El peróxido de zinc (ZnO 2 ) aparece como un polvo amarillo brillante a temperatura ambiente. Históricamente se utilizó como antiséptico quirúrgico. Más recientemente, el peróxido de zinc también se ha utilizado como oxidante en explosivos y mezclas pirotécnicas. Sus propiedades se han descrito como una transición entre peróxidos iónicos y covalentes. [2] El peróxido de zinc se puede sintetizar mediante la reacción de cloruro de zinc y peróxido de hidrógeno . [3]
Nombres | |
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Otros nombres dióxido de zinc bióxido de zinc | |
Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
Tarjeta de información ECHA | 100.013.843 |
PubChem CID | |
UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
ZnO 2 | |
Masa molar | 97,408 g / mol |
Apariencia | polvo blanco amarillento |
Densidad | 1,57 g / cm 3 |
Punto de fusion | 212 ° C (414 ° F; 485 K) (se descompone) |
Acidez (p K a ) | ~ 7 (solución al 3%) |
Brecha de banda | 3,8 eV (indirecto) [1] |
Estructura | |
Cúbico | |
Pa-3 | |
Peligros | |
no enlistado | |
NFPA 704 (diamante de fuego) | |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Preparación
El hidróxido de zinc se hace reaccionar con una mezcla de ácido clorhídrico y peróxido de hidrógeno y se precipita con hidróxido de sodio que también contiene peróxido de hidrógeno para asegurar un mayor rendimiento de peróxido de zinc. A diferencia de la preparación de peróxido de cobre, el ion zinc no hace que el peróxido se descomponga.
Aplicaciones
Desde la década de 1930, el peróxido de zinc se ha aplicado en una variedad de entornos, desde la medicina hasta la estética e incluso los fuegos artificiales. [3]
Uso medico
El tratamiento de las úlceras excavadoras en la pared abdominal con peróxido de zinc se registró por primera vez en 1933 y durante la década de 1940 se utilizó ZnO 2 como desinfectante en infecciones quirúrgicas. [4] Sin embargo, el peróxido de zinc se consideró ineficaz contra ciertas cepas bacterianas, como Streptococcus viridans , Staphylococcus aureus , E. coli , B. proteus y B. pyocyoneus . Un aspecto de la toxicidad del microorganismo del compuesto es el estancamiento resultante de las poblaciones microbianas tras la administración. Se planteó la hipótesis de que este efecto dependía de la inclinación del compuesto por la donación de oxígeno. Se ha sugerido que el aumento en la concentración de oxígeno asociado con la presencia de ZnO 2 interfiere con los procesos replicativos de organismos anaeróbicos y microaerófilos, los cuales requieren ambientes bajos en oxígeno para su supervivencia. [5] Si bien este mecanismo fue suficiente para explicar el estancamiento de las poblaciones de microbios, no tuvo en cuenta la reducción activa en el tamaño de la colonia. En cuanto a la función microbicida, se ha postulado que el propio ion Zinc tiene propiedades antibacterianas, facilitadas por la unión del ion Zn a la pared celular bacteriana, lo que permite el ejercicio de efectos citotóxicos. Se ha observado que el zinc es más eficaz en la eliminación de bacterias grampositivas que las bacterias gramnegativas. Esta diferencia se ha atribuido a una diferencia en la composición de proteínas de las respectivas paredes celulares, con la pared grampositiva proporcionando una composición más propicia para la unión. [6]
Mancha mineral
Recientemente, el compuesto ha encontrado uso como tinte mineral para madera y otras sustancias. El mecanismo de esta acción implica la aplicación de una sal metálica (como el cloruro de hierro (II) ) y el peróxido de zinc al material del sustrato (madera o material similar a la madera, es decir, bambú, papel, telas y productos de celulosa). La sal metálica se aplica en solución y se deja secar durante hasta 30 minutos. A continuación, se aplica peróxido de zinc, también en solución. El cambio de color es inmediatamente visible. Las dos soluciones penetran en el material y reaccionan, incrustándose así en la matriz del sustrato. Si bien estos tintes pueden producir una variedad de colores que van desde un marrón rojizo a un tono amarillo, generalmente se usan para imitar el aspecto de especies de madera en peligro de extinción en existencias más baratas y más comúnmente disponibles. [7]
Pirotécnica
En la década de 1980 se descubrió el descubrimiento de la capacidad del peróxido de zinc para complementar mezclas pirotécnicas. Se señaló que el ZnO 2 era preferible al uso de compuestos de bario, ya que se consideró menos tóxico. El compuesto de zinc demuestra ser un componente eficaz en explosivos debido a sus propiedades oxidantes. Muchos explosivos químicos se basan en reacciones de oxidación rápidas, por esta razón el ZnO 2 es un candidato ideal para su uso en pirotecnia. Otra ventaja del ZnO 2 fue que, en comparación con los piroingredientes de bario y estroncio, produce menos corrosión en los materiales metálicos que contienen los compuestos en el instrumento pirotécnico. En una modalidad es necesario que el peróxido de zinc actúe junto con un reductor como el siliciuro de calcio , para crear la reacción rojo / buey necesaria. En otra modalidad, se mezcla un explosivo "secundario" con peróxido de zinc. Los explosivos secundarios incluyen nitrocelulosa, tetranitrato de pentaeritritol (PETN), así como una variedad de compuestos, como trinitrobenceno, que proporcionan un poderoso equilibrio de carga negativa. [8] Estos explosivos secundarios son relativamente insensibles a estímulos como el impacto físico, el calor o la carga. La mezcla explosiva estaría compuesta, en masa, del explosivo secundario con una fracción mucho más pequeña de peróxido de zinc, presente para iniciar la reacción.
Seguridad
El peróxido de zinc es muy peligroso en caso de contacto con la piel, contacto con los ojos, ingestión o inhalación. Se ha demostrado que es corrosivo para la piel. La exposición prolongada puede provocar quemaduras y ulceraciones en la piel. La sobreexposición por inhalación puede causar irritación respiratoria. La inflamación de la piel se caracteriza por picazón, descamación, enrojecimiento o, en ocasiones, formación de ampollas. El peróxido de zinc es tóxico para los pulmones y las membranas mucosas. La exposición repetida o prolongada puede producir daño orgánico. La inhalación repetida o prolongada de vapores puede provocar irritación respiratoria crónica. [9]
Referencias
- ^ Compañero de AL (1962). "Los espectros de reflectancia difusa de óxido de zinc y peróxido de zinc". Revista de Física y Química de Sólidos . 23 (12): 1685-1688. doi : 10.1016 / 0022-3697 (62) 90205-6 .
- ^ RD Ayengar (1971). "Estudios de ESR sobre peróxido de zinc y óxido de zinc obtenido a partir de una descomposición de peróxido de zinc". J. Phys. Chem . 75 (20): 3089-3092. doi : 10.1021 / j100689a009 .
- ^ a b W. Chen (2009). "Síntesis, estabilidad térmica y propiedades de nanopartículas de peróxido de zinc" (PDF) . J. Phys. Chem . 113 (4): 1320-1324. doi : 10.1021 / jp808714v .
- ^ F. Meleney (1941). "Peróxido de zinc en infecciones quirúrgicas". La Revista Estadounidense de Enfermería . 41 (6): 645–649. doi : 10.1097 / 00000446-194106000-00004 . S2CID 75606177 .
- ^ B. Johnson; et al. (1939). "Las acciones antisépticas y desintoxicantes del peróxido de zinc sobre determinadas bacterias aeróbicas, anaeróbicas y microaerófilas" . Annals of Surgery . 109 (6): 881–911. doi : 10.1097 / 00000658-193906000-00001 . PMC 1391281 . PMID 17857377 .
- ^ S. Atmaca; et al. (1998). "El efecto del zinc sobre el crecimiento microbiano". Revista turca de ciencia médica . 28 : 595.
- ^ Patente de EE. UU. No. 6,905,520 Tintes minerales para madera y otros sustratos
- ^ "Patente pirotécnica de peróxido de zinc" . 1982-12-14 . Consultado el 21 de julio de 2016 .
- ^ "Ficha de seguridad del material de peróxido de zinc" . Consultado el 27 de mayo de 2012 .