Các phương pháp sản xuất kẽm oxit - ZnO

Phương pháp gián tiếp (Pháp)

Sau khi kẽm kim loại nguyên chất tan chảy trong nồi nấu kim loại graphite, nó bốc hơi ở nhiệt độ cao hơn 907 ° C (thường là khoảng 1000 ° C) để tạo thành hơi kẽm, được oxy hóa bởi oxy trong không khí để tạo ra oxit kẽm. Ánh sáng chói lọi đi kèm với sự giảm nhiệt độ, và sau đó các hạt oxit kẽm được thu thập trong một khoang bụi thông qua một ống truyền nguội. Phương pháp tổng hợp này đã được LeClaire của Pháp phổ biến vào năm 1844, vì vậy phương pháp này cũng được gọi là phương pháp của Pháp. Sản phẩm thu được bằng phương pháp này thường là các hạt oxit kẽm có kích thước trung bình từ 0,1 đến vài milimet, micro milimet. Theo trọng lượng, hầu hết các oxit kẽm của thế giới được thực hiện bằng phương pháp này.

>>> Xem thêm: Tính chất hóa học của ZnO

Phương pháp trực tiếp (Hoa Kỳ)

Các phương pháp trực tiếp sử dụng các hợp chất chứa kẽm không tinh khiết như calamine hoặc kẽm kim loại làm phụ phẩm, nguyên liệu thô lần đầu tiên được nung nóng và giảm carbon (như than antraxit) để tạo thành hơi kẽm và hơi nước bị oxy hóa gián tiếp thành kẽm oxit. Do độ tinh khiết thấp hơn của nguyên liệu thô nên sản phẩm cuối cùng thu được bằng phương pháp trực tiếp có chất lượng thấp hơn so với phương pháp gián tiếp.

Phương pháp làm ướt hóa chất

Một phần nhỏ các sản phẩm công nghiệp sử dụng dung dịch nước muối kẽm tinh khiết làm nguyên liệu để sản xuất kẽm cacbonat hoặc hydroxit kẽm kết tủa bằng phản ứng hóa học. Kết tủa được lọc, rửa sạch, sấy khô và nung ở nhiệt độ khoảng 800^oC để thu được sản phẩm.

>>> Xem thêm: Chất tạo xốp bột nở AC

Phương pháp tổng hợp phòng thí nghiệm

Có nhiều phương pháp dành riêng cho việc tổng hợp nghiên cứu khoa học và một số sử dụng cụ thể của oxit kẽm. Các phương pháp này có thể dựa trên hình thái của oxit kẽm (oxit kẽm, màng kẽm oxit kẽm, dây nano oxit kẽm), nhiệt độ tổng hợp (nhiệt độ thấp gần nhiệt độ phòng hoặc nhiệt độ cao gần 1000°C), phương pháp xử lý (lắng đọng hơi hoặc dung dịch) Tăng trưởng) hoặc các thông số khác được chia thành nhiều loại.

Các tinh thể đơn khối lượng lớn (lên tới vài centimet khối lượng) thường được chuẩn bị bằng cách chuyển pha hơi (lắng đọng hơi), tổng hợp thủy nhiệt, hoặc làm tăng sự tăng trưởng . Tuy nhiên, vì áp suất hơi của oxit kẽm cao, phương pháp tăng trưởng nóng chảy không thích hợp cho nuôi cấy các tinh thể đơn oxit kẽm. Chuyển pha hơi của các tinh thể đơn oxit kẽm khó kiểm soát, điều này làm cho việc sử dụng các phương pháp thủy nhiệt trong việc điều chế các tinh thể oxit kẽm đơn. Phương pháp chuẩn bị màng mỏng oxit kẽm bao gồm lắng đọng hơi hóa học, lắng đọng hơi hóa chất kim loại, lắng đọng điện hóa, lắng đọng laser xung, phún xạ, lắng đọng sol-gel, lắng đọng lớp nguyên tử, nhiệt phân phun v.v.v

Trong phòng thí nghiệm, bột màu trắng oxit kẽm thường được tổng hợp bằng phương pháp điện phân anốt của dung dịch natri bicarbonate bằng cách sử dụng que kẽm. Phương pháp này tạo ra hydroxit kẽm và hydro. Kẽm hydroxit được phân hủy thành kẽm oxit bằng cách nung nóng.

Zn + 2 H2O → Zn (OH) 2 + H2

Zn (OH) 2 → ZnO + H2O

>>> Xem thêm: Sơ lược về Kẽm oxit