氧化鋅（ZnO），俗稱鋅白，是鋅的一種氧化物。難溶于水，可溶于酸和強堿。氧化鋅是一種常用的化學添加劑，廣泛地應用于塑料、硅酸鹽制品、合成橡膠、潤滑油、油漆涂料、藥膏、粘合劑、食品、電池、阻燃劑等產品的制作中。氧化鋅的能帶隙和激子束縛能較大，透明度高，有優(yōu)異的常溫發(fā)光性能，在半導體領域的液晶顯示器、薄膜晶體管、發(fā)光二極管等產品中均有應用。此外，微顆粒的氧化鋅作為一種納米材料也開始在相關領域發(fā)揮作用。

基本信息

·         中文名稱

氧化鋅

·         英文名

Zinc oxide

·         別稱

鋅氧粉、鋅白、鋅白粉

·         化學式

ZnO

·         分子量

81.39

·         CAS登錄號

1314-13-2

·         EINECS登錄號

215-222-5

·         熔點

1975℃

·         水溶性

難溶于水

·         密度

5.606g·cm-3

·         外觀

白色固體

·         閃點

1436℃

·         應用

白色顏料、印染、造紙、火柴及醫(yī)藥工業(yè)

·         安全性描述

S60 S61

·         危險性符號

有害、危害環(huán)境

·         危險性描述

R50/53 R20

·         危險品運輸編號

UN3077 9/PG 3

·         折射率

2.008~2.029n20/D

氧化鋅是鋅的氧化物，難溶于水，可溶于酸和強堿。它是白色固體，故又稱鋅白。它能通過燃燒鋅或焙燒閃鋅礦（硫化鋅）取得。在自然中，氧化鋅是礦物紅鋅礦的主要成分。雖然人造氧化鋅有兩種制造方法：由純鋅氧化或烘燒鋅礦石而成。氧化鋅作為添加劑在多種材料和產品有應用，包括塑料、陶瓷、玻璃、水泥、潤滑劑、油漆、軟膏、粘合劑、填隙材料、顏料、食品（ 補鋅劑）、電池、鐵氧體材料、阻燃材料和醫(yī)用急救繃帶等。

物理性質

氧化鋅晶體有三種結構：六邊纖鋅礦結構、立方閃鋅礦結構，以及比較罕見的氯化鈉式八面體結構。纖鋅礦結構在三者中穩(wěn)定性最高，因而最常見。立方閃      鋅礦結構可由逐漸在表面生成氧化鋅的方式獲得。在兩種晶體中，每個鋅或氧原子都與相鄰原子組成以其為中心的正四面體結構。八面體結構則只曾在100億帕斯卡的高壓條件下被觀察到。

纖鋅礦結構、閃鋅礦結構有中心對稱性，但都沒有軸對稱性。晶體的對稱性質使得纖鋅礦結構具有壓電效應和焦熱點效應，閃鋅礦結構具有壓電效應。

纖鋅礦結構的點群為6mm（國際符號表示），空間群是P63mc。晶格常量中，a = 3.25 埃，c = 5.2 埃；c/a比率約為1.60，接近1.633的理想六邊形比例。在半導體材料中，鋅、氧多以離子鍵結合，是其壓電性高的原因之一。

氧化鋅的硬度約為4.5，是一種相對較軟的材料。氧化鋅的彈性常數比氮化鎵等III-V族族半導體材料要小。氧化鋅的熱穩(wěn)定性和熱傳導性較好，而且沸點高，熱膨脹系數低，在陶瓷材料領域有用武之地。

在各種具有四面體結構的半導體材料中，氧化鋅有著最高的壓電張量。該特性使得氧化鋅成為機械電耦合重要的材料之一。

在室溫下，氧化鋅的能帶隙約為3.3 eV，因此，純凈的氧化鋅是無色透明的。高能帶隙為氧化鋅帶來擊穿電壓高、維持電場能力強、電子噪聲小、可承受功率高等優(yōu)點。氧化鋅混入一定比例的氧化鎂或氧化鎘，會使能帶隙在3-4 eV之間變化。

即使沒有摻入任何其它物質，氧化鋅具有N型半導體的特征。N型半導體特征曾被認為與化合物原子的非整比性有關，而對純凈氧化鋅的研究則成為一個反例。使用鋁、鎵、銦等第III主族元素或氯、碘等鹵素可以調節(jié)其N型半導體性能。而要將氧化鋅制成P型半導體則存在一定的難度。可用的添加劑包括鋰、鈉、鉀等堿金屬元素，氮、磷、砷等第V主族元素，銅、銀等金屬，但都需要在特殊條件下才具有效用。

化學性質

氧化鋅主要以白色粉末或紅鋅礦石的形式存在。紅鋅礦中含有的少量錳元素等雜質使得礦石呈現黃色或紅色。氧化鋅晶體受熱時，會有少量氧原子溢出（800 °C時溢出氧原子占總數0.007%），使得物質顯現黃色。當溫度下降后晶體則恢復白色。

當溫度達1975 °C時氧化鋅會分解產生鋅蒸氣和氧氣。單質碳可用于氧化鋅中鋅的還原，在高溫條件下發(fā)生反應：

·　ZnO + C → Zn + CO

氧化鋅是一種兩性氧化物，難溶于水或乙醇，但可溶于大多數酸，例如鹽酸：

·　ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H₂O

同時可以與強堿反應生成可溶性鋅酸鹽，例如與氫氧化鈉反應：

·　ZnO + 2NaOH + H2O → Na2[Zn(OH)4]

氧化鋅在脂肪酸中可發(fā)生緩慢的反應，生成相應的羧酸鹽，如油酸鹽和硬脂酸鹽。氧化鋅可以與硫化氫發(fā)生反應，在工業(yè)生產中該反應常用來除去混合氣體中的硫化氫：

·　ZnO + H2S → ZnS + H2O

氧化鋅與濃氯化鋅水溶液混合時生成堿式氯化鋅，具有類似水泥的硬化性質，常用于牙科手術。氧化鋅和磷酸反應生成的四水合磷酸鋅（Zn3(PO4)2·4H2O）也具有相同的性質。

氧化鋅與鎂粉、鋁粉、氯化橡膠、亞麻籽油接觸會發(fā)生劇烈反應，發(fā)生起火或爆炸的危險。含有氧化鋅的軟膏與水混合暴露在紫外線光下則可產生過氧化氫。

間接法（法國）

純的金屬鋅在石墨坩堝中熔化后，在高于907℃（通常在1000℃左右）的溫度下蒸發(fā)形成鋅的蒸汽，蒸汽在空氣中被氧氣氧化產生氧化鋅，這個氧化過程會發(fā)出閃亮的光同時伴隨著溫度的降低，隨后氧化鋅顆粒通過一根冷卻傳送管被收集在一個集塵室里。這個合成方法是在1844年被法國人LeClaire普及推廣開的，因此該法也被稱作法國法。此法得到的產品一般是平均尺寸0.1至幾個毫米的氧化鋅顆粒。按重量計，世界上大部分的氧化鋅是由這個方法制造的。

直接法（美國）

直接法以不純的含鋅化合物比如爐甘石或金屬鋅精煉后的副產物為原料的，原料先用碳（比如無煙煤）加熱還原生成鋅蒸汽，接著蒸汽用間接法氧化成氧化鋅。因為原料的純度較低，所以直接法得到的最終產物相比間接法的產品質量要低一些。

化學濕法

一小部分的工業(yè)產品是以純的鋅鹽水溶液為原料通過化學反應產生碳酸鋅或氫氧化鋅沉淀。沉淀經過過濾、洗滌、干燥后在800°C左右的溫度下焙燒得到產品。