Введение
Перекись цинка (ZnO2) появляется в виде ярко-желтого порошка при комнатной температуре. Исторически он использовался в качестве хирургического антисептика. В последнее время пероксид цинка также используется в качестве окислителя в взрывчатых веществах и пиротехнических смесях. Его свойства были описаны как переход между ионными и ковалентными пероксидами. Перекись цинка может быть синтезирована в результате реакции хлорида цинка и перекиси водорода.
Подготовка
Гидроксид цинка реагирует с смесью соляной кислоты и перекиси водорода и осаждается с гидроксидом натрия, также содержащим перекиси водорода, чтобы обеспечить более высокую добычу перекиси цинка. В отличие от приготовления перекиси меди, ион цинка не вызывает разложения перекиси.
Приложения
С 1930-х годов перекись цинка применяется в различных областях, от медицины до эстетики и даже фейерверков. Однако пероксид цинка был признан неэффективным против некоторых штаммов бактерий, таких как Streptococcus viridans, Staphylococcus aureus, E. coli, B. proteus и B. pyocyoneus. Одним из аспектов токсичности соединения для микроорганизмов является стагнация микробных популяций после введения. Предполагалось, что этот эффект зависит от склонности соединения к донорству кислорода. Было высказано предположение, что увеличение концентрации кислорода, связанное с присутствием ZnO2, мешает репликационным процессам анаэробных и микроарофильных организмов, которые для выживания требуют низкой кислородной среды. Хотя этот механизм был достаточным для объяснения стагнации популяций микробов, он не учитывал активное сокращение размера колонии. Что касается микробицидной функции, то предполагается, что ион цинка сам по себе обладает антибактериальными свойствами, что облегчается связыванием иона Zn с клеточной стенкой бактерии, что позволяет оказывать цитотоксические эффекты. Было отмечено, что цинк более эффективен в ликвидации грамположительных бактерий, чем граммонетчивых. Это различие было объяснено различием в составе белка соответствующих клеточных стен, причем грамположительная стенка обеспечивает состав, более благоприятный для связывания.
Минеральные пятна
В последнее время это соединение используется в качестве минерального красителя для древесины и других веществ. Механизм действия включает в себя нанесение металлической соли (такой как хлорид железа) и перекиси цинка на субстратный материал (дерево или древесоподобный материал, например бамбук, бумага, ткани и целлюлозная продукция). Металлическую соль наносят в растворе и оставляют сушить до 30 минут. Далее наносится пероксид цинка, также в растворе. Изменение цвета сразу видно. Два раствора просачиваются в материал и реагируют, таким образом, вписываясь в матрицу подложки. Хотя эти пятна могут иметь различные цвета, от красновато-коричневого до желтого оттенка, они обычно используются для имитации внешнего вида находящихся под угрозой исчезновения видов древесины в более дешевых и более распространенных запасах.
Пиротехника
В 1980-х годах было обнаружено, что пероксид цинка способен дополнять пиротехнические смеси. Было отмечено, что ZnO2 предпочтительнее использования соединений бария, поскольку он считается менее токсичным. Соединение цинка является эффективным компонентом взрывчатых веществ из-за его окислительных свойств. Многие химические взрывчатые вещества полагаются на быстрые реакции окисления, по этой причине ZnO2 является идеальным кандидатом для использования в пиротехнике. Еще одним преимуществом ZnO2 по сравнению с пироингредиентами бария и стронция является то, что он вызывает меньшую коррозию в металлических материалах, содержащих соединения в пиротехническом инструменте. В одном из способов необходимо, чтобы пероксид цинка действовал в сочетании с редуктором, таким как силицид кальция, для создания необходимой реакции красный/кислород. В другой форме взрывчатка "вторичного" типа смешивается с перекисью цинка. Вторичные взрывчатые вещества включают нитроцеллюлозу, пентаэритрит-тетранитрат (ПЭТН), а также различные соединения, такие как тринитробензол, которые обеспечивают мощный баланс отрицательного заряда. Эти вторичные взрывчатые вещества относительно нечувствительны к раздражителям, таким как физическое воздействие, тепло или заряд. Взрывчатая смесь будет состоять в основном из вторичного взрывчатого вещества с гораздо меньшей долей перекиси цинка, присутствующего для инициирования реакции.
Безопасность
Пероксид цинка очень опасен в случае контакта с кожей, глазами или вдыхания. Вредны при употреблении в больших количествах. Было показано, что он является коррозионным для кожи. Длительное воздействие может привести к ожогам и язвам кожи. Чрезмерное воздействие при вдыхании может вызвать раздражение дыхательных путей. Воспаление кожи характеризуется зуд, чешуйчатость, покраснение или, иногда, появление волдырей. Пероксид цинка токсичен для легких и слизистых оболочек. Повторное или длительное воздействие может привести к повреждению органов. Повторное или длительное вдыхание паров может привести к хроническому раздражению дыхательных путей.