اکسید روی | کاربرد اکسید روی

اکسید روی یک ترکیب معدنی با فرمول شیمیایی ZnO  است که به شکل پودر سفید رنگ و نامحلول در آب یافت میشود. این ماده کاربرد زیادی در طیف عظیمی از صنایع مختلف دارد از جمله به عنوان افزودنی در صنایع تولید لاستیک، پلاستیک دارد. این ترکیب روی با نام توتیا نیز شناخته میشود. زینک اکسید به طور طبیعی به عنوان یک ماده معدنی وجود دارد اما بیشترین مقداری که از این ماده در سراسر جهان استفاده می شود به صورت مصنوعی تولید می شود. پترو کیمیا به عنوان وارد کننده اکسید روی آماده ارائه هرگونه خدمات در زمینه واردات و فروش پروفرمایی مواد شیمیایی به مشتریان گرامی میباشد .

خواص و ویژگی های فیزیکی و شیمیایی

این ماده دارای خواص منحصر به فرد  نوری،الکتریکی و حرارتی که باعث میشود کاربرد گسترده ای در صنایع مختلف داشته باشد. ضریب شکست آن (1.95-2.10) در کاربردهای رنگدانه مفید بود، این ماده در کاربردهای رسانای الکتریکی قابل استفاده است زیرا از نظر حرارتی مقاوم و در دماهای به سختی بالا (حداقل 1800 ∼C) مقاوم است. به دلیل خاصیت شیمیایی و فیزیکی تماشایی ، استفاده گسترده ای در صنعت لاستیک دارد.

فرمول شیمیایی	ZnO
شکل ظاهری	جامد سفید رنگ
جرم مولی	81.38 g/mol
نقطه ذوب	1,975 °C
دانسیته	5.61 g/cm³
نقطه جوش	2,360 °C
حلالیت در آب	0.0004% (17.8°C)
ساختار شیمیایی
نام های دیگر	Zinc white, calamine, philosopher’s wool, Chinese white, flowers of zinc

تولید

روش سنتزی (آزمایشگاهی و مقیاس کوچک) راه های بی شماری برای تولید این ماده در مقیاس های کوچک وجود دارد. یک روش برای سنتز این ماده  رسوب گیری Zn(OH)2  یا  ZnO  از محلول آبی نمک های روی   طبق واکنش زیر است:

ZnSO₄ 2NaOH→ZnO(s) Na₂SO₄ H₂O

کاربردها

این ماده کاربردهای مختلفی در صنایع گوناگون دارد از جمله:

• به عنوان فیلر در صنایع تولید لاستیک
• داروسازی و تولید لوازم آرایش
• نساجی
• فوتوکاتالیست
• صنایع غذایی
• تولید سیلیکات روی

نانو ذرات اکسید روی در پزشکی

این ذرات به دلیل خواص منحصر به فرد فوتوکاتالیستی و ضد میکروبی در پزشکی کاربرد دارد. به طور کلی نانو ذرات زینک اکساید در صنایع بسیاری مانند تولید رنگدانه ،ساخت سنسور های شیمیایی ،ساخت وسایل پیزو الکتریک ،استفاده در ساخت حامل های دارو (drug delivery)  به منظور هدفمند سازی انتقال دارو در بدن و… مورد استفاده قرار میگیرد .

یکی از روش هایی که در ایران برای تولید نانو ذرات اکسید روی استفاده شده است استفاده از نیترات روی شش آبه و کتیرا یا Gum Tragacanth میباشد . در این روش ازمایشگاهی با استفاده از روش سل ژل کتیرا که شامل چندین پلی ساکارید شاخه ای است بر اثر هیدرولیز در محیط آبی به فوکوز، آرابینوز، گالاکتوز، زایلوز، گالاکترونیک و بطور عمده به گالاکترونیک اسید  تبدیل میشود . این روش یکی از  روش های ساده و ارزان قیمت برای تولید نانو ذرات اکسید روی با رعایت اصل شیمی سبز بدون استفاده از مواد و معرف های خطرناک برای سلامت انسان و محیط زیست میباشد.

واردات مواد شیمیایی و فروش پروفرمایی در پترو کیمیا

صنایع تولید لاستیک

خواص فیزیکی و شیمیایی این ماده را به یکی از مهمترین موادی که به عنوان افزودنی در صنایع تولید لاستیک به کار میرود تبدیل میکند.ابتدا مخلوط زینک اکساید با گوگرد منجر به تولید ماده موثر ولکانش می شود. همچنین با مخلوط اسید استئاریک باعث بهبود محلول در ترکیب می شود ثانیا ، این ماده خاصیت ضد پیری لاستیک ولکانیزه را تقویت می کند .

در روش تولید لاستیک ، این ماده با H₂S واکنش نشان می دهد که توسط شکستن پلی سولفید آزاد می شود ، و سپس پیوند جدید شکل می گیرد.

این پدیده ها منجر به ایجاد ثبات بیشتر در شبکه و همچنین افزایش طول عمر و مقاومت حرارتی لاستیک نهایی می شوند. در صورت عدم استفاده از هر نوع شتاب دهنده در فرآیند تولید لاستیک ، پروسه ممکن است بسیار کند باشد بنابراین شتاب دهنده ها نقش مهمی در این صنعت بازی می کنند. یکی از فعال کننده های متداول تهیه لاستیک ، این محصول در غلظت 2-4٪ از مقدار کل لاستیک است.

همانطور که گفته شد گوگرد یکی از مواد  ولکانش است و علاوه بر آن با زینک اکسید می تواند باعث کاهش زمان واکنش و همچنین صرفه جویی در مصرف انرژی در مقایسه با استفاده از گوگرد منفرد و بدون هیچ گونه کمکی شود.

سرامیک و بتن

دومین کاربرد مهم آن در صنعت تولید کاشی و سرامیک است.

ظرفیت گرمایی عالی ، هدایت حرارتی و پایداری حرارتی بالا ZnO دلایل کافی برای استفاده از این ماده در این صنعت است. این ماده روی نقطه ذوب و خصوصیات نوری لعاب تأثیر گذاشته است. . بر اساس رنگ آن ، تأثیر پیچیده ای بر روی محصول نهایی دارد. این ماده برای استفاده با رنگدانه هایی که حاوی آهن مس یا کروم هستند ، پیشنهاد نمی شود.

پلاستیک

افزودن این ماده به پلیمرهای پلاستیک به محصول نهایی مزیت هایی میبخشد.

ویژگی هایی مانند افزایش مقاوت حرارتی ، مقاومت مکانیکی و افزایش مقاومت در برابر آب و آتش برای محصول نهایی ذکر شده است . همچنین از این ماده به عنوان رزین های پلی الیفین استفاده میشود.

عمده ترین کاربرد آن  (بیش از 50٪ از کل استفاده از این ماده در صنایع مختلف) در صنایع تولید لاستیک و عامل ولکانش میباشد. همچنین از این محصول به عنوان بهبود دهنده یا عامل برش عرضی برای الاستومر هایی همچون نئوپرن، پلی سولفید استفاده میشود.

در مواد به کار رفته در ساخت عایق کابل مانند مونومر اتیلن پروپیلن (EPDM) ، چسبندگی ZnO ممکن است منجر به جذب آب کمتر و چرخه عمر طولانی تر شود.

این ماده همچنین در چسب های حساس به فشار استفاده می شود. با افزودن ZnO ، هدایت حرارتی لاستیک نیز تقویت می شود ، همچنین ثابت شده است که ZnO باعث افزایش مقاومت در برابر حرارت لاستیک ولکانیزه شده می شود.

پوشش و رنگدانه

مقادیر زیادی از این ماده  در صنایع پوشش دهی و رنگ و رنگ دانه استفاده میشود.رنگ دانه ها از این ماده  که به عنوان روی سفید یا روی چینی شناخته میشوند. یکی از ویژگی های اساسی آن  قابلیت جذب کم نور پایین و همچنین همچنین انعکاس زیاد اشعه در ناحیه مرئی (طول موج 400-800 نانومتر) میباشد.

کاتالیست

امروزه متانول محصولی بسیار مهم در صنایع شیمیایی است. کاتالیزوری که در فرآیند تولید متانول مورد استفاده قرار می گیرد باید حدود 4 سال فعال بماند و از طرف دیگر باید مانع ورود گونه های نامطلوب شود و هم محصول اصلی مانند اتانول یا متان را مخلوط کند.

روش کاتالیزوری برای تولید متانول از گاز ، استفاده از  مخلوطی از H2 ، CO و CO2 است .یکی از واکنشهای مصنوعی در سال 1965 ثبت شد و مس / زینک اکسید و Al₂O₃ به عنوان کاتالیزور واکنش تحت فشار 50-100Bar و دمای 200-300 درجه سانتیگراد مورد استفاده قرار گرفت.

چشم انداز بازار

صنعت لاستیک قابل استفاده ترین زمینه در بازار  در سال 2018 بود. ZnO برای ولکانش لاستیک به منظور تقویت برخی از ویژگی ها مانند پایداری لاستیک استفاده می شود. برای تولید تایر در سال 2018 ، حدود بیش از 50٪ از کل ZnO تولید شده در سراسر جهان مورد استفاده قرار گرفت و این میزان به دلیل افزایش تقاضا برای تایر در سراسر جهان است.