Zinkoxid

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Zinkoxid ZnO

	Weißes Pulver Vorkommen Zinkit (Rotzinkerz)	Molmasse 81,408 g/mol AGW 2 mg/m³ A (TRGS 900) Dichte 5,6 g/cm³ Schmelzpunkt +1974°C Wasserlöslichkeit unlöslich
Piktogramme GHS 09 Achtung	Gefahrenklassen + Kategorie Gewässergefährdend chron./akut 1	HP-Sätze (siehe Hinweis) H 410 P 273, 391 Entsorgung G 4
Etikett drucken	Deutscher Name	Englischer Name
CAS 1314-13-2	Zinkoxid	Zinc oxide

Eigenschaften

Das weiße, lockere Pulver sublimiert bei etwa 1800 °C, unter Druck schmilzt es bei 1974 °C. Beim Erhitzen färbt sich das Zinkoxid gelb, nach dem Abkühlen nimmt es wieder die weiße Farbe an. Dieses Phänomen nennt man Thermochromie. Bei der Herstellung von Zinkoxid durch das Verbrennen von Zinkdampf erhält man eine intensive, grüne Lumineszenz, die nach dem Erkalten im Dunkeln eine kurze Nachleuchtwirkung besitzt. Die rote Farbe im Rotzinkerz geht auf Spuren von Eisen- oder Mangan-Atomen zurück. Zinkoxid löst sich nur in Spuren im Wasser, von Säuren und Alkalien wird es aber zersetzt. Beim Schweißen von Zinkblechen bildet sich Zinkoxidrauch, der die Atemwege reizt und Fieber verursacht. Eine erhöhte Konzentration von diesem Rauch kann auch in Gießereien auftreten.

Thermochromie beim Erhitzen von Zinkoxid

Herstellung

Beim starken Erhitzen von Zink in einem Tiegel erhielten die Alchemisten eine weiße Wolle. Diese sogenannte „Lana philosophica“ entsteht am Rand des Tiegels, wenn man darin herumstochert und das Zink verbrennt. Im Labor kann man Zinkoxid durch eine Fällung aus Zinksalzlösungen herstellen. Das dabei entstehende Zinkcarbonat oder Zinkhydroxid lässt sich durch Glühen in Zinkoxid überführen. Bei der industriellen Darstellung nach dem amerikanischen Verfahren werden die Zinkerze geröstet, mit Kohle zu Zink reduziert und direkt danach erneut oxidiert. So erhält man ein relativ unreines Zinkoxid. Beim französischen Verfahren wird reiner Zinkdampf mit Luft verbrannt. Hierbei entsteht das als Malerpigment bekannte Zinkweiß:

2 Zn + O₂

2 ZnO

Wenn kein reines Zink verwendet wird, dann ist das Zinkweiß mit giftigen Bleiverbindungen verunreinigt. Im Handel befinden sich „bleifreie“ Sorten, die zu bevorzugen sind, wenn man es als Pigment verwenden möchte.

Verwendung

Im Gegensatz zum giftigen Bleiweiß ist das Zinkweiß als Malerpigment lange nicht so giftig, allerdings ist seine wassergefährdende Wirkung zu beachten. Es ist sehr lichtbeständig und zersetzt sich nicht mit Schwefelwasserstoff. In Lacken absorbiert es das UV-Licht, daher verhindert es den Alterungsprozess in Lackanstrichen erheblich. Als Weißpigment ist es heute weitgehend vom noch besser deckenden Titanweiß verdrängt. In der Gummiindustrie dient es als Aktivator für Vulkanisationen, zum Beispiel beim Kautschuk. Als Zusatz bei der Glasherstellung erhöht es die chemische Stabilität. Es dient zur Herstellung von Zinkseifen. Diese verwendet man beispielsweise zum Trocknen von Farben und Lacken oder zur Stabiliserung von PVC. In medizinischen Zinksalben oder in Pflastern wird das Zinkoxid wegen seiner austrocknenden und antiseptischen Wirkung eingesetzt.