Sejarah Zinc Oxide

Zinc Oxide / Seng oksida adalah suatu senyawa anorganik dengan rumus kimia ZnO. ZnO merupakan bubuk putih yang tidak larut dalam air, dan senyawa ini banyak digunakan sebagai aditif dalam berbagai material dan produk termasuk karet, plastik, keramik, kaca, semen, pelumas, cat, minyak gosok, perekat, penutup, pigmen, makanan, baterai, ferit, pemadam api, dan perban pertolongan pertama. Meskipun terdapat di alam sebagai mineral zincite, sebagian seng oksida diproduksi secara sintetis.

ZnO merupakan suatu semikonduktor dengan celah pita lebar pada grup semikonduktor II-VI. Doping natif dari semikonduktor dikarenakan kekosongan oksigen atau interstisi seng adalah tipe-n. Semikonduktor ini memiliki beberapa sifat yang menguntungkan, termasuk transparansi yang baik, mobilitas elektron yang tinggi, celah pita lebar, dan pendaran kuat pada suhu kamar. Sifat tersebut bernilai pada aplikasi di negara berkembang untuk: elektrode transparan di dalam penampil kristal cair, jendela yang hemat energi atau melindungi panas, dan elektronik sebagai transistor film tipis dan dioda pemancar cahaya.

ZnO murni berbentuk serbuk putih, tapi di alam ia terdapat sebagai mineral langka zincite, yang biasanya mengandung mangan dan ketidakmurnian lainnya yang menimbulkan warna kuning hingga warna merah.

Kristal seng oksida bersifat termokromik, berubah dari putih ke kuning ketika dipanaskan di udara dan kembali menjadi putih pada pendinginan. Perubahan warna ini disebabkan oleh kehilangan kecil oksigen ke lingkungan pada suhu tinggi untuk membentuk Zn1+xO non-stoikiometrik, di mana pada suhu 800 °C, x = 0.00007.

Seng oksida merupakan sebuah oksida amfoter. Ia hampir tak larut dalam air, namun akan larut dalam kebanyakan asam, seperti asam klorida:

ZnO + 2 HCl → ZnCl2 + H2O

Padatan seng oksida juga akan larut dalam basa untuk memberikan zincates mudah larut:

ZnO + 2 NaOH + H2O → Na2[Zn(OH)4]

ZnO bereaksi lambat dengan asam lemak dalam minyak untuk menghasilkan karboksilat yang sesuai, seperti oleat atau stearat. ZnO membentuk produk seperti-semen bila dicampur dengan larutan berair yang kuat dari seng klorida dan semua ini tepat digambarkan sebagai seng hidroksi klorida. Semen ini digunakan dalam kedokteran gigi.

Hopeite

ZnO juga membentuk material seperti-semen ketika diberi perlakuan dengan asam fosfat; material terkait dapat digunakan dalam kedokteran gigi. Suatu komponen utama dari semen seng fosfat yang diproduksi melalui reaksi ini adalah hopeite, Zn3(PO4)2·4H2O.

ZnO terurai menjadi uap seng dan oksigen pada sekitar 1975 °C dengan tekanan oksigen standar. Dalam reaksi karbotermik, pemanasan dengan karbon mengubah oksida menjadi uap seng pada suhu yang jauh lebih rendah (sekitar 950 °C).

ZnO + C → Zn(Uap) + CO

Seng oksida dapat bereaksi keras dengan bubuk aluminium dan magnesium, dengan karet terklorinasi dan minyak biji rami pada pemanasan menyebabkan kebakaran dan ledakan bahaya

Sifat mekanik

ZnO adalah material yang relatif lembut dengan kekerasan perkiraan sebesar 4.5 pada skala Mohs. konstanta elastisnya lebih kecil dibandingkan dengan semikonduktor III-V yang relevan, seperti GaN. Kapasitas panas serta konduktivitas termal yang tinggi, ekspansi termal yang rendah dan suhu lebur yang tinggi dari ZnO menguntungkan bagi keramik. ZnO menunjukkan suatu fonon optik E2 (rendah) yang sangat lama tinggal dengan masa tinggal mencapai 133 ps pada 10 K.

Sifat kelistrikan

ZnO memiliki celah pita langsung yang relatif besar yakni ~3.3 eV pada suhu kamar. Keuntungan yang terkait dengan celah pita yang besar meliputi tegangan breakdown yang lebih tinggi, kemampuan untuk mempertahankan medan listrik yang besar, menurunkan suara elektronik, serta suhu tinggi dan operasi berdaya tinggi. Celah pita ZnO lebih lanjut dapat disetel pada ~3–4 eV melalui campurannya dengan magnesium oksida atau kadmium oksida.

Proses tak langsung

Dalam proses tidak langsung atau Prancis, logam seng dilebur dalam wadah grafit dan menguap pada suhu di atas 907 °C (biasanya sekitar 1000 °C). Uap seng bereaksi dengan oksigen di udara untuk menghasilkan ZnO, disertai dengan penurunan suhu dan pendaran terang. Partikel seng oksida diangkut ke saluran pendingin serta dikumpulkan di sebuah rumah kantung. Metode tidak langsung ini dipopulerkan oleh LeClaire (Prancis) pada tahun 1844 dan karena itu umumnya dikenal sebagai proses Prancis. Produk yang dihasilkan biasanya terdiri dari partikel seng oksida diaglomerasi dengan ukuran rata-rata 0.1 hingga beberapa mikrometer. Berdasarkan berat, sebagian besar oksida seng di dunia diproduksi melalui proses Prancis.

Proses langsung

Proses langsung atau Amerika dimulai dengan beragam komposit seng terkontaminasi, seperti bijih seng atau produk sampingan pabrik peleburan. Prekursor seng direduksi (reduksi karbotermal) dengan pemanasan dengan sumber karbon seperti antrasit untuk menghasilkan uap seng, yang kemudian dioksidasi seperti dalam proses tidak langsung. Karena kemurnian yang lebih rendah dari material utama, produk akhir dalam proses langsung juga memiliki kualitas yang lebih rendah dibandingkan dengan yang tidak langsung.

Proses kimia basah

Sejumlah kecil produksi industri melibatkan proses kimia basah, yang dimulai dengan larutan berair garam seng, dari mana seng karbonat atau seng hidroksida diendapkan. Endapan padat kemudian dikalsinasi pada suhu sekitar 800 °C.

Sintesis laboratorium

Berbagai metode khusus tersedia untuk memproduksi ZnO untuk studi ilmiah dan aplikasi niche. Metode ini dapat diklasifikasikan melalui bentuk yang dihasilkan ZnO (ruah, film tipis, kawat nano), suhu ("rendah", yang dekat dengan suhu kamar atau "yang tinggi", yaitu T ~ 1000 °C), jenis proses (deposisi uap atau pertumbuhan dari larutan) dan parameter lainnya.

Kristal tunggal yang besar (beberapa sentimeter kubik) bisa ditumbuhkan dengan transportasi gas (deposisi fasa uap), sintesis hidrotermal,[20][23][24] atau pertumbuhan leleh.[2] Namun, karena tekanan uap yang tinggi dari ZnO, pertumbuhan dari lelehan menimbulkan masalah. Pertumbuhan dengan transportasi gas sulit dikendalikan, meninggalkan metode hidrotermal sebagai preferensi.[2] Film tipis dapat diproduksi melalui deposisi uap kimia, epitaksi fasa uap metalorganik, elektrodeposisi, deposisi laser berdenyut, pemercikan (sputtering), sintesis sol-gel, deposisi lapisan atom, pirolisis semprot, dll

Kebanyakan seng oksida bubuk putih dapat diproduksi di laboratorium dengan elektrolisis larutan natrium bikarbonat dengan anoda seng. Seng hidroksida serta gas hidrogen dihasilkan. Seng hidroksida pada pemanasan akan terurai menjadi seng oksida.

untuk mendapatkan penawaran produk Zinc Oxide Active, Zinc Carbonate silahkan hubungi kami di : 

Surabaya : ultrakaryabersama@yahoo.com / ukb@ultrakaryabersama.com (031- 5636106)

Jakarta : jakarta@ultrakaryabersama.com / sukamto@ultrakaryabersama.com (021- 29031610) / 081218990792