Kẽm ôxít

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới: menu, tìm kiếm
Kẽm ôxít
Tên khác Zinc white, Calamine, philosopher's wool, Chinese white, flowers of zinc
Nhận dạng
Số CAS 1314-13-2
PubChem 14806
Số EINECS 215-222-5
ChEBI 36560
Số RTECS ZH4810000
Mã ATC QA07XA91
Thuộc tính
Công thức phân tử ZnO
Phân tử gam 81.408 g/mol
Bề ngoài White solid
Mùi odorless
Tỷ trọng 5.606 g/cm3
Điểm nóng chảy 1975 °C (decomposes)[1]
Điểm sôi 2360 °C
Độ hòa tan trong nước 0.16 mg/100 mL (30 °C)
BandGap 3.3 eV (direct)
Chiết suất (nD) 2.0041
Nhiệt hóa học
Entanpi
hình thành
ΔfHo298
-348.0 kJ/mol
Entrôpi mol tiêu chuẩn So298 43.9 J·K−1mol−1
Các nguy hiểm
MSDS ICSC 0208
Phân loại của EU Dangerous for the environment (N)
Chỉ mục EU 030-013-00-7
NFPA 704

NFPA 704.svg

1
2
0
W
Chỉ dẫn R R50/53
Chỉ dẫn S S60, S61
Điểm bắt lửa 1436 °C
Các hợp chất liên quan
Anion khác Zinc sulfide
Zinc selenide
Zinc telluride
Cation khác Cadmium oxide
Mercury(II) oxide

Kẽm Oxit (công thức hóa học: ZnO, trước đây, do được dùng để làm chất màu 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.

Lịch sử[sửa | sửa mã nguồn]

Từ lâu, người ta đã biết ZnO là một sản phẩm phụ trong quá trình luyện đồng. Người La Mã dùng nó để luyện đồng thau, làm thuốc mỡ. Các nhà giả kim còn nghĩ rằng có thể biến kẽm oxit thành vàng. Giữa thế kỉ XIII, nhà hóa học Đức Cramer mới khám phá ra rằng đốt cháy kẽm kim loại sẽ thu được kẽm oxit. Năm 1781, tại Pháp, Courtois mới bắt đầu điều chế ZnO, nhưng mãi đến năm 1840 người ta mới áp dụng phương pháp này để sản suất ZnO và càng ngày càng áp dụng rộng rãi do nhu cầu dùng ZnO ngày càng cao. Đó là vì người ta đã dùng kẽm oxit thay thế cho chì trắng (khi đó là tên gọi của chì oxit ). Kẽm oxit có ưu điểm là không độc, không bị sẫm màu trong môi trường khí . Năm 1850, S.Wetherill (New Jersey) hoàn thành một lò nung. Trong đó có một lưới lọc được phủ bởi một hỗn hợp quặng kẽm và than. Khi đốt than, kẽm bị oxy hóa thành ZnO ở cửa ra của lò. Những lò nung này càng ngày càng được cải tiến nhưng bây giờ người ta không còn dùng nữa. Trong suốt nửa sau thế kỷ 19 người ta dùng ZnO trong sản xuất cao su để giảm bớt thời gian cần thiết trong quá trình lưu hóa cao su. Năm 1906, các nhà hóa học điều chế ra chất xúc tác hữu cơ đầu tiên cho phản ứng lưu hóa cao su. Phát hiện này góp phần làm tăng thêm tầm quan trọng của kẽm oxit, vì nó là một trong những hóa chất để điều chế chất xúc tác này.

Cơ sở lý thuyết về tính màu của ZnO[sửa | sửa mã nguồn]

Theo thuyết lượng tử, ánh sáng có tính chất hạt, ánh sáng gồm các proton có năng lượng định bởi: E = hf = hc-1. Như vậy, vật chất hấp thu ánh sáng tương đương với phân tử hấp thu năng lượng. Theo thuyết lượng tử, electron sẽ chuyển sang trạng thái có mức năng lượng khác cao hơn. Anh sáng trắng gồm nhiều đơn sắc, mỗi đơn sắc có bước sóng khác nhau nên có năng lượng khác nhau. Khi đơn sắc có đủ năng lượng để kích thích electron thì phân tử sẽ hấp thụ đơn sắc đó.Như vậy, hợp chất có màu do sự phối hợp các đơn sắc còn lại. Trong trường hợp của ZnO: phân tử ZnO hấp thụ ánh sáng có bước sóng thuộc vùng tử ngoại nên nó phản xạ lại các đơn sắc thuộc vùng ánh sáng thấy được, tức là ánh sáng trắng, nên ZnO có màu trắng.

Tính chất vật lý[sửa | sửa mã nguồn]

• Ở điều kiện thường kẽm oxit có dạng bột trắng mịn, khi nung trên 300oC, nó chuyển sang màu vàng (sau khi làm lạnh thì trở lại màu trắng) • Hấp thụ tia cực tím và ánh sáng cóbước sóng nhỏ hơn 366 nm. • Khi đưa vào mạng tinh thểmột lượng nhỏ kim loại hóa trị I hoặc hóa trị III thì nó trở thành chất bán dẫn.

Chú thích[sửa | sửa mã nguồn]

  1. ^ Takahashi, Kiyoshi; Yoshikawa, Akihiko; Sandhu, Adarsh (2007). Wide bandgap semiconductors: fundamental properties and modern photonic and electronic devices. Springer. tr. 357. ISBN 3-540-47234-7. 

Liên kết ngoài[sửa | sửa mã nguồn]