化妝品用納米氧化鋅性質(zhì)、用途與生產(chǎn)工藝
氧化鋅又名鋅白，是一種顏色純白的粉末，由不定形或針狀的小顆粒組成。作為基礎(chǔ)化工原料，有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，如橡膠電子、醫(yī)藥、涂料等行業(yè)。
氧化鋅可用作：
飼料營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑、營(yíng)養(yǎng)增補(bǔ)劑(鋅強(qiáng)化劑)；
橡膠或電纜的補(bǔ)強(qiáng)劑，以使橡膠具有良好的耐腐蝕性，抗撕裂性和彈性，天然橡膠的硫化活化劑，白色橡膠的著色劑和填料；
顆粒細(xì)小者(粒徑0.1μm左右)可用作聚烯烴或聚氯乙烯等塑料的光穩(wěn)定劑；
油漆的顏料和橡膠的填充料；
醫(yī)藥上用于制軟膏、鋅糊、橡皮膏等；
分析試劑、基準(zhǔn)試劑、熒光劑和光敏材料的基質(zhì)；
靜電濕法復(fù)印、干法轉(zhuǎn)印、激光傳真通訊、電子計(jì)算機(jī)的靜電記錄及靜電制版檔；
在錳的氧化還原容量法測(cè)定中用以沉淀鹽類易消解的元素：如鐵、鉻、釩、鈦和鋯，用作硫化氫吸收劑；
標(biāo)定乙二胺四乙酸二鈉的基準(zhǔn)劑；
制備新型手性骨架材料NaZnSiO3OH，可應(yīng)用于離子交換、吸附或催化；
無(wú)機(jī)白色顏料，著色力不及二氧化鈦及立德粉，廣泛用于ABS樹脂、聚苯乙烯、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、氨基樹脂和聚氯乙烯及油漆和油墨的著色；
漆布、化妝品、搪瓷、紙張、皮革、火柴、電纜等的生產(chǎn)；
印染、玻璃工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)等；
用于塑料行業(yè)、防曬化妝品系列產(chǎn)品、特殊陶瓷制品、特種功能涂料以及紡織衛(wèi)生加工等；
廣泛用于合成氨、甲醇和制氫等工業(yè)原料氣、油的深度脫硫凈化過(guò)程。
人類很早便學(xué)會(huì)了使用氧化鋅作涂料或外用醫(yī)藥，但人類發(fā)現(xiàn)氧化鋅的歷史已經(jīng)很難追溯。
在古印度醫(yī)學(xué)著作《查卡拉本集》中記載了一種后被認(rèn)定是氧化鋅的藥物，用來(lái)治療眼疾和外傷。公元1世紀(jì)，希臘醫(yī)生迪奧斯科里季斯也曾提 到用氧化鋅做藥膏。阿維森納于1025年完成的《回回藥方》中將氧化鋅描述為治療各種皮膚疾病，包括皮膚癌的首選藥品。如今，人們已經(jīng)不 再用氧化鋅治皮膚癌，但仍廣泛用于治療其它普通皮膚病癥。
羅馬人早在公元前200年便學(xué)會(huì)用銅和含氧化鋅的鋅礦石反應(yīng)制作黃銅。氧化鋅在豎爐中化作鋅蒸汽，滾進(jìn)煙道發(fā)生反應(yīng)。迪奧斯科里季斯同樣 對(duì)此有所介紹。
公元12世紀(jì)起，印度人認(rèn)識(shí)了鋅和鋅礦，并開始用原始的方式冶鋅。冶鋅技術(shù)在17世紀(jì)傳入中國(guó)。1743年，英國(guó)布里斯托爾建立了歐洲第一個(gè) 鋅冶煉工廠。
氧化鋅的另一主要用途是用作涂料，稱為鋅白。1834年，鋅白首次成為水彩顏料，但鋅白難溶于油。不過(guò)很快問(wèn)題就由新的氧化鋅生產(chǎn)工藝解 決。1845年，勒克萊爾開始在巴黎大規(guī)模生產(chǎn)鋅白油畫顏料，到1850年，鋅白在整個(gè)歐洲流行開來(lái)。鋅白的純凈度很高，以至于在19世紀(jì)末， 一些藝術(shù)家在畫上涂滿鋅白作為底色，然而這些畫作經(jīng)過(guò)百年后都出現(xiàn)了裂紋。
在20世紀(jì)后半期，氧化鋅多用在了橡膠工業(yè)。在20世紀(jì)70年代，氧化鋅的第二大用途是復(fù)印紙?zhí)砑觿?，但?1世紀(jì)氧化鋅作復(fù)印紙?zhí)砑觿┑淖龇ㄒ呀?jīng)被淘汰。
由于地球臭氧層遭到破壞，導(dǎo)致紫外線對(duì)地球生物圈輻射量的不斷增加，過(guò)多的紫外線照射對(duì)人類健康造成的危害正在日益加重。為了抵御過(guò)量紫外線照射對(duì)人體皮膚的傷害，人們開發(fā)了多種防曬劑來(lái)保護(hù)皮膚。由于大多數(shù)有機(jī)防曬劑活性較高，對(duì)皮膚產(chǎn)生刺激性，在紫外線照射后易分解，防曬效果不長(zhǎng)久，因而人們又開發(fā)了無(wú)機(jī)防曬劑，如納米二氧化鈦、納米氧化鋅等。研究發(fā)現(xiàn)，納米氧化鋅對(duì)紫外線的防護(hù)功能比傳統(tǒng)的納米二氧化鈦要強(qiáng)，對(duì)紫外線UV-A和UV-B均具有良好的防護(hù)效果，因此納米氧化鋅在化妝品領(lǐng)域的應(yīng)用迅速發(fā)展。平均粒徑小于50納米的氧化鋅，它能最有效地抵抗UV-A和UV-B，是廣譜的抗紫外劑，無(wú)毒無(wú)害，是名副其實(shí)的新一代物理防曬劑。
過(guò)量服用氧化鋅中毒者會(huì)出現(xiàn)食欲不佳、煩渴、疲倦、胸悶及壓痛、嗜睡、干咳、并會(huì)出現(xiàn)體溫升高、瞳孔擴(kuò)大、結(jié)膜及咽部、面部充血、糖尿，有時(shí)還出現(xiàn)肝大。重者出現(xiàn)肺間質(zhì)水腫，肺泡上皮破壞。
發(fā)生中毒可吸入堿性物質(zhì)、靜脈注射葡萄糖(40％溶液20ml)和300mg抗壞血酸。根據(jù)癥狀服用強(qiáng)心劑。空氣中最高容許濃度0.5 mg/m3。
操作中應(yīng)戴防毒口罩，防護(hù)眼鏡，穿工作服。工作后熱水沐浴。要注意防止蒸氣及氣溶膠形成及排放到工作地點(diǎn)空氣中。應(yīng)注意防塵通風(fēng)。
在Zn2+的可溶鹽的溶液中加入適量的堿，可以沉淀出白色的氫氧化鋅：Zn
2+ + 2NaOH=Zn(OH)2+2Na
+
成四羥基合鋅酸Zn(OH)2是兩性的氫氧化物，既可溶于酸生成鋅鹽，又可溶于強(qiáng)堿生成配離子，或稱為鋅酸鹽：Zn(OH)
2+2H
+=Zn
2++2H
2O
Zn(OH)
2+2OH
-=[Zn(OH)
4]
2-Zn(OH)2還能溶于NH3水中生成四氨合鋅酸根配離子，而Al(OH)3則不溶于NH3水：Zn(OH)
2+4NH3=[Zn(NH3)4]
2++2OH
-這也是區(qū)別Al(OH)3和Zn(OH)2的方法之一。
Zn(OH)2受熱時(shí)易脫水生成白色的氧化鋅ZnO：Zn(OH)
2==加熱==ZnO+H2O
[Zn(OH)4]2-和[Zn(NH3)4]2+ 在加熱或加酸的條件下，配離子解體，又生成Zn(OH)2：[Zn(NH3)4]
2++2OH-==加熱==Zn(OH)2+4NH3Zn(OH)2和ZnO都是共價(jià)型的化合物。Zn(OH)2常常用作造紙的填料。
ZnO是一種著名的白色的顏料，俗名叫鋅白。它的優(yōu)點(diǎn)是遇到H2S氣體不變黑，因?yàn)閆nS也是白色的。在加熱時(shí)，ZnO由白、淺黃逐步變?yōu)闄幟庶S色，當(dāng)冷卻后黃色便退去，利用這一特性，把它摻入油漆或加入溫度計(jì)中，做成變色油漆或變色溫度計(jì)。
因ZnO有收斂性和一定的殺菌能力，在醫(yī)藥上常調(diào)制成軟膏使用，ZnO還可用作催化劑。
在Zn2+鹽中加入Na2CO3溶液，得到的是堿式碳酸鋅的白色沉淀，而不是Zn(OH)2：2Zn
2++2CO
32-+2H2O===Zn2(OH)2CO3+2HCO3-
強(qiáng)熱時(shí)出現(xiàn)黃色，冷卻后消失。
用3mol/L鹽酸配制的試樣液，其鋅試驗(yàn)(IT-33)呈陽(yáng)性。
精確稱取剛灼燒的試樣殘?jiān)s1.5g，加氯化銨2.5g，溶于50.0Ml0.1mol/L硫酸中(可小火加熱)。待完全溶解后，加甲基橙試液(TS-148)數(shù)滴，用1mol/L氫氧化鈉液滴定過(guò)量的硫酸。每Ml 1mol/L硫酸相當(dāng)于氧化鋅(ZnO)40.69mg。
GRAS(FDA，§182．8991，2000)．
LD50240ragkg(大鼠，腹注)。
參見氧化鋅。
以GMP為限(FDA，§182．5991，2000)。
GB 2760—2001：即食早餐谷物食品，37.5～
添加劑中文名稱
允許使用該種添加劑的食品中文名稱
添加劑功能
最大允許使用量（g/kg）
最大允許殘留量（g/kg）
氧化鋅
西式糕點(diǎn)
營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑
4.5-8mg/100g（以鋅計(jì)）
氧化鋅
餅干
營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑
4.5~8mg/100g（以鋅計(jì)）
形態(tài)：白色或微黃色粉末
參數(shù)
純度：99%
粒徑：20nm
比表面積：21.50m2/g
化學(xué)性質(zhì)
白色六方晶系結(jié)晶或粉末。無(wú)味、質(zhì)細(xì)膩。 溶于酸、氫氧化鈉、氯化銨，不溶于水、乙醇和氨水。
用途
供橡膠、涂料、醫(yī)藥、油墨、電纜、電子、造幣、搪瓷、火柴、化工、化妝品等工業(yè)作原料。
生產(chǎn)方法
由碳酸鋅煅燒而得。
由氫氧化鋅煅燒分解而得。
由粗氧化鋅冶煉成鋅，再經(jīng)高溫空氣氧化而成。
由熔融鋅氧化而得。
生產(chǎn)方法
目前采用的方法有經(jīng)鋅錠為原料的間接法（也稱法國(guó)法），以鋅礦石為原料的直接法（也稱美國(guó)法）和濕法三種。
間接法。反應(yīng)方程式：
2ZnO+O2→2ZnO
操作方法：將電解法制得的鋅錠加熱至600～700℃熔融后，置于耐高溫坩堝內(nèi)，使之1250～1300℃高溫下熔融氣化，導(dǎo)入熱空氣進(jìn)行氧化，生成的氧化鋅經(jīng)冷卻、旋風(fēng)分離，將細(xì)粒子用布袋捕集，即制得氧化鋅成品。
直接法。反應(yīng)方程式：
C+O2→CO2
CO2+C→CO
ZnO+CO→Zn(蒸氣）+CO2
Zn(蒸氣）+CO+O2→ZnO+CO2
操作方法：將焙燒鋅礦粉（或含鋅物料）與無(wú)煙煤（或焦炭悄）、石灰石按1:0.5:0.05比例配制成球。在1300℃經(jīng)還原冶煉，礦粉中氧化鋅被還原成鋅蒸氣，再通入空氣進(jìn)行氧化，生成的氧化鋅經(jīng)捕集，制得氧化鋅成品。
濕法。用鋅灰與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅，再將其分別與碳酸鈉和氨水反應(yīng)，以制得的碳酸鋅和氫氧化鋅為原料制氧化鋅。反應(yīng)方程式如下：
Zn+H2SO4→ZnSO4+H2↑
ZnSO4+Na2CO3→ZnCO3+Na2SO4
ZnSO4+2NH3·H2O→Zn(OH)2+(NH4)2SO4
以碳酸鋅為原料，經(jīng)水洗、干燥、煅燒、粉碎制得產(chǎn)品氧化鋅。ZnCO2→ZnO+CO2↑
以氫氧化鋅為原料，經(jīng)水洗沉淀、干燥、煅燒、冷卻、粉碎制得產(chǎn)品氧化鋅。Zn(OH)2→ZnO+H2O
化妝品用納米氧化鋅
上下游產(chǎn)品信息
上游原料
下游產(chǎn)品