Sinkkioksidi

Sinkkioksidi (ZnO) on kemialliselta koostumukseltaan sinkkipitoista oksidia. Se esiintyy luonnossa mineraalina zincite, mutta suurin osa teollisesti tuotetusta ZnO:sta on synteettistä. Sinkkioksidilla on laaja käyttösovellusalue ja se on tärkeä komponentti muun muassa vulkanointia vahvistavissa lisäaineissa sekä kirjoissa ja kerroksissa, joissa tarvitaan UV-suojan tai valonmittauksen ominaisuuksia.

Ominaisuudet ja rakenteet

Sinkkioksidi on valkoinen, huomaamaton jauhe, jolla on kiinteä, kiderakenne useimmiten wurtzitinen. Se on insolubeli veteen mutta reagoiva happojen ja emästen kanssa muodostaen sinkin suoloja. Sinkkioksidilla on laaja kidekäyttäytyminen ja se toimii wide bandgap -puolijohteena, jonka energiatoimintaraja on noin 3,37 eV. Tämä antaa sille hyvän UV-absorptioominaisuuden sekä mahdollistaa sen hyödyntämisen erilaisissa puolijohde- ja optoelektroniikkasovelluksissa.

Tuotanto ja käsittely

Teollisesti sinkkioksidi valmistetaan ensisijaisesti kahdella tavalla: suora hapetuksesta sinkkusta ilmassa korkeissa lämpötiloissa sekä epäorgaanisten sinkkivalensäiliöistä saatavan suolojen saostamisesta ja kalcinoinnista. Näiden menetelmien kautta saavutetaan valkoinen, täysin kuiva jauhe, joka voidaan puhaltaa useisiin käyttökohteisiin.

Käyttökohteet

Sinkkioksidia käytetään laajasti rubber- ja muoviteollisuudessa vulkanointivälineenä sekä sideaineena. Se on tärkeä joinsuuri maaleissa, lakkauksissa ja lasituksessa sekä pigmenttinä. Sitä käytetään myös kosmetiikassa UV-suojana, esimerkiksi aurinkosuojissa, sekä useissa lääke- ja ihonhoitotuotteissa suoja- ja antiseptisiä ominaisuuksiaan vuoksi. Lisäksi sinkkioksidi on elintärkeä lisäaine eläinrehussa ja maataloudessa ravinnekkeena.

Turvallisuus ja ympäristö

Suurin terveysriski liittyy hienojakoisten pölyjen inhalointiin, mikä voi aiheuttaa hengitystieärsytystä tai metalliflun vakavammassa tapauksessa. Orgaaniset ja liuotinsekaiset valmisteet voivat olla vaarallisia, ja tuotteen käsittelyssä on noudatettava asianmukaisia suojavarusteita. Ympäristövaikutukset ovat vähäisemmät, koska ZnO on karkeasti liukenematon ja pysyy yleensä paikallisesti, mutta suurten määriä vapautuvien aineiden vaikutuksia on tutkittava erityisesti vesistöissä.