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Las características de color del óxido nano de zinc
- May 10, 2018 -

Primero, el origen del color de la materia

El color de la materia es el resultado de su reflejo. La luz blanca es una mezcla de luz y se compone de una mezcla de varios tonos de luz. Si una sustancia aparece amarilla en un entorno de luz blanca (como nano óxido de zinc), es porque este objeto absorbe parte o la totalidad de la luz azul. El color del material se debe a su absorción selectiva de luz de diferentes longitudes de onda.

Los diferentes colores de luz tienen diferentes longitudes de onda, y diferentes materiales absorben diferentes longitudes de onda de luz de color. Las sustancias solo pueden absorber selectivamente la radiación que tiene energía igual a la suma de la energía vibratoria, el cambio de energía rotacional y el cambio de la energía del movimiento del electrón del material. En otras palabras, incluso la misma sustancia puede tener diferentes colores si puede estar en diferentes niveles de energía. Por ejemplo, el óxido de zinc, ya sea en forma normal o nano, es amarillo a altas temperaturas y ligero a bajas temperaturas. La razón es que a diferentes temperaturas, la energía de transición entre la energía molecular y la energía electrónica del óxido de zinc es diferente, y por lo tanto, la absorción de varias luces de color es diferente.

En segundo lugar, la estructura del óxido de zinc grueso y el óxido de nano-zinc, y la diferencia de energía intramolecular resultante

El óxido de zinc directo o indirecto de partículas gruesas es un cristal iónico. En general, los átomos de zinc y los átomos de oxígeno existen en forma de enlaces iónicos. Debido a las partículas más gruesas, el número de átomos de oxígeno y zinc en cada partícula es bastante grande, y el número de los dos átomos es el mismo (ver ZnO para la fórmula molecular 1: 1). Sin embargo, para nano-ZnO, las partículas son bastante finas, lo que aumenta el número de átomos no unidos en la superficie de las partículas. En otras palabras, nano-ZnO ya no se puede considerar como un cristal ideal con un número infinito de planos de cristal ideales. En su superficie, hay estructuras intercristalinas desordenadas y defectos cristalinos. La presencia de estos átomos, que son diferentes de la parte central de la superficie, los hace altamente capaces de reaccionar con otras sustancias, que es lo que comúnmente llamamos actividad.

Los estudios han demostrado que en nano-ZnO, hay al menos tres estados de oxígeno, son celosía de oxígeno (dentro de las partículas), adsorción superficial de oxígeno y oxígeno hidroxílico (-OH), y la cantidad de zinc en las partículas es mayor que la de oxígeno. La cantidad no es una condición 1: 1. Esto es completamente diferente del óxido de zinc ordinario. Existen vacantes de oxígeno en la superficie del óxido de nano-zinc, hay muchos enlaces colgantes y es fácil reaccionar con otros átomos para reaccionar. Este es también el principio básico de la aplicación de óxido nano-zinc como un agente activo en caucho y catalizadores.

Debido a la diferencia anterior entre el óxido nano de zinc y el óxido de zinc ordinario. Los niveles de energía de las transiciones de la energía molecular y la energía del electrón en las partículas son diferentes, y por lo tanto sus colores también son diferentes. El óxido de zinc normal es blanco y el óxido nano de zinc es ligeramente amarillo.

En tercer lugar, el óxido de nano-zinc cambia con el tiempo y la humedad ambiental, el cambio de color

Para el óxido nano-zinc, debido a la presencia de oxígeno adsorbido y oxígeno hidroxilo en la superficie de las partículas, la cantidad de estos dos tipos de oxígeno cambiará con el tiempo, como la adsorción de humedad y la reabsorción y exfoliación de oxígeno en el aire El cambio en la cantidad de estos dos tipos de oxígeno provocará inevitablemente el cambio del nivel de energía molecular y electrónica en las partículas, y la absorción de la luz también será diferente. Por lo tanto, el color del óxido nano-zinc se vuelve más ligero.

En cuarto lugar, la relación entre el color y la pureza del óxido nano-zinc

Óxido puro de nano-zinc, su color es amarillo puro, se ve brillante.

Cuando el nano óxido de zinc contiene impurezas como hierro, manganeso, cobre y cadmio, el color del óxido de zinc se sentirá en el suelo amarillento debido a la oxidación de hierro, manganeso, cobre, cadmio, etc. Los materiales son todos los materiales coloreados. Después de mezclarse entre sí, se mezclan varios tonos de luz para mostrar el suelo blanco. El cambio de color del óxido nano de zinc (u óxido de zinc activo, óxido de zinc ligero) a lo largo del tiempo estará enmascarado por el color de la tierra, haciendo que el color parezca cambiar mínimamente; cuando el nano óxido de zinc contiene altos niveles de impurezas El color será muy profundo, y es imposible observar el cambio de su color con el tiempo.

Como se mencionó anteriormente, el color de una sustancia es causado por su absorción selectiva de la luz externa. Por lo tanto, cuando comparamos el color del óxido de zinc, lo mejor es observar en el lugar brillante al aire libre. Seleccionar un entorno diferente para la comparación le dará un resultado de comparación diferente, que también refleja el interés de la reflexión de la luz.

En quinto lugar, otra explicación del color del óxido nano de zinc

El óxido nano-zinc se obtiene al calcinar el carbonato básico de zinc. En este proceso, si el carbonato básico de zinc no se descompone por completo, el color del óxido de nano zinc aparecerá blanco porque el carbonato básico de zinc es blanco puro. Además, la producción en el sur y el norte, o en clima húmedo y seco, también puede afectar el color. Debido a que el óxido de nano-zinc reacciona con el aire húmedo y el dióxido de carbono para formar carbonato básico de zinc, se produce la reacción inversa del proceso de calcinación. Hasta qué punto este cambio afecta la calidad del producto, aún es difícil de determinar porque el carbonato básico de zinc en sí también es catalítico, adecuado para su uso en desulfurizadores e industrias del caucho; Mientras que en la industria de piensos, el carbonato de zinc básico tiene y la oxidación. La misma función del zinc, también es un aditivo para alimentos, al mismo tiempo, en la industria de alimentos, nuestra preocupación es principalmente si el contenido de metales pesados cumple con los requisitos estándar.