진크 산화물 역사 생산 및 산업 용도 탐구

유아의 연약한 피부를 보호하고, 페인트의 내후성을 강화하며, 전자 산업에서 중요한 역할을 할 수 있는 물질을 상상해 보십시오. 이 놀라운 소재는 산화아연(ZnO)입니다. 이 기사는 산화아연의 특성, 역사적 배경, 생산 방법, 응용 및 미래 동향에 대한 철저한 조사를 제공하여 독자에게 명확하고 포괄적인 관점을 제공합니다.

산화 아연은 화학식 ZnO를 갖는 무기 화합물입니다. 실온에서는 물에 녹지 않는 흰색 분말로 나타납니다. 미네랄 아연광물로 자연적으로 발생하는 산업용 산화아연은 ​​주로 합성 방법을 통해 생산됩니다.

산화아연의 사용은 수천년 전으로 거슬러 올라갑니다. 초기 문명에서는 안료와 약용 연고에 아연 화합물을 사용했을 가능성이 높지만 정확한 구성은 여전히 ​​불확실합니다. 기원전 500년 또는 그 이전의 고대 인도 의학 문헌에는 눈 질환과 열린 상처를 치료하는 데 사용되는 산화아연으로 여겨지는 "푸쉬판잔"이 언급되어 있습니다. 그리스 의사 Dioscorides는 CE 1세기에 산화아연 연고를 기록했으며 Avicenna는 그의 의학 백과사전에서 궤양성 암에 대한 사용을 권장했습니다.

산화아연의 생산은 수세기에 걸쳐 크게 발전해 왔습니다. 초기 방법은 상대적으로 간단했습니다. 기원전 200년경 로마인들은 구리가 산화아연과 반응하는 접합 공정을 통해 황동을 생산했습니다. 이 산화물은 수직 용광로에서 아연 광석을 가열하여 연도에서 산화된 아연 증기를 방출함으로써 생성되었을 가능성이 높습니다.

인도의 자와르(Zawar) 아연 광산에는 기원전 1000년 후반의 산화아연 매장지가 포함되어 있습니다. 12세기에서 16세기 사이에 인도의 야금학자들은 아연과 산화아연 생산을 위한 원시적인 직접 합성 기술을 개발했습니다. 이 지식은 17세기에 중국으로 전파되었고, 유럽 최초의 아연 제련소가 브리스톨에 문을 열었습니다(1743). 1782년에는 납백색안료의 보다 안전한 대안으로 산화아연이 제안되었습니다.

산화아연은 ​​화장품, 식품, 고무, 플라스틱, 세라믹, 유리, 시멘트, 윤활제, 페인트, 의약품, 접착제, 전자제품 등 다양한 산업에 사용됩니다.

고무 부문은 전 세계 산화아연 생산량의 50% 이상을 소비합니다. 가황촉진제 역할을 하여 고무의 강도, 탄성, 내후성을 향상시키며 제품의 수명을 연장시킵니다.

백색 안료인 산화아연은 ​​기존의 납 기반 대체품에 비해 우수한 UV 저항성, 곰팡이 억제 및 무독성을 제공합니다. 유성 페인트에 사용되기 시작한 것은 1834년이며, 1845년 파리에서 산업 규모의 생산이 시작되었습니다. 1850년에는 유럽의 산화아연 페인트 제조가 널리 보급되었습니다.

산화아연은 ​​UV 차단 특성으로 인해 자외선 차단제의 핵심 성분으로 사용됩니다. 항균 및 항염증 효과로 인해 여드름 치료, 기저귀 발진 크림 및 기타 피부과 제제에 유용하게 사용됩니다.

와이드 밴드갭 반도체인 산화아연은 ​​투명 전도성 필름, 태양전지, LED 및 센서를 가능하게 합니다. 1970년대에 고순도 산화아연이 티타늄 화합물로 대체되기 전에 복사 용지에 적용되었습니다.

추가 용도로는 동물 사료의 영양 보충제, 상처 드레싱, 세라믹 플럭스, 시멘트 첨가제 및 항균 재료가 있습니다.

전 세계 산화아연 시장의 가치는 2023년 약 35억 달러였으며, 2028년에는 45억 달러(CAGR 5%)에 이를 것으로 예상됩니다. 아시아태평양 지역이 소비를 장악하고 있으며, 중국이 전 세계 공급량의 절반 이상을 생산하고 있습니다. 시장 성장 동인으로는 고무 산업 확장, 친환경 안료 수요, 개인 위생용품 확산, 고급 반도체 요구 등이 있습니다.

일반적으로 안전하지만 장기간 산화아연 먼지에 노출되면 호흡기 자극을 유발할 수 있습니다. 환경 문제는 생산 폐기물 흐름에 초점을 맞추고 있어 보다 깨끗한 제조 공정이 필요합니다. 새로운 연구에서는 나노 크기의 산화아연 입자가 잠재적인 수생 독성을 나타낼 수 있으므로 추가 환경 위험 평가가 필요하다는 사실이 밝혀졌습니다.

나노 규모의 산화아연은 ​​자외선 차단제, 코팅 및 전자 제품의 고급 응용 분야에 향상된 표면적과 반응성을 제공합니다.

표면 개질된 산화아연은 ​​광촉매 수처리, 항균 재료 및 전도성 코팅을 포함한 특수 응용 분야를 가능하게 합니다.

산화아연의 생체적합성은 약물 전달 시스템, 조직 공학 지지체 및 바이오센서 개발을 지원합니다.

산업 전반에 걸친 산화아연의 다각적 응용은 지속적인 기술적 중요성을 보여줍니다. 생산 방법이 발전하고 새로운 응용 분야가 등장함에 따라 이 다용도 화합물은 재료 과학 및 산업 발전에서 계속해서 중요한 역할을 할 것입니다.