ซิงค์ออกไซด์

ชื่อ
ชื่ออื่นๆ ซิงค์ไวท์, คาลาไมน์, ฟิโลเฟิร์นส์วูล, ไชนีสไวท์, ฟลาวเวอร์ออฟซิงค์, ซิงกา
ตัวระบุ
หมายเลข CAS	1314-13-2 วาย
โมเดล 3 มิติ ( JSmol )	ภาพแบบโต้ตอบ
ชอีบี	เชบี:36560 วาย
เคมีเอ็มบีแอล	เคมีเอ็มบีแอล3988900 วาย
เคมสไปเดอร์	14122 วาย
ดรักแบงค์	DB09321
บัตรข้อมูล ECHA	100.013.839
หมายเลข EC	215-222-5
อ้างอิง Gmelin	13738
เคกก์	ซี12570
PubChem CID	14806
หมายเลข RTECS	ZH4810000
มหาวิทยาลัย	โซไอ2โลเอช54Z วาย
หมายเลข UN	3077
แดชบอร์ด CompTox ( EPA )	DTXSID7035016
อินชิ InChI=1S/O.Zn วาย คีย์: XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N วาย
รอยยิ้ม [Zn]=O
คุณสมบัติ
สูตรเคมี	Zn O
มวลโมลาร์	81.406 กรัม/โมล[ 1 ]
รูปร่าง	สีขาวทึบ[ 1 ]
กลิ่น	ไม่มีกลิ่น
ความหนาแน่น	5.6 กรัม/ซม. 3 [ 1 ]
จุดหลอมเหลว	1,974 °C (3,585 °F; 2,247 K) (สลายตัว) [ 1 ] [ 7 ]
จุดเดือด	2,360 °C (4,280 °F; 2,630 K) (สลายตัว)
ความสามารถในการละลายในน้ำ	0.0004% (17.8°C) [ 2 ]
ช่องว่างพลังงาน	3.2 eV ( โดยตรง ) [ 3 ]
ความคล่องตัวของอิเล็กตรอน	180 cm 2 /(V·s) [ 3 ]
ความไวต่อสนามแม่เหล็ก (χ)	−27.2·10 −6 cm 3 /mol [ 4 ]
การนำความร้อน	0.6 W/(cm·K) [ 5 ]
ดัชนีหักเห ( n D )	n 1 =2.013, n 2 =2.029 [ 6 ]
โครงสร้าง[ 8 ]
โครงสร้างผลึก	เวิร์ตไซต์
กลุ่มอวกาศ	C 6v 4 - P 6 3 mc
ค่าคงที่แลตติส	a  = 3.2495 Å, c  = 5.2069 Å
หน่วยสูตร ( Z )	2
เรขาคณิตเชิงพิกัด	ทรงสี่เหลี่ยมด้านเท่า
เทอร์โมเคมี[ 9 ]
ความจุความร้อน( C )	40.3 J·K −1 mol −1
เอนโทรปีโมลาร์มาตรฐาน( S ⦵ 298 )	43.65±0.40 เจ·K −1โมล−1
เอนทาลปีมาตรฐานของการเกิด(Δ f H ⦵ 298 )	−350.46±0.27 kJ mol −1
พลังงานอิสระของกิบส์(Δ f G ⦵ )	−320.5 กิโลจูลต่อโมล
เอนทาลปีของการหลอมเหลว(Δ f H ⦵ fus )	70 กิโลจูล/โมล
เภสัชวิทยา
รหัส ATCvet	QA07XA91 ( องค์การอนามัยโลก )
อันตราย
การติดฉลากGHS :
ภาพสัญลักษณ์
คำสัญญาณ	คำเตือน
คำเตือนเกี่ยวกับอันตราย	H400 , H401
คำเตือน	P273 , P391 , P501
NFPA 704 (สัญลักษณ์รูปเพชรกันไฟ)	2 0 0
จุดวาบไฟ	1,436 องศาเซลเซียส (2,617 องศาฟาเรนไฮต์; 1,709 เคลวิน)
ปริมาณหรือความเข้มข้นที่ทำให้เสียชีวิต (LD, LC):
LD 50 ( ขนาดยาเฉลี่ย )	240 มก./กก. (ฉีดเข้าช่องท้อง, หนู) [ 10 ] 7950 มก./กก. (หนู, รับประทาน) [ 11 ]
LC 50 ( ความเข้มข้นเฉลี่ย )	2500 มก./ตร.ม. (เมาส์) [ 11 ]
LC Lo ( ราคาต่ำสุดที่เผยแพร่ )	2500 มก./ตร.ม. (หนูตะเภา, 3–4 ชม.) [ 11 ]
NIOSH (ขีดจำกัดการสัมผัสต่อสุขภาพในสหรัฐอเมริกา):
PEL (อนุญาต)	TWA 5 มก./ม. ³ (ควัน) TWA 15 มก./ม. ³ (ฝุ่นทั้งหมด) TWA 5 มก./ม. ³ (ฝุ่นระบบทางเดินหายใจ) [ 2 ]
REL (แนะนำ)	ฝุ่นละออง: TWA 5 มก./ลบ.ม. C 15 มก./ ลบ.ม. ควัน: TWA 5 มก./ม. 3 ST 10 มก./ม. 3 [ 2 ]
IDLH (อันตรายทันที)	500 มก./ ตร.ม. [ 2 ]
เอกสารข้อมูลความปลอดภัย (SDS)	ไอเอสซี 0208
สารประกอบที่เกี่ยวข้อง
แอนไอออนอื่นๆ	ซิงค์ซัลไฟด์ซิงค์ซีลีไนด์ซิงค์เทลลูไรด์
ไอออนบวกอื่นๆ	แคดเมียมออกไซด์ ปรอท(II) ออกไซด์
เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น ข้อมูลที่ให้ไว้เป็นข้อมูลสำหรับวัสดุในสภาวะมาตรฐาน (ที่อุณหภูมิ 25 °C [77 °F] ความดัน 100 kPa) เอ็น ตรวจสอบ  (คืออะไร   ?) วายเอ็น ข้อมูลอ้างอิงในกล่องข้อมูล

ซิงค์ออกไซด์เป็นสารประกอบอนินทรีย์ที่มีสูตรZn₂O₃เป็นผงสีขาวที่ไม่ละลายในน้ำ ZnO ใช้เป็นสารเติมแต่งในวัสดุและผลิตภัณฑ์ต่างๆ มากมาย รวมถึงเครื่องสำอางอาหารเสริมยาง พลาสติก เซรามิก แก้ว ซีเมนต์ สารหล่อลื่น^{[ 12 ]}สี ครีมกันแดด ยาขี้ผึ้งคาลาไมน์ กาวสารปิดผนึก เม็ดสี อาหาร แบตเตอรี่ เฟอร์ไรต์ สารหน่วงไฟ สารกึ่งตัวนำ^{[ 13 ]}และเทปปฐมพยาบาล แม้ว่าจะพบได้ตามธรรมชาติในรูปของแร่ซิงไคต์แต่ซิงค์ออกไซด์ส่วนใหญ่ผลิตขึ้นโดยสังเคราะห์^{[ 14 ]}

มนุษย์ยุคแรกอาจใช้สารประกอบสังกะสีในรูปแบบที่ผ่านการแปรรูป^{[ 14 ]}และรูปแบบที่ไม่ผ่านการแปรรูป เช่น สีทาหรือขี้ผึ้งยา อย่างไรก็ตาม องค์ประกอบของสารประกอบเหล่านี้ยังไม่แน่นอน การใช้ปุษปัญจันซึ่งน่าจะเป็นซิงค์ออกไซด์ เป็นยาขี้ผึ้งสำหรับดวงตาและบาดแผลเปิดนั้น มีการกล่าวถึงในตำราแพทย์อินเดียชื่อจารากะ สัมหิตาซึ่งเชื่อกันว่ามีอายุตั้งแต่ 500 ปีก่อนคริสตกาลหรือก่อนหน้านั้น^{[ 15 ]}แพทย์ชาวกรีกชื่อ ดิออสคอริเดส (คริสต์ศตวรรษที่ 1) ก็ได้กล่าวถึงขี้ผึ้งซิงค์ออกไซด์เช่นกัน ^{[ 16 ]}กาเลนแนะนำให้รักษามะเร็งที่ทำให้เกิดแผลด้วยซิงค์ออกไซด์^{[ 17 ]}เช่นเดียวกับที่อวิเซนนา ได้กล่าวไว้ ในตำราการแพทย์ ของเขา มีการใช้ซิงค์ออกไซด์เป็นส่วนผสมในผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่นแป้งเด็กและครีมทาผื่นผ้าอ้อม ครีม คาลาไมน์แชมพูขจัดรังแค และขี้ผึ้งฆ่าเชื้อ^{[ 18 ]}

ชาวโรมันผลิตทองเหลือง (โลหะผสมของสังกะสีและทองแดง ) ในปริมาณมากตั้งแต่ 200 ปีก่อนคริสตกาล โดยใช้กระบวนการซีเมนต์เนชั่นซึ่งทองแดงทำปฏิกิริยากับสังกะสีออกไซด์^{[ 19 ]}เชื่อกันว่าสังกะสีออกไซด์ผลิตขึ้นโดยการให้ความร้อนแร่สังกะสีในเตาเผาแบบปล่อง ซึ่งจะปลดปล่อยสังกะสีโลหะออกมาเป็นไอ จากนั้นไอจะลอยขึ้นไปตามปล่องไฟและควบแน่นเป็นออกไซด์ กระบวนการนี้ได้รับการอธิบายโดยดิออสคอริเดสในศตวรรษที่ 1 หลังคริสตกาล^{[ 20 ]}นอกจากนี้ยังพบสังกะสีออกไซด์จากเหมืองสังกะสีที่ซาวาร์ในอินเดียซึ่งมีอายุย้อนไปถึงครึ่งหลังของสหัสวรรษแรกก่อนคริสตกาล^{[ 16 ]}

ตั้งแต่ศตวรรษที่ 12 ถึง 16 สังกะสีและซิงค์ออกไซด์ได้รับการยอมรับและผลิตในอินเดียโดยใช้กระบวนการสังเคราะห์โดยตรงแบบดั้งเดิม จากอินเดีย การผลิตสังกะสีได้ย้ายไปยังประเทศจีนในศตวรรษที่ 17 ในปี 1743 โรงถลุงสังกะสีแห่งแรกของยุโรปได้ก่อตั้งขึ้นในเมืองบริสตอลสหราชอาณาจักร^{[ 21 ]}ประมาณปี 1782 หลุยส์-เบอร์นาร์ด กายตัน เดอ มอร์โว เสนอให้ใช้ซิงค์ออกไซด์แทนเม็ดสีตะกั่วขาว^{[ 22 ]}

การใช้งานหลักของซิงค์ออกไซด์ (ซิงค์ไวท์) คือในสีและเป็นสารเติมแต่งในขี้ผึ้ง ซิงค์ไวท์ได้รับการยอมรับว่าเป็นเม็ดสีในภาพวาดสีน้ำมันตั้งแต่ปี 1834 แต่ไม่สามารถผสมกับน้ำมันได้ดี ปัญหานี้ได้รับการแก้ไขโดยการปรับปรุงการสังเคราะห์ ZnO ในปี 1845 Edme-Jean Leclaireในปารีสได้ผลิตสีน้ำมันในปริมาณมาก และในปี 1850 ซิงค์ไวท์ก็ถูกผลิตขึ้นทั่วทั้งยุโรป ความสำเร็จของสีซิงค์ไวท์เกิดจากข้อดีเหนือกว่าสีขาวตะกั่ว แบบดั้งเดิม คือ ซิงค์ไวท์มีความคงทนต่อแสงแดด ไม่ดำคล้ำเมื่อสัมผัสกับอากาศที่มีกำมะถัน ไม่เป็นพิษ และประหยัดกว่า เนื่องจากซิงค์ไวท์มีความ "สะอาด" มาก จึงมีประโยชน์สำหรับการสร้างเฉดสีร่วมกับสีอื่นๆ แต่จะทำให้เกิดฟิล์มแห้งที่ค่อนข้างเปราะเมื่อไม่ผสมกับสีอื่นๆ ตัวอย่างเช่น ในช่วงปลายทศวรรษ 1890 และต้นทศวรรษ 1900 ศิลปินบางคนใช้ซิงค์ไวท์เป็นพื้นสำหรับภาพวาดสีน้ำมันของพวกเขา ภาพวาดเหล่านี้เกิดรอยแตกเมื่อเวลาผ่านไป^{[ 23 ]}

ในช่วงไม่นานมานี้ ซิงค์ออกไซด์ส่วนใหญ่ถูกนำไปใช้ใน อุตสาหกรรม ยางเพื่อต้านทานการกัดกร่อนในช่วงทศวรรษ 1970 การใช้งาน ZnO ที่ใหญ่เป็นอันดับสองคือการถ่ายเอกสาร ZnO คุณภาพสูงที่ผลิตโดย "กระบวนการแบบฝรั่งเศส" ถูกเติมลงในกระดาษถ่ายเอกสารเป็นสารเติมเต็ม การใช้งานนี้ถูกแทนที่ด้วยไทเทเนียม ในเวลาต่อ ^มา[ 24 ^]

ZnO บริสุทธิ์เป็นผงสีขาว อย่างไรก็ตาม ในธรรมชาติจะพบในรูปของแร่ซิงไคต์ ซึ่งหายาก ซึ่งมักจะมีแมงกานีสและสิ่งเจือปนอื่นๆ ที่ทำให้มีสีเหลืองถึงแดง^{[ 25 ]}

ซิงค์ออกไซด์ผลึกเป็นเทอร์โมโครมิกโดยจะเปลี่ยนจากสีขาวเป็นสีเหลืองเมื่อได้รับความร้อนในอากาศและกลับเป็นสีขาวเมื่อเย็นลง^{[ 26 ]}การเปลี่ยนสีนี้เกิดจากการสูญเสียออกซิเจนเล็กน้อยสู่สิ่งแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงเพื่อสร้างZn _{1+x O} ที่ไม่เป็นไปตามสัดส่วนโดยที่ 800 °C, x = 0.00007 ^{[ 26 ]}

ซิงค์ออกไซด์เป็นออกไซด์แอมโฟเทอริกแทบจะไม่ละลายในน้ำ แต่จะละลายในกรด ส่วนใหญ่ เช่น กรด ไฮโดรคลอริก : ^{[ 27 ]}

ZnO + 2 HCl → _ZnCl₂ + _H₂O

ซิงค์ออกไซด์แข็งจะละลายในด่างเพื่อให้ได้ซิงเกตที่ละลายได้: ^{[ 27 ]}

ZnO + 2 NaOH + H ₂ O → นา₂ [Zn(OH) ₄ ]

ZnO ทำปฏิกิริยากับกรดไขมันในน้ำมันอย่างช้าๆ เพื่อสร้างคาร์บอกซิเลต ที่สอดคล้องกัน เช่นโอเลเอตหรือสเตียเรตเมื่อผสมกับสารละลายซิงค์คลอไรด์ ในน้ำที่มีความเข้มข้นสูง ZnO จะก่อตัวเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีลักษณะคล้ายซีเมนต์ ซึ่งอธิบายได้ดีที่สุดว่าเป็นซิงค์ไฮดรอกซีคลอไรด์^{[ 28 ]}ซีเมนต์นี้ถูกนำมาใช้ในทันตกรรม^{[ 29 ]}

ZnO ยังก่อตัวเป็นวัสดุคล้ายซีเมนต์เมื่อได้รับการบำบัดด้วยกรดฟอสฟอริกวัสดุที่เกี่ยวข้องถูกนำมาใช้ในทันตกรรม^{[ 29 ]}ส่วนประกอบหลักของซีเมนต์ซิงค์ฟอสเฟตที่ผลิตโดยปฏิกิริยานี้คือโฮปไอต์ Zn ₃ (PO ₄ ) ₂ ·4H ₂ O ^{[ 30 ]}

ZnO สลายตัวเป็นไอสังกะสีและออกซิเจนที่อุณหภูมิประมาณ 1975 °C ภายใต้ความดันออกซิเจนมาตรฐาน ในปฏิกิริยาคาร์โบเทอร์มิกการให้ความร้อนด้วยคาร์บอนจะเปลี่ยนออกไซด์ให้เป็นไอสังกะสีที่อุณหภูมิต่ำกว่ามาก (ประมาณ 950 °C) ^{[ 27 ]}

ZnO + C → Zn _(ไอ) + CO

ซิงค์ออกไซด์ตกผลึกในสองรูปแบบ หลัก คือ เวิร์ตไซต์หกเหลี่ยม^{[ 31 ]}และซิงค์เบลนด์ ลูกบาศก์ โครงสร้างเวิร์ตไซต์มีความเสถียรมากที่สุดในสภาวะแวดล้อมปกติและจึงพบได้บ่อยที่สุด รูปแบบซิงค์เบลนด์สามารถทำให้เสถียรได้โดยการปลูก ZnO บนพื้นผิวที่มีโครงสร้างแลตติซลูกบาศก์ ในทั้งสองกรณี ศูนย์กลางของสังกะสีและออกไซด์เป็น รูปทรง สี่เหลี่ยมด้านเท่า ซึ่ง เป็น รูปทรงเรขาคณิตที่มีลักษณะเฉพาะที่สุดสำหรับ Zn(II) ZnO เปลี่ยนไปเป็น โมทีฟ ร็อคซอลต์ที่ความดันค่อนข้างสูงประมาณ 10 GPa ^{[ 13 ]}

โพลีมอร์ฟ แบบหกเหลี่ยม^{[ 32 ]}และซิงค์เบลนด์ไม่มีสมมาตรผกผัน (การสะท้อนของผลึกเทียบกับจุดที่กำหนดจะไม่เปลี่ยนผลึกนั้นให้กลายเป็นตัวมันเอง) ^{[ 33 ]}คุณสมบัติสมมาตรของแลตติสนี้และคุณสมบัติอื่นๆ ส่งผลให้เกิดคุณสมบัติเพียโซอิเล็กทริกของ ZnO แบบหกเหลี่ยม^{[ 32 ]}และซิงค์เบลนด์^{[ 33 ]}และคุณสมบัติไพโรอิเล็กทริกของ ZnO แบบหกเหลี่ยม^{[ 34 ]}

โครงสร้างหกเหลี่ยมมีกลุ่มจุด 6 มม. ( สัญกรณ์ Hermann–Mauguin ) หรือ C _6v ( สัญกรณ์ Schoenflies ) และกลุ่มพื้นที่คือ P6 ₃ mc หรือ C _6v ⁴ค่าคงที่ของแลตติสคือa = 3.25 Å และc = 5.2 Å อัตราส่วนc/a ~ 1.60 ใกล้เคียงกับค่าในอุดมคติสำหรับเซลล์หกเหลี่ยมc/a = 1.633 ^{[ 35 ]}เช่นเดียวกับ วัสดุ กลุ่ม II-VI ส่วนใหญ่ พันธะใน ZnO ส่วนใหญ่เป็นไอออนิก (Zn ²⁺ O ²⁻ ) โดยมีรัศมีที่สอดคล้องกันคือ 0.074 nm สำหรับ Zn ²⁺และ 0.140 nm สำหรับ O ²⁻คุณสมบัตินี้อธิบายถึงการก่อตัวของโครงสร้างเวิร์ตไซต์มากกว่าโครงสร้างซิงค์เบลนด์^{[ 36 ]}เช่นเดียวกับคุณสมบัติทางไฟฟ้าแบบเพียโซ ที่แข็งแกร่ง ของ ZnO เนื่องจากพันธะ Zn−O ที่เป็นขั้ว ระนาบสังกะสีและออกซิเจนจึงมีประจุไฟฟ้า เพื่อรักษาความเป็นกลางทางไฟฟ้า ระนาบเหล่านั้นจึงสร้างใหม่ในระดับอะตอมในวัสดุที่เกี่ยวข้องส่วนใหญ่ แต่ไม่ใช่ใน ZnO – พื้นผิวของมันเรียบในระดับอะตอม เสถียร และไม่มีการสร้างใหม่^{[ 37 ]}อย่างไรก็ตาม การศึกษาโดยใช้โครงสร้างเวิร์ตซอยด์ได้อธิบายที่มาของความเรียบของพื้นผิวและการไม่มีการสร้างใหม่ที่พื้นผิวเวิร์ตไซต์ของ ZnO ^{[ 38 ]}นอกเหนือจากที่มาของประจุบนระนาบ ZnO

ZnO เป็นวัสดุที่ค่อนข้างอ่อน มีความแข็งประมาณ 4.5 บนมาตราโมห์ [ ^{12 ] ค่า}คงที่ความยืดหยุ่นของมันน้อยกว่าของสารกึ่งตัวนำ III-V ที่เกี่ยวข้อง เช่นGaNความจุความร้อนและการนำความร้อนสูง การขยายตัวทางความร้อนต่ำ และอุณหภูมิหลอมเหลวสูงของ ZnO เป็นประโยชน์สำหรับเซรามิก^{[ 24 ]}โฟนอนเชิงแสง E2 ใน ZnO แสดงอายุการใช้งานที่ยาวนานผิดปกติถึง 133 ps ที่ 10 K ^{[ 39 ]}

ในบรรดาเซมิคอนดักเตอร์ที่ยึดเหนี่ยวกันแบบเตตระเฮดรัล มีการระบุว่า ZnO มีเทนเซอร์เพียโซอิเล็กทริกสูงสุด หรืออย่างน้อยก็เทียบเท่ากับGaNและAlN ^{[ 40} ] คุณสมบัตินี้ทำให้เป็นวัสดุที่มีความสำคัญทางเทคโนโลยีสำหรับ การใช้งาน เพียโซอิ^เล็ก ทริกหลายอย่าง ซึ่งต้องการการเชื่อมต่อทางกลไฟฟ้าขนาดใหญ่ ดังนั้น ZnO ในรูปของฟิล์มบางจึงเป็นหนึ่งในวัสดุเรโซเนเตอร์ที่ได้รับการศึกษาและใช้งานมากที่สุดสำหรับ เรโซเนเตอร์อะคูสติ กแบบฟิล์มบาง^{[ 41 ]}

คุณสมบัติที่น่าสนใจของซิงค์ออกไซด์ ได้แก่ ความโปร่งใสที่ดีการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน สูง ช่องว่างแถบกว้างและการเรืองแสง ที่อุณหภูมิห้องสูง คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้ ZnO มีค่าสำหรับการใช้งานใหม่ๆ ที่หลากหลาย เช่น อิเล็กโทรดโปร่งใส^{ในจอแสดงผลคริสตัลเหลว [} 42 ] หน้าต่างประหยัด^{พลังงานหรือ}ป้องกันความร้อน^{[ 25 ]} และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น ทรานซิสเตอร์ฟิล์มบางและไดโอดเปล่งแสง^{[ 43 ]}

ZnO เป็นสารกึ่งตัวนำในกลุ่มสารกึ่งตัวนำ II-VIและมีช่องว่างแถบพลังงานโดยตรง ที่ค่อนข้างกว้าง ประมาณ 3.3 eV ที่อุณหภูมิห้อง ข้อดีที่เกี่ยวข้องกับช่องว่างแถบพลังงานที่กว้าง ได้แก่แรงดันพังทลาย ที่สูงขึ้น ความสามารถในการทนต่อสนามไฟฟ้าขนาดใหญ่เสียงรบกวนทางอิเล็กทรอนิกส์ ที่ต่ำลง และการทำงานที่อุณหภูมิสูงและกำลังสูง ช่องว่างแถบพลังงานของ ZnO สามารถปรับเพิ่มเติมได้ถึงประมาณ 3–4 eV โดยการผสมกับแมกนีเซียมออกไซด์หรือแคดเมียมออกไซด์ [ ^{13 ] เนื่องจาก}ช่องว่างแถบพลังงานขนาดใหญ่นี้ จึงมีความพยายามที่จะสร้างเซลล์แสงอาทิตย์ที่โปร่งใสโดยใช้ ZnO เป็นชั้นดูดซับแสง อย่างไรก็ตาม เซลล์แสงอาทิตย์เหล่านี้พิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพต่ำมากจนถึงปัจจุบัน^{[ 44 ]}

ZnO ส่วนใหญ่มี ลักษณะแบบ n -typeแม้ว่าจะไม่มีการเจือปน โดย เจตนา^{[ 13 ]} โดยทั่วไปแล้ว ความไม่สมดุลทางเคมีเป็นต้นกำเนิดของลักษณะแบบ n-type นี้ แต่หัวข้อนี้ยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่^{[ 45 ]}มีการเสนอคำอธิบายทางเลือกอื่นโดยอิงจากการคำนวณทางทฤษฎีว่าสิ่งเจือปนไฮโดรเจนที่เข้ามาแทนที่โดยไม่ได้ตั้งใจเป็นสาเหตุ^{[ 46 ]}การเจือปนแบบ n-type ที่ควบคุมได้นั้นทำได้ง่ายโดยการแทนที่ Zn ด้วยธาตุหมู่ III เช่น Al, Ga, In หรือโดยการแทนที่ออกซิเจนด้วยธาตุหมู่ VII เช่นคลอรีนหรือไอโอดีน^{[ 47 ]}

การเติมสารเจือปน ชนิด pที่เชื่อถือได้ใน ZnO ยังคงเป็นเรื่องยาก ปัญหานี้เกิดจากความสามารถในการละลายต่ำของสารเจือปนชนิด p และการชดเชยด้วยสารเจือปนชนิด n ที่มีอยู่มากมาย ปัญหานี้พบได้ในGaNและZnSeการวัดชนิด p ในวัสดุชนิด n "โดยเนื้อแท้" นั้นซับซ้อนเนื่องจากความไม่สม่ำเสมอของตัวอย่าง^{[ 48 ]}

ข้อจำกัดในปัจจุบันของการเจือสาร p-type ทำให้การใช้งาน ZnO ในด้านอิเล็กทรอนิกส์และออปโตอิเล็กทรอนิกส์มีข้อจำกัด ซึ่งโดยปกติแล้วต้องใช้รอยต่อของวัสดุชนิด n-type และ p-type สารเจือปน p-type ที่รู้จัก ได้แก่ ธาตุหมู่ I Li, Na, K; ธาตุหมู่ V N, P และ As; รวมถึงทองแดงและเงิน อย่างไรก็ตาม สารเหล่านี้จำนวนมากก่อตัวเป็นตัวรับลึกและไม่ก่อให้เกิดการนำไฟฟ้า p-type อย่างมีนัยสำคัญที่อุณหภูมิห้อง^{[ 13 ]}

ความคล่องตัวของอิเล็กตรอนของ ZnO เปลี่ยนแปลงอย่างมากตามอุณหภูมิและมีค่าสูงสุดประมาณ 2000 cm² ^/ (V·s) ที่ 80 K ^{[ 49 ]}ข้อมูลเกี่ยวกับความคล่องตัวของโฮลมีน้อย โดยมีค่าอยู่ในช่วง 5–30 cm² ^/ (V·s) ^{[ 50 ]}

แผ่นดิสก์ ZnO ซึ่งทำหน้าที่เป็นวาริสเตอร์เป็นวัสดุแอคทีฟในอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก ส่วนใหญ่ ^{[ 51 ] [ 52 ]}

ซิงค์ออกไซด์เป็นที่รู้จักกันดีในเรื่อง คุณสมบัติ ทางแสงที่ไม่เป็นเชิงเส้น อย่างมาก โดยเฉพาะในรูปของสารเนื้อเดียวกัน คุณสมบัติที่ไม่เป็นเชิงเส้นของอนุภาคนาโน ZnO สามารถปรับแต่งได้ตามขนาดของอนุภาค^{[ 53 ]}

สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม ZnO ผลิตได้ในระดับ 10 ⁵ตันต่อปี^{[ 25 ]}โดยกระบวนการหลัก 3 กระบวนการ: ^{[ 24 ]}

ในกระบวนการทางอ้อมหรือกระบวนการแบบฝรั่งเศส สังกะสีโลหะจะถูกหลอมในเบ้าหลอมกราไฟต์และระเหยที่อุณหภูมิสูงกว่า 907 °C (โดยทั่วไปประมาณ 1000 °C) ไอสังกะสีจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศเพื่อให้ได้ ZnO ^{[ 54 ]}พร้อมกับการลดลงของอุณหภูมิและการเรืองแสงที่สว่าง อนุภาคซิงค์ออกไซด์จะถูกลำเลียงไปยังท่อระบายความร้อนและรวบรวมไว้ในถุงกรอง วิธีการทางอ้อมนี้ได้รับความนิยมจาก Edme Jean LeClaire แห่งปารีสในปี 1844 ดังนั้นจึงเป็นที่รู้จักกันทั่วไปในชื่อกระบวนการแบบฝรั่งเศส ผลิตภัณฑ์โดยปกติประกอบด้วยอนุภาคซิงค์ออกไซด์ที่รวมตัวกันโดยมีขนาดเฉลี่ย 0.1 ถึงไม่กี่ไมโครเมตร ซิงค์ออกไซด์ส่วนใหญ่ของโลกผลิตโดยกระบวนการแบบฝรั่งเศสเมื่อพิจารณาจากน้ำหนัก

กระบวนการโดยตรงหรือแบบอเมริกันเริ่มต้นด้วยสารประกอบสังกะสีที่ปนเปื้อนหลากหลายชนิด เช่นแร่สังกะสีหรือผลพลอยได้จากโรงถลุงสังกะสี สารตั้งต้นของสังกะสีจะถูกลดลง ( การลดคาร์โบเทอร์มอล ) โดยการให้ความร้อนกับแหล่งคาร์บอน เช่นแอนทราไซต์เพื่อผลิตไอสังกะสี ซึ่งจากนั้นจะถูกออกซิไดซ์เช่นเดียวกับในกระบวนการทางอ้อม เนื่องจากความบริสุทธิ์ของวัสดุต้นทางต่ำกว่า ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายจึงมีคุณภาพต่ำกว่าในกระบวนการโดยตรงเมื่อเทียบกับกระบวนการทางอ้อม^{[ 54 ]}

การผลิตในระดับอุตสาหกรรมจำนวนเล็กน้อยเกี่ยวข้องกับกระบวนการทางเคมีแบบเปียก ซึ่งเริ่มต้นด้วยสารละลายเกลือสังกะสีในน้ำ จากนั้นจะเกิดการตกตะกอนของสังกะสีคาร์บอเนตหรือสังกะสีไฮดรอกไซด์แล้วจึงนำตะกอนของแข็งไปเผาที่อุณหภูมิประมาณ 800 องศาเซลเซียส

มีวิธีการเฉพาะมากมายสำหรับการผลิต ZnO เพื่อการศึกษาทางวิทยาศาสตร์และการใช้งานเฉพาะด้าน วิธีการเหล่านี้สามารถจำแนกได้ตามรูปแบบของ ZnO ที่ได้ (แบบก้อน แบบฟิล์มบาง แบบนาโนไวร์ ) อุณหภูมิ ("ต่ำ" ซึ่งใกล้เคียงกับอุณหภูมิห้อง หรือ "สูง" ซึ่งอยู่ที่ประมาณ 1000 °C) ประเภทของกระบวนการ (การตกตะกอนด้วยไอระเหย หรือการเจริญเติบโตจากสารละลาย) และพารามิเตอร์อื่นๆ

ผลึกเดี่ยวขนาดใหญ่ (หลายลูกบาศก์เซนติเมตร) สามารถปลูกได้โดยการขนส่งก๊าซ (การตกตะกอนเฟสไอ) การสังเคราะห์ไฮโดรเทอร์มอล [ ^{37 ] [ 55 ] [ 56 ] หรือ}การเติบโตจากของเหลวหลอมเหลว^{[ 7 ]}อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความดันไอ สูง ของ ZnO การเติบโตจากของเหลวหลอมเหลวจึงเป็นปัญหา การเติบโตโดยการขนส่งก๊าซนั้นควบคุมได้ยาก ทำให้วิธีการไฮโดรเทอร์มอลเป็นที่นิยม^{[ 7 ]}ฟิล์มบางสามารถผลิตได้ด้วยวิธีการต่างๆ รวมถึงการตกตะกอนไอเคมี [ ^{57 ]}การปลูกผลึกเฟสไอโลหะอินทรีย์การตกตะกอนด้วยไฟฟ้า การสปัตเตอร์การ^เผา ไหม้ แบบสเปรย์ การออกซิเดชันด้วยความร้อน [ ^{58 ]}การสังเคราะห์โซล-เจลการตกตะกอนชั้นอะตอมและ การตกตะกอน ^ด้วยเลเซอร์แบบพัลส์^{[ 59 ]}

ซิงค์ออกไซด์สามารถผลิตได้ในปริมาณมากโดยการตกตะกอนจากสารประกอบซิงค์ โดยส่วนใหญ่คือซิงค์อะซิเตตในสารละลายต่างๆ เช่นโซเดียมไฮดรอกไซด์ ในน้ำ หรือแอมโมเนียมคาร์บอเนตใน น้ำ ^{[ 60 ]}วิธีการสังเคราะห์ที่มีลักษณะเฉพาะในเอกสารตั้งแต่ปี 2000 มีเป้าหมายเพื่อผลิตอนุภาค ZnO ที่มีพื้นที่ผิวสูงและการกระจายขนาดน้อยที่สุด ซึ่งรวมถึงวิธีการตกตะกอนวิธีการทางกลเคมี วิธีการโซลเจล วิธี การไมโครเวฟและวิธีการอิมัลชัน^{[ 61 ]}

โครงสร้างนาโนของ ZnO สามารถสังเคราะห์ได้เป็นรูปร่างที่หลากหลาย รวมถึงนาโนไวร์นาโนรอด เตตระพอด นาโนเบลต์ นาโนฟลาวเวอร์ นาโนพาร์ติเคิล เป็นต้น โครงสร้างนาโนสามารถได้มาด้วยเทคนิคส่วนใหญ่ที่กล่าวมาข้างต้น ภายใต้เงื่อนไขบางประการ และด้วยวิธีการไอ-ของเหลว-ของแข็ง^{[ 37 ] [ 62 ] [ 63 ]}โดยทั่วไปการสังเคราะห์จะดำเนินการที่อุณหภูมิประมาณ 90 °C ในสารละลายน้ำที่มีไนเตรตสังกะสีและ เฮกซามีนในปริมาณโม ล เท่ากัน โดย เฮกซามีนจะให้สภาพแวดล้อมที่เป็นเบส สารเติมแต่งบางชนิด เช่น โพลีเอทิลีนไกลคอลหรือโพลีเอทิลีนอิมีน สามารถปรับปรุงอัตราส่วนความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลางของนาโนไวร์ ZnO ได้^{[ 64 ]}การเติมสารเจือปนในนาโนไวร์ ZnO ทำได้โดยการเติมไนเตรตโลหะอื่นๆ ลงในสารละลายการเจริญเติบโต^{[ 65 ]}สามารถปรับแต่งสัณฐานวิทยาของโครงสร้างนาโนที่เกิดขึ้นได้โดยการเปลี่ยนพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องกับองค์ประกอบของสารตั้งต้น (เช่น ความเข้มข้นของสังกะสีและค่า pH) หรือการบำบัดด้วยความร้อน (เช่น อุณหภูมิและอัตราการให้ความร้อน) ^{[ 66 ]}

นาโนไวร์ ZnO ที่เรียงตัวกันบนพื้นผิว ซิลิคอนแก้วและแกลเลียมไนไตรด์ที่เตรียมไว้ล่วงหน้าได้รับการปลูกโดยใช้เกลือสังกะสีในน้ำ เช่น สังกะสีไนเตรตและสังกะสีอะซิเตตในสภาพแวดล้อมที่เป็นเบส^{[ 67 ]}การเตรียมพื้นผิวด้วย ZnO จะสร้างตำแหน่งสำหรับการเกิดนิวเคลียสแบบเอกพันธ์ของผลึก ZnO ในระหว่างการสังเคราะห์ วิธีการเตรียมพื้นผิวทั่วไป ได้แก่ การสลายตัวทางความร้อนในแหล่งกำเนิดของผลึกสังกะสีอะซิเตตการเคลือบอนุภาคนาโน ZnO ด้วยการหมุนเหวี่ยง และการใช้ วิธี การสะสมไอระเหยทางกายภาพเพื่อสะสมฟิล์มบาง ZnO ^{[ 68 ] [ 69 ]}การเตรียมพื้นผิวสามารถทำควบคู่ไปกับวิธีการสร้างลวดลายจากบนลงล่าง เช่นลิโทกราฟีด้วยลำแสงอิเล็กตรอนและลิโทกราฟีด้วยนาโนสเฟียร์เพื่อกำหนดตำแหน่งการเกิดนิวเคลียสก่อนการเจริญเติบโต นาโนไวร์ ZnO ที่เรียงตัวกันสามารถใช้ในเซลล์แสงอาทิตย์แบบย้อมสีและอุปกรณ์ปล่อยสนามได้^{[ 70 ] [ 71 ]}

การใช้งานของผงซิงค์ออกไซด์มีมากมาย และการใช้งานหลักๆ สรุปได้ดังนี้ การใช้งานส่วนใหญ่ใช้ประโยชน์จากปฏิกิริยาของออกไซด์ในฐานะสารตั้งต้นของสารประกอบซิงค์อื่นๆ สำหรับการใช้งานในด้านวัสดุศาสตร์ ซิงค์ออกไซด์มีดัชนี หักเหสูง การนำความร้อนสูง การยึดเกาะ คุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรีย และการป้องกันรังสียูวี ดังนั้นจึงมีการเติมลงในวัสดุและผลิตภัณฑ์ต่างๆ รวมถึงพลาสติก เซรามิก แก้ว ซีเมนต์^{[ 72 ]}ยาง สารหล่อลื่น^{[ 12 ]}สี ยาขี้ผึ้ง กาว สารเคลือบหลุมร่องฟัน การผลิต คอนกรีตเม็ดสี อาหาร แบตเตอรี่เฟอร์ไรต์และสารหน่วงไฟ^{[ 73 ]}

ระหว่าง 50% ถึง 60% ของการใช้ ZnO อยู่ในอุตสาหกรรมยาง^{[ 74 ]}ซิงค์ออกไซด์ร่วมกับกรดสเตียริกถูกใช้ในการวัลคาไนซ์ยาง ด้วยกำมะถัน ^{[ 24 ] [ 75 ]}สารเติมแต่ง ZnO ในรูปของอนุภาคนาโนถูกใช้ในยางเป็นเม็ดสี^{[ 76 ]}และเพื่อเพิ่มความทนทาน^{[ 77 ]}และถูกนำมาใช้ในวัสดุยางคอมโพสิต เช่น วัสดุที่ใช้มอนต์มอริลโลไนต์ เป็นส่วนประกอบหลัก เพื่อให้มีคุณสมบัติในการฆ่าเชื้อโรค^{[ 78 ]}

อุตสาหกรรมเซรามิกใช้ซิงค์ออกไซด์ในปริมาณมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนผสมของเคลือบเซรามิกและฟริต ความจุความร้อน การนำความร้อน และความเสถียรที่อุณหภูมิสูงของ ZnO ควบคู่กับค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวที่ค่อนข้างต่ำ เป็นคุณสมบัติที่พึงประสงค์ในการผลิตเซรามิก ZnO มีผลต่อจุดหลอมเหลวและคุณสมบัติทางแสงของเคลือบ เคลือบฟัน และสูตรเซรามิก ซิงค์ออกไซด์ในฐานะฟลักซ์รองที่มีการขยายตัวต่ำ ช่วยปรับปรุงความยืดหยุ่นของเคลือบโดยลดการเปลี่ยนแปลงความหนืดตามอุณหภูมิ และช่วยป้องกันการแตกร้าวและการสั่นไหว การแทนที่ BaO และ PbO ด้วย ZnO จะทำให้ความจุความร้อนลดลงและการนำความร้อนเพิ่มขึ้น ซิงค์ในปริมาณน้อยช่วยปรับปรุงการพัฒนาพื้นผิวที่มันเงาและแวววาว อย่างไรก็ตาม ในปริมาณปานกลางถึงสูง จะทำให้เกิดพื้นผิวด้านและเป็นผลึก สำหรับเรื่องสี ซิงค์มีอิทธิพลที่ซับซ้อน^{[ 74 ]}

ซิงค์ออกไซด์ที่ผสมกับเหล็ก(III)ออกไซด์ ( Fe2O3 ₎ ประมาณ 0.5% เรียกว่าคาลาไมน์ และใช้ใน_{โลชั่น}คาลาไมน์ซึ่งเป็นยาทาผิว^{[ 79 ]}ในอดีต ชื่อคาลาไมน์ถูกใช้เรียกแร่ธาตุที่มีสังกะสีในรูปผงเป็นยา^{[ 80 ]}แต่ในปี ค.ศ. 1803 ได้มีการระบุว่าแร่ที่อธิบายว่าเป็นคาลาไมน์นั้น แท้จริงแล้วเป็นส่วนผสมของแร่สังกะสีสมิธโซไนต์และเฮมิโมร์ไฟต์^{[ 81 ]}

ซิงค์ออกไซด์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการรักษาโรคผิวหนังหลายชนิด รวมถึงโรคผิวหนังอักเสบจากภูมิแพ้โรค^{ผิวหนัง}อักเสบจาก การสัมผัส อาการคัน จาก โรคกลาก ผื่นผ้าอ้อมและสิว [ ^{82 ]}มีการใช้ในผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่นแป้งเด็กและครีมป้องกันผื่นผ้าอ้อมครีมคาลาไมน์แชมพูขจัดรังแคและขี้ผึ้งฆ่าเชื้อ^{[ 18 ] [ 83 ]}นอกจากนี้ยังมักผสมกับน้ำมันละหุ่งเพื่อสร้าง ครีมซิงค์ และ น้ำมันละหุ่งที่ มีคุณสมบัติในการบำรุงผิวและกระชับผิว ซึ่งมักใช้ในการรักษาทารก^{[ 84 ] [ 85 ]}

นอกจากนี้ยังเป็นส่วนประกอบในเทป (เรียกว่า "เทปซิงค์ออกไซด์") ที่นักกีฬาใช้เป็นผ้าพันแผลเพื่อป้องกันความเสียหายของเนื้อเยื่ออ่อนระหว่างการออกกำลังกาย^{[ 86 ]}

ซิงค์ออกไซด์ใช้ในผลิตภัณฑ์น้ำยาบ้วนปาก และ ยาสีฟันในฐานะสารต้านแบคทีเรียที่เสนอเพื่อป้องกันการก่อตัวของคราบจุลินทรีย์และหินปูน^{[ 87 ]}และเพื่อควบคุมกลิ่นปากโดยการลด ก๊าซ ระเหยและสารประกอบกำมะถันระเหย (VSC) ในช่องปาก^{[ 88 ]}นอกจากซิงค์ออกไซด์หรือเกลือซิงค์แล้ว ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ยังมักมีส่วนประกอบที่ออกฤทธิ์อื่นๆ เช่น เซทิ ^ลไพริดิเนียมคลอไรด์ [ ^{89 ]}ไซลิทอล [ ^{90 ] ฮิ}โนคิติออล [ ^{91 ]}น้ำมันหอมระเหยและสารสกัด^จากพืช^{[ 92 ] [ 93 ]} ซิงค์ออกไซด์ชนิดผงมีคุณสมบัติในการดับกลิ่นและต้านแบคทีเรีย^{[ 94 ]}

ZnO ถูกเติมลงในผ้าฝ้าย ยาง ผลิตภัณฑ์ดูแลช่องปาก^{[ 95 ] [ 96 ]}และบรรจุภัณฑ์อาหาร^{[ 97 ] [ 98 ] การออกฤทธิ์ต้านแบคทีเรียที่เพิ่มขึ้นของอนุภาคละเอียดเมื่อเทียบกับวัสดุขนาดใหญ่ไม่ได้จำกัดเฉพาะ ZnO เท่านั้น}แต่ยังพบได้ในวัสดุอื่นๆ เช่นเงิน^[ 99 ^]กลไกของผลต้านแบคทีเรียของ ZnO ได้รับการอธิบายในหลายแง่มุม เช่น การสร้างอนุมูลออกซิเจนการปล่อยไอออน Zn ²⁺และการรบกวนเยื่อหุ้มเซลล์แบคทีเรียโดยทั่วไปโดยอนุภาคนาโน^{[ 100 ]}

ซิงค์ออกไซด์ใช้ในครีมกันแดดเพื่อดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลต^{[ 82 ]}เป็นสารดูดซับ UVA และ UVB ที่ครอบคลุมสเปกตรัมกว้างที่สุด^{[ 101 ] [ 102 ]}ซึ่งได้รับการอนุมัติให้ใช้เป็นครีมกันแดดโดยสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา ของสหรัฐอเมริกา (FDA) ^{[ 103 ]}และมีความเสถียรต่อแสงอย่างสมบูรณ์^{[ 104 ]}เมื่อใช้เป็นส่วนผสมในครีมกันแดด ซิงค์ออกไซด์จะปิดกั้นทั้งรังสีUVA (320–400 นาโนเมตร) และUVB (280–320 นาโนเมตร) ของรังสีอัลตราไวโอเลตซิงค์ออกไซด์และสารกันแดดทางกายภาพที่พบได้ทั่วไปอีกชนิดหนึ่งคือไทเทเนียมไดออกไซด์ถือว่าไม่ก่อให้เกิดการระคายเคือง ไม่ก่อให้เกิดอาการแพ้ และไม่ทำให้เกิดสิว อุด ตัน^{[ 105 ]}อย่างไรก็ตาม ซิงค์จากซิงค์ออกไซด์จะถูกดูดซึมเข้าสู่ผิวหนังเพียงเล็กน้อย^{[ 106 ]}

ครีมกันแดดหลายชนิดใช้อนุภาคนาโนของซิงค์ออกไซด์ (รวมถึงอนุภาคนาโนของไทเทเนียมไดออกไซด์) เนื่องจากอนุภาคขนาดเล็กดังกล่าวไม่กระจายแสงและจึงไม่ปรากฏเป็นสีขาว อนุภาคนาโนเหล่านี้ไม่ถูกดูดซึมเข้าสู่ผิวหนังมากกว่าอนุภาคซิงค์ออกไซด์ขนาดปกติ^{[ 107 ]}และจะถูกดูดซึมเข้าสู่ชั้นนอกสุดของผิวหนังเท่านั้น แต่ไม่เข้าสู่ร่างกาย^{[ 107 ]}

เมื่อผสมกับยูจีนอลจะเกิดซิงค์ออกไซด์ยูจีนอล ซึ่งมีประโยชน์ ในการบูรณะและทันตกรรมประดิษฐ์^{[ 29 ] [ 108 ]}

ซิงค์ออกไซด์ถูกเติมลงในผลิตภัณฑ์อาหารหลายชนิด รวมถึงซีเรียลอาหารเช้าเพื่อเป็นแหล่งของสังกะสี ซึ่งเป็นสารอาหาร ที่จำเป็น สังกะสีอาจถูกเติมลงในอาหารในรูปของอนุภาค นาโนซิงค์ออกไซด์ หรือในรูปของซิงค์ซัลเฟตซิงค์กลูโคเนตซิงค์อะซิเตตหรือซิงค์ซิเตรต [ ^{109 ] อาหาร}บางชนิดยังมี ZnO ในปริมาณเล็กน้อย แม้ว่าจะไม่ได้ตั้งใจให้เป็นสารอาหารก็ตาม^{[ 110 ]}

ซิงค์ออกไซด์ (ซิงค์ไวท์) ใช้เป็นเม็ดสีในสีทาและมีความทึบแสงมากกว่าลิโทโพนแต่มีความทึบแสงน้อยกว่าไทเทเนียมไดออกไซด์ [ ^{14 ] นอกจาก}นี้ยังใช้ในการเคลือบกระดาษ ซิงค์ไวท์แบบจีนเป็นซิงค์ไวท์เกรดพิเศษที่ใช้ในเม็ดสีของศิลปิน^{[ 111 ]}การใช้ซิงค์ไวท์เป็นเม็ดสีในการวาดภาพสีน้ำมันเริ่มต้นในช่วงกลางศตวรรษที่ 18 ^{[ 112 ]}มันได้เข้ามาแทนที่ตะกั่วไวท์ ที่เป็นพิษบางส่วน และถูกใช้โดยจิตรกรเช่นBöcklin , Van Gogh [ ^{113 ]} Manet , Munch และคนอื่นๆ แม้ว่าผู้ผลิต ^สีทาบางรายกำลังทยอยเลิกใช้เนื่องจากมีแนวโน้มที่จะสร้างฟิล์มสีที่เปราะและไม่เสถียรในสีน้ำมัน^{[ 114 ] [ 115 ]}นอกจากนี้ยังเป็นส่วนประกอบหลักของเครื่องสำอางแร่ธาตุ (CI 77947) ^{[ 116 ]}

ซิงค์ออกไซด์ขนาดไมโครและนาโนให้การป้องกันที่แข็งแกร่งต่อรังสีอัลตราไวโอเลตUVAและUVB และด้วยเหตุนี้จึงถูกนำมาใช้ใน^ครีมกันแดด [ ^{117 ]} และยังใช้ใน แว่นกันแดดป้องกันรังสียูวีสำหรับใช้ในอวกาศและเพื่อการป้องกันเมื่อทำการเชื่อมตามการวิจัยของนักวิทยาศาสตร์ที่ Jet Propulsion Laboratory ( JPL ) ^{[ 118 ]}

สีที่ประกอบด้วยผงซิงค์ออกไซด์ถูกนำมาใช้เป็นสารเคลือบป้องกันการกัดกร่อนสำหรับโลหะมานานแล้ว โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีประสิทธิภาพสำหรับเหล็กชุบสังกะสี เหล็กเป็นวัสดุที่ยากต่อการปกป้องเนื่องจากปฏิกิริยาของเหล็กกับสารเคลือบอินทรีย์ทำให้เกิดความเปราะและขาดการยึดเกาะ สีซิงค์ออกไซด์ยังคงรักษาความยืดหยุ่นและการยึดเกาะบนพื้นผิวดังกล่าวได้นานหลายปี^{[ 73 ]}

ZnO ที่มีการเจือสาร n-type สูงด้วยอะลูมิเนียมแกลเลียมหรืออินเดียมจะโปร่งใสและนำไฟฟ้าได้ ( ความโปร่งใส ~90% ความต้านทาน ต่ำสุด ~10 ⁻⁴ Ω·cm ^{[ 119 ]} ) การเคลือบ ZnO:Al ใช้สำหรับหน้าต่างประหยัดพลังงานหรือป้องกันความร้อน การเคลือบจะยอมให้ส่วนที่มองเห็นได้ของสเปกตรัมผ่านเข้ามา แต่จะสะท้อนรังสีอินฟราเรด (IR) กลับเข้าไปในห้อง (ประหยัดพลังงาน) หรือไม่ยอมให้รังสี IR เข้าไปในห้อง (ป้องกันความร้อน) ขึ้นอยู่กับว่าด้านใดของหน้าต่างมีการเคลือบ^{[ 25 ]}

พลาสติก เช่นโพลีเอทิลีนแนฟทาเลต (PEN) สามารถป้องกันได้โดยการเคลือบด้วยซิงค์ออกไซด์ การเคลือบนี้ช่วยลดการแพร่กระจายของออกซิเจนผ่าน PEN ^{[ 120 ]}ชั้นซิงค์ออกไซด์ยังสามารถใช้กับโพลีคาร์บอเนตในการใช้งานกลางแจ้งได้ การเคลือบนี้ช่วยปกป้องโพลีคาร์บอเนตจากรังสีแสงอาทิตย์ และลดอัตราการเกิดออกซิเดชันและการเหลืองตัวจากแสง^{[ 121 ]}

ซิงค์ออกไซด์ที่ลดปริมาณ^64Zn ( ไอโซโทปของสังกะสีที่มีมวลอะตอม 64) ถูกนำมาใช้ในการป้องกันการกัดกร่อนในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบน้ำแรงดันสูงการลดปริมาณนี้เป็นสิ่งจำเป็น เนื่องจาก^64Znจะถูกเปลี่ยนเป็น^65Zn ที่เป็นกัมมันตรังสี ภายใต้การฉายรังสีจากนิวตรอนของเครื่องปฏิกรณ์^{[ 122 ]}

ซิงค์ออกไซด์ (ZnO) ใช้เป็นขั้นตอนการปรับสภาพเบื้องต้นเพื่อกำจัดไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H₂S ₎ออกจากก๊าซธรรมชาติหลังจากการเติมไฮโดรเจนให้กับสารประกอบกำมะถัน ใดๆ ก่อนที่จะเข้าสู่ เครื่องปฏิรูปมีเทนซึ่งอาจเป็นพิษต่อตัวเร่งปฏิกิริยา ที่อุณหภูมิระหว่างประมาณ 230–430 °C (446–806 °F) H₂S _จะถูกเปลี่ยนเป็นน้ำโดยปฏิกิริยาต่อไปนี้: ^{[ 123 ]}

H₂S + ZnO → _H₂O + _ZnS

ZnO มีช่องว่างแถบพลังงานโดยตรง ที่กว้าง (3.37 eV หรือ 375 nm ที่อุณหภูมิห้อง) ดังนั้น การใช้งานที่มีศักยภาพที่พบได้บ่อยที่สุดคือในไดโอดเลเซอร์และไดโอดเปล่งแสง (LED) ^{[ 126 ]}นอกจากนี้ ยังมีการรายงานคุณสมบัติที่ไม่เป็นเชิงเส้นแบบอัลตร้าฟาสต์และฟังก์ชันการนำไฟฟ้าด้วยแสงใน ZnO ^{[ 127 ]}การใช้งานทางด้านอิเล็กโทรออปติกบางอย่างของ ZnO ซ้อนทับกับการใช้งานของGaNซึ่งมีช่องว่างแถบพลังงานที่คล้ายกัน (~3.4 eV ที่อุณหภูมิห้อง) เมื่อเทียบกับ GaN แล้ว ZnO มีพลังงานยึดเหนี่ยวเอ็กซิตอนที่มากกว่า (~60 meV ซึ่งมากกว่าพลังงานความร้อนที่อุณหภูมิห้องถึง 2.4 เท่า) ส่งผลให้ ZnO เปล่งแสงที่อุณหภูมิห้องได้อย่างสว่างสดใส ZnO สามารถนำมาใช้ร่วมกับ GaN สำหรับการใช้งาน LED ได้ ตัวอย่างเช่น ชั้น ออกไซด์นำไฟฟ้าโปร่งใสและโครงสร้างนาโนของ ZnO ช่วยให้การส่งผ่านแสงดีขึ้น^{[ 128 ]}คุณสมบัติอื่นๆ ของ ZnO ที่เอื้อต่อการใช้งานทางอิเล็กทรอนิกส์ ได้แก่ ความเสถียรต่อรังสีพลังงานสูงและความสามารถในการสร้างลวดลายด้วยการกัดทางเคมีแบบเปียก^{[ 129 ]}ความต้านทานต่อรังสี^{[ 130 ]}ทำให้ ZnO เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานในอวกาศ ZnO ที่มีโครงสร้างระดับนาโนเป็นตัวกลางที่มีประสิทธิภาพทั้งในรูปแบบผงและผลึกหลายเหลี่ยมในเลเซอร์แบบสุ่ม [ ^{131 ]}เนื่องจากมีดัชนีหักเห สูง และคุณสมบัติการเปล่งแสงดัง^{กล่าว[ 132 ]}

ซิงค์ออกไซด์ใช้ในเซ็นเซอร์ก๊าซ เซมิคอนดักเตอร์ สำหรับการตรวจจับสารประกอบในอากาศ เช่นไฮโดรเจนซัลไฟด์ไนโตรเจนไดออกไซด์และสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย ZnO เป็นเซมิคอนดักเตอร์ที่กลายเป็นn-dopedโดยการดูดซับสารประกอบรีดิวซ์ซึ่งจะลดความต้านทานไฟฟ้าที่ตรวจจับได้ผ่านอุปกรณ์ ในลักษณะที่คล้ายกับ เซ็นเซอร์ก๊าซเซมิคอนดักเตอร์ ทิน ออกไซด์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย มันถูกสร้างเป็นโครงสร้างนาโน เช่น ฟิล์มบางอนุภาคนาโน เสาขนาดนาโนหรือลวดนาโนเพื่อให้มีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่สำหรับการโต้ตอบกับก๊าซ เซ็นเซอร์เหล่านี้ถูกทำให้เลือกเฉพาะก๊าซบางชนิดได้โดยการเติมสารเจือปนหรือวัสดุที่ยึดติดกับพื้นผิว เช่น โลหะมีค่าเร่งปฏิกิริยา^{[ 133 ] [ 134 ]}

ชั้น ZnO ที่เจือด้วยอะลูมิเนียมถูกใช้เป็นอิเล็กโทรด โปร่งใส ส่วนประกอบ Zn และ Al มีราคาถูกกว่าและเป็นพิษน้อยกว่าอินเดียมทินออกไซด์ (ITO) ที่ใช้กันทั่วไปมาก การใช้งานเชิงพาณิชย์ที่กำลังเกิดขึ้นใหม่คือการใช้ ZnO เป็นหน้าสัมผัสด้านหน้าสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์และจอแสดงผลคริสตัลเหลว^{[ 42 ]}

ทรานซิสเตอร์ฟิล์มบางโปร่งใส(TTFT) สามารถผลิตได้ด้วย ZnO เนื่องจากเป็นทรานซิสเตอร์แบบสนามไฟฟ้า จึงไม่จำเป็นต้องมีรอยต่อ ap–n ^{[ 135 ]}จึงหลีกเลี่ยงปัญหาการเจือปนแบบ p-type ของ ZnO ทรานซิสเตอร์แบบสนามไฟฟ้าบางชนิดยังใช้นาโนแท่ง ZnO เป็นช่องทางการนำไฟฟ้าอีกด้วย^{[ 136 ]}

พบว่าคุณสมบัติทางไฟฟ้าของเส้นใยสิ่งทอที่เคลือบ ด้วย ZnO สามารถสร้าง "ระบบนาโนที่ขับเคลื่อนด้วยตนเอง" ได้ด้วยแรงทางกลในชีวิตประจำวันจากลมหรือการเคลื่อนไหวของร่างกาย ^{[ 137 ] [ 138 ]}

ZnO ทั้งในระดับมหภาค^{[ 139 ]}และระดับนาโน^{[ 140 ]}สามารถนำมาใช้เป็นอิเล็กโทรดในการเร่งปฏิกิริยา ด้วยแสงได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในฐานะแอโนด^{[ 141 ]}ใน การใช้งาน เคมีสีเขียวในฐานะตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยแสง ZnO จะทำปฏิกิริยาเมื่อสัมผัสกับรังสี UV ^{[ 139 ]}และใช้ใน ปฏิกิริยา การย่อยสลายด้วยแสงเพื่อกำจัดมลพิษอินทรีย์ออกจากสิ่งแวดล้อม^{[ 142 ] [ 140 ]}นอกจากนี้ยังใช้เพื่อทดแทนตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้ใน ปฏิกิริยา เคมีแสง ซึ่งโดยปกติจะต้องใช้สภาวะปฏิกิริยา ^ที่มีราคาแพงหรือไม่สะดวกและให้ผลผลิต ต่ำ ^[ 139 ^]

ปลายแหลมของนาโนแท่ง ZnO สามารถใช้เป็นตัวปล่อยสนามได้^{[ 143 ]}

ZnO เป็นวัสดุแอโนดที่มีศักยภาพสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเนื่องจากมีราคาถูก เข้ากันได้ทางชีวภาพ และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ZnO มีความจุทางทฤษฎีสูงกว่า (978 mAh g ⁻¹ ) เมื่อเทียบกับออกไซด์ของโลหะทรานซิชันอื่นๆ เช่น CoO (715 mAh g ⁻¹ ), NiO (718 mAh g ⁻¹ ) และ CuO (674 mAh g ⁻¹ ) ^{[ 144 ]}นอกจากนี้ ZnO ยังใช้เป็นอิเล็กโทรดในซูเปอร์คาปาซิเตอร์อีกด้วย^{[ 145 ]}

ในฐานะสารเติมแต่งอาหารซิงค์ออกไซด์อยู่ในรายชื่อสารที่ได้รับการยอมรับโดยทั่วไปว่าปลอดภัย ของ สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา ของสหรัฐอเมริกา ^{[ 146 ]}

ซิงค์ออกไซด์เองนั้นไม่เป็นพิษ อย่างไรก็ตาม การสูดดมไอระเหยของซิงค์ออกไซด์ที่มีความเข้มข้นสูง เช่น ไอระเหยที่เกิดขึ้นเมื่อซิงค์หรือโลหะผสมซิงค์ถูกหลอมและออกซิไดซ์ที่อุณหภูมิสูงนั้นเป็นอันตราย ปัญหานี้เกิดขึ้นขณะหลอมโลหะผสมที่มีทองเหลืองเนื่องจากจุดหลอมเหลวของทองเหลืองใกล้เคียงกับจุดเดือดของซิงค์^{[ 147 ]} การสูดดมซิงค์ออกไซด์ ซึ่งอาจเกิดขึ้นขณะเชื่อม เหล็กชุบสังกะสี (เหล็กชุบสังกะสี) อาจส่งผลให้เกิดโรคที่เรียกว่าไข้จากไอระเหยโลหะ^{[ 147 ]}

ในสูตรครีมกันแดดที่ผสมซิงค์ออกไซด์กับสารดูดซับรังสียูวีโมเลกุลเล็ก รังสียูวีทำให้เกิดการเสื่อมสภาพของสารดูดซับโมเลกุลเล็กและเกิดความเป็นพิษในการทดสอบตัวอ่อนปลาซีบราฟิช^{[ 148 ]}

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับซิงค์ออกไซด์

ลองค้นหาคำว่า zinc oxide  หรือphilosopher's woolใน Wiktionary ซึ่งเป็นพจนานุกรมออนไลน์ฟรี

• คุณสมบัติของซิงไคต์
• บัตรข้อมูลความปลอดภัยทางเคมีระหว่างประเทศ 0208
• คู่มือพกพา ของNIOSH เกี่ยวกับอันตรายจากสารเคมี
• ซิงค์ออกไซด์ในฐานข้อมูลคุณสมบัติของสารกำจัดศัตรูพืช (PPDB)
• เม็ดสีซิงค์ไวท์ที่ ColourLex