استفاده از اکسید روی چیست؟ اکسید روی یک ترکیب سفید عملا بی اثر است که به طور گسترده به عنوان یک عامل حجیم یا پرکننده و به عنوان یک رنگدانه سفید استفاده می شود. همچنین به دلیل خواص ضد باکتریایی و دئودورانت در بسیاری از محصولات آرایشی، پزشکی و بهداشت شخصی استفاده می شود. به عنوان مثال، اغلب در پودر بچه و شامپوهای ضد شوره یافت می شود.
جذب بالای اشعه ماوراء بنفش UV باعث استفاده از آن در ضد آفتاب های بزرگسالان و کودکان شده است.
چرا از نانوذرات اکسید روی (ZnO) در کرم های ضد آفتاب استفاده کنیم؟
این ذرات چیست؟ در حالت استاندارد تولید اکسید روی از بخار روی ساخته می‌شود که ریزذراتی به قطر معمولا چند میکرومتر (یک میلیونیم متر) تولید می کند که برای تولید رنگدانه‌های سفید مناسب است. آنها همچنین به کرم های ضد آفتاب رنگ سفید خود را می دهند که ممکن است افراد را از استفاده کافی از آنها منصرف کند.
حتی ذرات کوچکتر اما با رنگ سفید با شدت کمتر نیز قابل تولید هستند. آنها را می توان در کرم های ضد آفتاب استفاده کرد که برخی افراد ترجیح می دهند زیرا لایه سفید مات بر روی پوست باقی نمی گذارند. چنین ضدآفتاب هایی حاوی نانوذراتی هستند که حداقل یک بعد آن بین یک تا صد نانومتر است (یک نانومتر برابر با یک میلیاردم متر است).
نانو ذرات اکسید روی + خواص فیزیکی و شیمیایی
برخی از خواص نانوذرات ممکن است با ذرات بزرگتر یک ماده متفاوت باشد. مجموعه ای از آزمایش‌های فیزیکی و شیمیایی روی، نانوذرات اکسید روی مورد استفاده در ضدآفتاب‌ها انجام شده است. آنها ساختار کریستالی و طیفی از اشکال مشابه ریزذرات را نشان می دهند. بسیاری از سایر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی اندازه گیری شده نیز مشابه هستند. اکسید روی به شکل نانو کمی بیشتر از شکل معمولی خود حل می شود.
ایمنی نانوذرات اکسید روی چگونه آزمایش شده است؟
نتایج تعداد زیادی از ارزیابی های سم شناسی استاندارد شده نانوذرات اکسید روی اکنون در دسترس است. این ارزیابی ها شامل آزمایش تحریک پوست و همچنین بسیاری از مسیرهای قرار گرفتن در معرض داخلی دیگر، از جمله بلع، تنفس، یا تزریق مستقیم است.
آیا نانوذرات اکسید روی می توانند از منافذ پوست عبور کنند؟
مشخص کردن اینکه آیا نانوذرات اکسید روی بیشتر از ذرات ریز به اپیدرم نفوذ می کنند بسیار مهم است. تعدادی از مطالعات بر روی حیوانات و داوطلبان انسانی انجام شده است که جذب احتمالی ذرات یا یون‌های روی را از طریق پوست آزمایش می کنند. تمام نتایج نشان می دهد که مقدار بسیار کمی روی، به شکل محلول، می تواند به اپیدرم نفوذ کند. این مقادیر بسیار کمتر از سطح طبیعی روی موجود در بدن است.
آیا ضد آفتاب هایی که از نانوذرات اکسید روی استفاده می کنند بی خطر هستند؟
این گزارش نتیجه گیری می کند که استفاده از محصولات حاوی 25 درصد نانوذرات روی پوست به همان اندازه ایمن است که محصولات حاوی میکروذرات اکسید روی. مصرف کرم ضد آفتاب احتمالا ایده بدی است، اما نباید خطر جدی ایجاد کند. برخی تردیدها در مورد اثرات احتمالی استنشاق نانوذرات اکسید روی وجود دارد. با این حال، در حال حاضر، هیچ ضد آفتاب قابل اسپری متشکل از نانوذرات اکسید روی نباید برای فروش در ایران موجود باشد.
دو روش از مهمترین روش های تولید اکسید روی
اکسید روی با اکسیداسیون بخار روی فلزی در دماهای بالا تولید می شود. دو روش وجود دارد: روش مستقیم و غیر مستقیم.
روش غیر مستقیم تولید اکسید روی
روی متالیک در داخل ظروف ضد آب مناسب و مقاوم در برابر دمای بالا اسپری می شود. دود روی فلزی با اکسیژن موجود در هوا واکنش داده و اکسید روی را تشکیل می دهد.
روش مستقیم تولید اکسید روی
مواد معدنی حاوی روی یا کنسانتره سولفیت گرم شده با زغال سنگ مخلوط می شوند. در یک کوره احیاء، سنگ معدن به روی فلزی کاهش می یابد و روی تبخیر شده با اکسیژن واکنش داده و اکسید ZnO را تشکیل می دهد.
تولید از دیدگاه شیمیایی
از یک فرآیند تولید برای تولید “روی سفید” یا اکسید روی استفاده می شود. “روی سفید” با روش به اصطلاح “فرانسوی” توسط روی و اکسیژن اتمسفر به دست می آید. اکسید روی همچنین می تواند با به اصطلاح «فرایند آمریکایی» از ضایعات روی یا روی خالص، به وسیله «برشته کردن»، از طریق احیا با کربن و اکسیداسیون مجدد مستقیم، یا رسوب مرطوب هیدروکسیدها یا کربنات‌ها، تولید شده از نمک‌ها، تولید شود. روی و متعاقب آن کلسینه کردن
اکسید روی را می توان با سوزاندن روی به دست آورد. اکسید آن را می توان به شکل رشته ای و پشمی ( Lana philosophia ) به دست آورد.
2 Zn(S) + OU2 (g) → 2 ZnO(S)
روی توسط اسید سولفوریک به اکسید روی، اکسید می شود.
می توان آن را با سوزاندن (تجزیه در اثر حرارت) هیدروکسید روی، کربنات روی یا نیترات روی به دست آورد:
Zn (OH)2 (s) → ZnO(S) + H2OU(L)
در دماهای بالا، هیدروکسید روی به آب و اکسید روی تجزیه می شود.
ZnCO3 (s) → ZnO(S) + CO2 (g)
با سوزاندن کربنات روی، اکسید روی و دی اکسید کربن به دست می آید.
احتراق سولفید روی اکسید روی می دهد:
2 ZnS(S) + 3 O2 (g) → 2 ZnO(S) + 2 SO2 (g)
بسته به نوع واکنش شیمیایی، اکسید روی دارای کیفیت های متفاوتی است. تولید صنعتی رنگدانه های اکسید روی اغلب با استفاده از سرب همراه است که نماد خطر Xn مضر برای سلامتی را توجیه می کند.
کاربرد استفاده از اکسید روی در مصارف پزشکی
اکسید روی در پزشکی به صورت خارجی در کرم های ضد قرمزی مانند راش پوشک یا برای جلوگیری از زخم فشاری استفاده می شود. این کرم ها را می توان به عنوان دارو ثبت کرد و احتمالا در داروخانه یا لوازم آرایشی تهیه کرد. در این کرم ها غلظت اکسید روی معمولا حدود 10 درصد است، اما در برخی موارد (خمیر هافمن) به 50 درصد نیز می رسد. اغلب از کرم‌ها برای ایجاد بانداژ اکسید روی استفاده می‌شود که نوع خاصی از بانداژ است که برای درمان زخم‌های اندام تحتانی استفاده می‌شود.
یکی دیگر از کاربردهای اکسید روی از اثر ضد سبورئیک آن در ترکیب با اسید سالیسیلیک (خمیر لاسار) برای درمان آکنه بهره می برد.