اکسید روی یک ماده معدنی است که از کانی زینسیت بدست می‌آید و با روش‌های شیمیایی و حرارتی سنتر شده تا در صنایع مختلف مورد استفاده قرار بگیرد. این ماده هم به دلیل ویژگی‌هایی که با فرایندهای مصنوعی بدست می‌آورد و هم خواصی که به عنوان ماده معدنی دارد، ماده پرفروش و کاربردی است که امروزه نیز بیشتر از قبل نیز مورد توجه قرار گرفته است. در این مقاله با اکسید روی، خصوصیات و کاربردهای آن به صورت دقیقی آشنا خواهید شد.
برای خرید اکسید روی با گرید کیفی بالا کلیک کنید.
اکسید روی چیست؟
فرمول شیمیایی اکسید روی ZnO است که به عنوان یک ماده معدنی پودری به رنگ سفید و نامحلول در آب مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده با نام‌های توتیا و زینک اکساید هم شناخته می‌شود. با وجود اینکه منشا آن از طبیعت و سنتز کانی زینسیت بدست می‌آید، اما برای کاربرد در صنعت به روش‌های شیمیایی و حرارتی به طور مصنوعی تولید و مورد استفاده قرار می‌گیرد.
تولید اکسید روی به دو روش حرارتی مستقیم و غیر مستقیم و یک روش شیمیایی لیچینگ انجام می‌شود.
در روش مستقیم سنگی که حاوی عنصر روی است را در دمای ذوب آن ذوب می‌کنند. برای جذب بخار حاوی روی از این ماده ذوب شده از یک منبع کربنی استفاده می‌شود. این بخار جذب شده با افزایش دمای ورودی با عنصر اکسیژن هوا واکنش می‌دهد. سپس دما را کاهش داده تا محصول نهایی اکسید روی تهیه و بدست آورده شود.
در روش غیر مستقیم به جای سنگ حاوی روی، فلز روی را در بوته گرافیتی قرار داده و در دمای بالا ذوب می‌شود. در این مرحله مانند روش مستقیم، بخار ناشی از ذوب با اکسیژن هوا در دمای بالا واکنش می‌دهد و سپس در محفظه خنک کنند، سرد می‌شود تا محصول نهایی بدست بیاید.
بر خلاف دو روش گفته شده که با صورت حرارتی عمل می‌کردند، روشی شیمیایی‌تر نیز برای تهیه اکسید روی وجود دارد. در این روش از محلول نمک روی، رسوبات جامد کربنات روی حاصل می‌شود. این رسوبات کلسینه می‌شوند و محصول نهایی اکسید روی بدست می‌آید.
روش غیر مستقیم متداول‌ترین روش تولید اکسید روی است که به علت خلوص مناسب محصول نهایی، برای صنایع نیز گزینه مناسبی خواهد بود. در روش مستقیم، محصول نهایی خلوص بالایی ندارد و ممکن است در صنایع خاص‌تر خطا ایجاد کند.
ویژگی های اکسید روی
- این ماده معدنی در آب و الکل نامحلول است.
- در برابر اشعه uv مقاوم است و می‌تواند بدون نگرانی از آسیب، زیر نور خورشید باشد.
- پودر اکسید روی آنتی باکتریال است و در صنایع بهداشتی قابل مصرف است.
- از خصوصیات مهم این ماده، قابلیت چسبندگی و پوشش دهی بالاست که بسیار آن را کاربردی کرده است.
- ضریب شکست اکسید روی بالا است و محیط چگال‌تری برای عبور نور خواهد بود در نتیجه نور با سرعت کمتری از آن عبور خواهد کرد.
- نیمه رسانا است و ضریب ﮔﺎف اﻧﺮژی آن در ﺣﺪود 3/3(mev) در دمای 25 درجه سانتی گراد است. به همین دلیل به عنوان عایق الکتریکی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- پایداری مکانیکی و مقاومت غیر خطی مطلوب و مناسبی دارد.
- ضریب انبساط کم، ضریب هدایت حرارتی مناسب، ظرفیت حرارتی بالا و …
معرفی کاربردهای اکسید روی
با توجه به ویژگی‌های نام برده برای ماده معدنی زینک اکساید یا اکسید روی، مصارف متعددی در صنایع مختلف دارد. با توجه به نوع تولید اکسید روی و میزان خلوص آن، ترکیبات متعددی در زمینه‌های مختلف صنعتی از آن تهیه می‌شود تا بهترین بازدهی را در کارایی محصول نهایی آن صنعت داشته باشد.
اکسید روی در لاستیک سازی
حجم زیادی از اکسید روی تولیدی در صنعت لاستیک سازی استفاده می‌شود. در صنعت لاستیک سازی از اکسید روی و اسید استئاریک به عنوان فعال کننده فرایند تولید در هنگام جوشیدن مواد اولیه لاستیک استفاده می‌شود. به دلیل ویژگی آنتی اکسیدان بودن این ماده، مقاومت در برابر بروز قارچ در لاستیک را بالا می‌برد. ضریب شکست و مقاومت در برابر اشعه خورشید نیز باعث عدم کوتاه شدن طول عمر لاستیک در برابر تابش مداوم نور می‌شود.
اکسید روی در شیشه سازی
این ماده در تولید شیشه نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. از جمله تاثیراتی که اکسید روی بر مواد تولید کننده شیشه می‌گذارد، کریستالی کردن مواد تشکیل دهنده و در موارد مورد نیاز، مات کننده آن‌ها خواهد بود. همچنین باعت سختی بیشتر و مقاومت در برابر شکست لعاب می‌شود.
اکسید روی در سرامیک سازی
تحمل دما و ظرفیت حرارتی اکسید روی بالا است و همین امر به همراه ضریب انبساط پایین باعث کاربردی شدن این ماده در تولید لعاب و سرامیک در صنعت سرامیک سازی شده است. همچنین در فرایند مینا کاری نیز از این ماده استفاده می‌کنند.
اکسید روی در صنایع غذایی
از اکسید روی در صنایع غذایی و تولید مکمل‌های غذایی استفاده می‌شود. وجود مواد معدنی و مغذی که در این ماده وجود دارد موجب غنی سازی مکمل‌ها و خوراکی‌هایی که به عنوان میان وعده مصرف می‌شود، شده است. از این ماده به منظور غنی سازی غذاها از عنصر روی استفاده می‌شود. به علاوه لازم به ذکر است که ماده معدنی زینک اکساید به طور طبیعی نیز در برخی مواد غذایی نظیر پنیرها، ماهی، بادام درختی و … وجود دارد و این غذاها منابع مغذی برای بدن محسوب می‌شوند.
همچنین نانو ذرات اکسید روی از جمله موادی هستند که امروزه در صنعت بسته بندی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع بسته بندی به دلیل عوارض محیط زیستی بسته بندی‌های پلاستیکی، به عنوان مواد زیست تخریب پذیر امروزه مورد توجه صنعتگران واقع شده است.
اکسید روی در پلاستیک سازی
کاربرد و مزیت استفاده از اکسید روی در تولید پلاستیک بسیار چشمگیر است و به عنوان ماده اصلی و کاربردی در این صنعت به شمار می‌رود. وجود این ماده در مواد اولیه پلاستیک موجب افزایش مقاومت و تقویت پلاستیک، بهبود میزان سختی، انعطاف پذیری و مقاومت در برابر اشعه uv می‌شود. همچنین از کاربردهای دیگر اکسید روی در این صنعت، استفاده به عنوان فیلر است. وجود زینک اکساید در مواد اولیه تولید پلاستیک موجب پر شدن و افزایش جرم آن برای جلوگیری از هدر رفت‌ها به کار می‌رود.
اکسید روی در صنعت لوازم آرایشی و بهداشتی
کاربردهای مختلفی از اکسید روی در صنایع آرایشی و بهداشتی وجود دارد. ویژگی شکست نور و مقاومت آن در برابر اشعه ماورا بنفش باعث شده تا در ساخت ضدآفتاب‌ها مورد استفاده قرار بگیرد تا میزان محافظت آن‌ها از پوست در برابر تابش آفتاب بیشتر باشد.
در اکثر مواد آرایشی با رنگ سفید، از اکسید روی به دلیل پیگمنت سفیدش استفاده می‌شود. از جمله موادی که حاوی اکسید روی هستند شامل رژلب، پنکک، کرم پودر و ضدآفتاب و سایر کرم‌های سفید و پودری هستند.
اکسید روی در صنایع دارویی
خاصیت مقاومت اکسید روی در براب نور uv موجب شده تا از آن در تولید پمادهای ضد سوختگی و ضدآفتاب‌ها استفاده شود. همچنین به دلیل آنتی باکتریال بودنش، در تولید آنتی بیوتیک و ترمیم کننده‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. مرطوب کننده‌ها، دئودورانت‌ها، صابون‌ها، قرص زینک، نوار جراحی، شیاف، چسب زخم و … همگی از جمله محصولات درمانی_مراقبتی می‌باشند که در تولید آن‌ها اکسید روی به کار رفته است.
اکسید روی در رنگ سازی
زینک اکساید هم به عنوان پیگمنت سفید در تولیدات رنگی سفید و صدفی و در ساخت رنگ‌ها ترکیبی مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین به دلیل خاصیت ضریب شکست بالایی که دارد، موجب شفافیت و مقاومت رنگ به نور خورشید و اشعه uv می‌شود. به عنوان پر کننده در ترکیبات رنگی استفاده می‌شود که غلظت و جرم آن‌ها را میزان مطلوب افزایش خواهد داد.
