حرارت دادن زرد می شود. ماهیت آن آمفوتریک است و در اسیدها و قلیاها محلول است.
خواص شیمیایی
در ادامه برخی از مهم‌ترین خواص شیمیایی اکسید روی پرداخته می‌شود:
- پودر روی یک اکسید آمفوتریک معمولی است. با اکسیدهای اسیدی و بازی، اسیدها و قلیاها تعامل دارد.
- هنگامی که پودر روی با اکسیدهای بازی برهمکنش می‌کند، نمک های روی تشکیل می شوند. به عنوان مثال، اکسید روی با اکسید سدیم تعامل دارد: ZnO + Na2O → Na2ZnO2
- اکسید روی با بازهای محلول (قلیاها) برهمکنش دارد. در این حالت، نمک‌های روی در مذاب و نمک های پیچیده در محلول تشکیل می‌شوند. در این حالت، اکسید روی خاصیت اسیدی از خود نشان می‌دهد. به عنوان مثال، اکسید روی با هیدروکسید سدیم در یک مذاب واکنش داده و روی و آب تشکیل می‌دهد: ZnO + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2O
- اکسید روی با اکسیدهای اسیدی تعامل دارد. این امر منجر به تشکیل نمک‌های روی می شود. در این واکنش ها، پودر روی خواص اساسی را از خود نشان می‌دهد. به عنوان مثال، اکسید روی با اکسید گوگرد (VI) واکنش داده و سولفات روی را تشکیل می‌دهد: ZnO + SO3 → ZnSO4
ملاحظات امنیتی استفاده از اکسید روی
لازم به توضیح است که این پودر، کم خطر و کم سمی برای انسان، ضد آتش و انفجار است. با این حال، گرد و غبار و تعلیق آن موجب تحریک سیستم تنفسی می‌شود. علاوه بر این، در فرایند ذخیره سازی اکسید روی نیز باید در نظر داشت که این محصول را تنها باید در ظروف دربسته نگهداری نمود ، زیرا اکسید روی هنگامی که در معرض دی اکسید کربن و رطوبت هوا قرار می‌گیرد، می تواند تبدیل به کربنات روی شود.