Oxyde de zinc

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Oxyde de zinc
poudre d'oxyde de zinc
poudre d'oxyde de zinc
Identification
Nom IUPAC Oxyde de zinc
Synonymes

Blanc de zinc
Monoxyde de zinc
Blanc permanent
C.I. 77947
C.I. pigment white 4

No CAS 1314-13-2
No EINECS 215-222-5
SMILES
InChI
Apparence poudre blanche à jaune
inodore,
cristaux hexagonaux
Propriétés chimiques
Formule brute OZnZnO
Masse molaire[1] 81,38 ± 0,02 g/mol
O 19,66 %, Zn 80,36 %,
Propriétés physiques
fusion 1 975 °C[2]
Solubilité dans l'eau : nulle[2].
Sol dans l'acide acétique dilué,
les acides minéraux,
l'ammoniac,
le carbonate d'ammonium
Masse volumique 5,6 g·cm-3[2]
Thermochimie
S0solide 43,65 ± 0,40 J·K-1·mol-1 [3]
ΔfH0solide -350,46 ± 0,27 kJ·mol-1 [3]
Δfus 4 470 calth·mol-1
Propriétés électroniques
Bande interdite EgA 3,437 eV (à 1.6K), 3.37 (à 300K)
Cristallographie
Structure type wurtzite[4]
Précautions
Directive 67/548/EEC
Dangereux pour l’environnement
N



SIMDUT[5]

Produit non contrôlé
SGH[6]
SGH09 : Danger pour le milieu aquatique
Attention
H410,
Considérations thérapeutiques
Classe thérapeutique astringent, filtre ultraviolet
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.


L’oxyde de zinc est un composé chimique de formule « ZnO ». Cet oxyde se présente généralement sous la forme d'une poudre blanche communément appelée « zinc blanc » ou « blanc de zinc » non soluble dans l'eau. Ce solide est utilisé dans de nombreuses applications, telle que la fabrication de verres, de céramiques, dans la formation d'eugénate, dans la composition d'aliments et de crèmes solaires. L'oxyde de zinc est présent dans la nature sous forme de zincite, minéral comportant souvent du manganèse et ayant une coloration jaune à rouge de ce fait[7] mais la majorité de l'oxyde de zinc utilisé est produit industriellement dans des grandes usines[8].

Structure cristallographique[modifier | modifier le code]

Structure cristalline de ZnO (maille hexagonale triple)

Dans les conditions ambiantes, l'oxyde de zinc cristallise dans le groupe d'espace P63mc (structure de type wurtzite), avec pour paramètres de maille a = 3,250 Å et c = 5,207 Å [9].

Propriétés physiques[modifier | modifier le code]

L'oxyde de zinc est un semi-conducteur de largeur de bande 3,3 eV [10]. Il n'absorbe donc pas la lumière visible, ce qui explique sa couleur blanche. Néanmoins, des lacunes d'oxygène peuvent se former dans ce matériau, surtout à haute température, ce qui explique que l'oxyde de zinc vire au jaune lorsqu'il est chauffé. Cet effet est appelé thermochromie.

Par ailleurs, l'oxyde de zinc présente un effet piézoélectrique.

Propriétés chimiques[modifier | modifier le code]

L'oxyde de zinc est insoluble dans l'eau. Néanmoins, il s'agit d'un oxyde amphotère qui est soluble dans les solutions acides (sous forme Zn2+) et basiques (sous forme Zn(OH)42-) [11]. L'oxyde de zinc se réduit par ailleurs en zinc gazeux et en dioxygène sous pression ambiante et à une température de 1975°C[12].

Utilisation sous forme de nano-particules[modifier | modifier le code]

L'agence nationale de sécurité du médicament et des produits de santé, saisie par la Direction générale de la santé (DGS) a estimé que la pénétration des nanoparticules d'oxyde de zinc était limitée aux couches superficielles de la peau saine mais qu'il manquait de donnée sur la peau lésée (par exemple après un coup de soleil). Elle recommande également d'éviter d'utiliser ces particules sur le visage ou dans des locaux fermés[13].

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]


Références[modifier | modifier le code]

  1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  2. a, b et c OXYDE DE ZINC, fiche de sécurité du Programme International sur la Sécurité des Substances Chimiques, consultée le 9 mai 2009
  3. a et b (en) « Zinc oxide » sur NIST/WebBook, consulté le 30 mai 2010
  4. (en) Bodie E. Douglas, Shih-Ming Ho, Structure and Chemistry of Crystalline Solids, Pittsburgh, PA, USA, Springer Science + Business Media, Inc.,‎ 2006, 346 p. (ISBN 0-387-26147-8)
  5. « Oxyde de zinc » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 24 avril 2009
  6. Numéro index 030-013-00-7 dans le tableau 3.1 de l'annexe VI du règlement CE N° 1272/2008 (16 décembre 2008)
  7. (en) Klingshirn, C., « ZnO: Material, Physics and Applications », ChemPhysChem, vol. 8, no 6,‎ 2007, p. 782–803 (PMID 17429819, DOI 10.1002/cphc.200700002)
  8. Marcel De Liedekerke, "2.3. Zinc Oxide (Zinc White): Pigments, Inorganic, 1" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2006, Wiley-VCH, Weinheim. DOI:10.1002/14356007.a20_243.pub2
  9. E.H. Kisi et coll., acta cristallographica C vol.45, p. 1867 (1989)
  10. U. Ozgur et al. "A comprehensive review of ZnO materials and devices" (103 pages) J. Appl. Phys. 98 (2005) 041301
  11. Jacques Mesplède, Thermodynamique des matériaux, Bréal
  12. (en) Greenwood, N. N.; & Earnshaw, A., Chemistry of the Elements, Oxford:Butterworth-Heinemann,‎ 1997 (ISBN 0-7506-3365-4)
  13. Rapport annuel de l'Afssapshttp://ansm.sante.fr/var/ansm_site/storage/original/application/b4d448c76627d78f5385583a1fc2aa47.pdf