Перекись цинка
| |
| Имена | |
|---|---|
| Другие имена
диоксид цинка
диоксид цинка | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| Информационная карта ECHA | 100.013.843 |
| Номер ЕС |
|
ПабХим CID
|
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| ZnO 2 | |
| Молярная масса | 97.408 g/mol |
| Появление | бело-желтоватый порошок |
| Плотность | 1,57 г/см 3 |
| Температура плавления | 212 ° C (414 ° F, 485 К) (разлагается) |
| Кислотность ( pKa ) | ~7 (3% раствор) |
| Запрещенная зона | 3,8 эВ (косвенный) [ 1 ] |
| Структура | |
| Кубический | |
| PaПа3 | |
| Опасности | |
| СГС Маркировка : [ 2 ] | |
 
| |
| Предупреждение | |
| Х271 , Х315 , Х319 | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
Пероксид цинка (ZnO 2 ) при комнатной температуре выглядит как ярко-желтый порошок. Исторически он использовался в качестве хирургического антисептика . В последнее время пероксид цинка стали также использовать в качестве окислителя во взрывчатых веществах и пиротехнических смесях. Его свойства были описаны как переход между ионными и ковалентными пероксидами. [ 3 ] Пероксид цинка можно синтезировать путем реакции хлорида цинка и перекиси водорода . [ 4 ]
Подготовка
[ редактировать ]Гидроксид цинка реагирует со смесью соляной кислоты и пероксида водорода и осаждается гидроксидом натрия, также содержащим пероксид водорода, чтобы обеспечить более высокий выход пероксида цинка. В отличие от получения пероксида меди , ион цинка не вызывает разложения пероксида.
Приложения
[ редактировать ]С 1930-х годов перекись цинка применялась в самых разных сферах: от медицины до эстетики и даже в фейерверках. [ 4 ]
Медицинское использование
[ редактировать ]Лечение роющих язв брюшной стенки перекисью цинка впервые было зафиксировано в 1933 г. и на протяжении 1940-х гг. ZnO 2 использовался как дезинфицирующее средство при хирургических инфекциях. [ 5 ] Однако пероксид цинка был признан неэффективным против некоторых бактериальных штаммов, таких как Streptococcus viridans , Staphylococcus aureus , E. coli , B. proteus и B. pyocioneus . Одним из аспектов токсичности соединения для микроорганизмов является стагнация микробных популяций после введения. Было высказано предположение, что этот эффект зависит от склонности соединения к донорству кислорода. Было высказано предположение, что увеличение концентрации кислорода, связанное с присутствием ZnO 2 , мешает репликативным процессам анаэробных и микроаэрофильных организмов, которым для выживания необходима среда с низким содержанием кислорода. [ 6 ] Хотя этого механизма было достаточно, чтобы объяснить застой популяций микробов, он не объяснял активное уменьшение размера колоний. Что касается микробицидной функции, то предполагается, что сам ион цинка обладает антибактериальными свойствами, чему способствует связывание иона Zn со стенкой бактериальной клетки, что позволяет оказывать цитотоксическое действие. Было замечено, что цинк более эффективен в уничтожении грамположительных бактерий, чем грамотрицательных. Это различие объясняется различием в белковом составе соответствующих клеточных стенок, при этом грамположительная стенка обеспечивает состав, более благоприятный для связывания. [ 7 ]
Минеральная морилка
[ редактировать ]Недавно это соединение нашло применение в качестве минеральной морилки для дерева и других материалов. Механизм этого действия включает нанесение соли металла (например, хлорида железа (II) ) и пероксида цинка на материал подложки (дерево или древесноподобный материал, например, бамбук, бумага, ткани и целлюлозные изделия). Соль металла наносят в растворе и дают высохнуть в течение 30 минут. Далее наносится перекись цинка, также в растворе. Изменение цвета видно сразу. Оба раствора впитываются в материал и вступают в реакцию, тем самым закрепляясь в матрице подложки. Хотя эти морилки могут давать самые разные цвета — от красновато-коричневого до желтого оттенка, их обычно используют для имитации внешнего вида древесины, находящейся под угрозой исчезновения, в более дешевых и более доступных материалах. [ 8 ]
Пиротехника
[ редактировать ]В 1980-х годах была открыта способность пероксида цинка дополнять пиротехнические смеси. Было отмечено, что ZnO 2 предпочтительнее использования соединений бария, поскольку считается менее токсичным. Соединение цинка оказывается эффективным компонентом взрывчатых веществ благодаря своим окислительным свойствам. Многие химические взрывчатые вещества основаны на быстрых реакциях окисления, поэтому ZnO 2 является идеальным кандидатом для использования в пиротехнике. Другим преимуществом ZnO 2 по сравнению с пироингредиентами бария и стронция было то, что он вызывает меньшую коррозию металлических материалов, содержащих соединения в пиротехнических инструментах. В одном случае необходимо, чтобы пероксид цинка действовал в сочетании с восстановителем, таким как силицид кальция , для создания необходимой красно-окс-реакции. В другом случае «вторичное» взрывчатое вещество смешивается с пероксидом цинка. Вторичные взрывчатые вещества включают нитроцеллюлозу, тетранитрат пентаэритрита (ТЭН), а также различные соединения, такие как тринитробензол, которые обеспечивают мощный отрицательный баланс заряда. [ 9 ] Эти вторичные взрывчатые вещества относительно нечувствительны к таким раздражителям, как физическое воздействие, тепло или заряд. Взрывоопасная смесь будет состоять в основном из вторичного взрывчатого вещества с гораздо меньшей долей пероксида цинка, присутствующего для инициирования реакции.
Безопасность
[ редактировать ]Перекись цинка очень опасна при попадании на кожу, в глаза или при вдыхании. Вреден при приеме внутрь в больших количествах. Доказано, что он разъедает кожу. Длительное воздействие может привести к ожогам и изъязвлениям кожи. Чрезмерное воздействие при вдыхании может вызвать раздражение дыхательных путей. Воспаление кожи характеризуется зудом, шелушением, покраснением или, иногда, образованием волдырей. Перекись цинка токсична для легких и слизистых оболочек. Повторное или длительное воздействие может привести к повреждению органов. Повторное или длительное вдыхание паров может привести к хроническому раздражению дыхательных путей. [ 10 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ АЛ Компаньон (1962). «Спектры диффузного отражения оксида цинка и пероксида цинка». Журнал физики и химии твердого тела . 23 (12): 1685–1688. Бибкод : 1962JPCS...23.1685C . дои : 10.1016/0022-3697(62)90205-6 .
- ^ «Инвентаризация C&L» . echa.europa.eu .
- ^ Р.Д. Айенгар (1971). «Исследования СОЭ пероксида цинка и оксида цинка, полученного в результате разложения пероксида цинка». Дж. Физ. Хим . 75 (20): 3089–3092. дои : 10.1021/j100689a009 .
- ^ Перейти обратно: а б В. Чен (2009). «Синтез, термическая стабильность и свойства наночастиц пероксида цинка» (PDF) . Дж. Физ. Хим . 113 (4): 1320–1324. дои : 10.1021/jp808714v . S2CID 53965473 .
- ^ Ф. Меленей (1941). «Перекись цинка при хирургических инфекциях». Американский журнал медсестер . 41 (6): 645–649. дои : 10.1097/00000446-194106000-00004 . S2CID 75606177 .
- ^ Б. Джонсон; и др. (1939). «Антисептическое и детоксикационное действие пероксида цинка на некоторые аэробные, анаэробные и микроаэрофильные бактерии» . Анналы хирургии . 109 (6): 881–911. дои : 10.1097/00000658-193906000-00001 . ПМК 1391281 . ПМИД 17857377 .
- ^ С. Атмака; и др. (1998). «Влияние цинка на рост микробов». Турецкий журнал медицинских наук . 28 : 595.
- ^ Патент США № 6905520 Минеральные морилки для дерева и других оснований.
- ^ «Патент на пиротехнику на пероксиде цинка» . 14 декабря 1982 г. Проверено 21 июля 2016 г.
- ^ «Паспорт безопасности пероксида цинка» . Проверено 27 мая 2012 г.