Ossido di zinco, un composto chimico, è classificato come colore inorganico. Questo pigmento è ampiamente utilizzato in varie applicazioni industriali e cosmetiche grazie alle sue eccellenti proprietà, tra cui alta stabilità, opacità e non reattività.

Composizione chimica e struttura

Ossido di zinco è un composto inorganico con la formula chimica ZnO. È composto da zinco (Zn) e ossigeno (O), formando ossido di zinco. Questa composizione conferisce al pigmento il suo caratteristico colore bianco e altre proprietà preziose.

Proprietà fisiche

Questo pigmento si presenta tipicamente come una polvere fine bianca. Ha un'alta densità e un eccellente potere coprente. Ossido di zinco è noto per la sua stabilità chimica, resistenza alla luce e al calore, e natura inerte, rendendolo adatto per applicazioni di lunga durata. La sua opacità e la forte capacità tintoria lo rendono un pigmento versatile per vari utilizzi.

Processo industriale di sintesi chimica

• Preparazione dei reagenti. Le principali materie prime includono zinco metallico (Zn) e aria o ossigeno.
• Fusione dello zinco. La produzione di Ossido di zinco inizia con la fusione del metallo di zinco in un forno ad alta temperatura.
• Ossidazione. Lo zinco fuso viene vaporizzato e quindi ossidato in presenza di aria o ossigeno ad alta temperatura. Questo processo trasforma il vapore di zinco in ossido di zinco (ZnO).
• Raffreddamento. Il fumo di ossido di zinco viene rapidamente raffreddato e raccolto in una camera di raffreddamento per formare particelle fini di ossido di zinco.
• Raccolta. Le particelle di ossido di zinco vengono raccolte utilizzando filtri o precipitatori elettrostatici.
• Lavaggio. L'ossido di zinco raccolto viene lavato con acqua deionizzata per rimuovere eventuali impurità solubili.
• Essiccazione. L'ossido di zinco lavato viene essiccato a temperatura controllata per rimuovere l'umidità residua e ottenere una polvere secca.
• Macinazione. L'ossido di zinco essiccato viene macinato per ottenere una polvere di particelle fini e uniformi. Questo passaggio può includere l'uso di mulini a sfere o altri macchinari di macinazione.
• Classificazione. La polvere essiccata viene classificata per garantire una dimensione delle particelle uniforme. Questo passaggio può includere la setacciatura o l'uso di classificatori d'aria.
• Stabilizzazione. La polvere di Ossido di zinco viene stabilizzata per garantirne la stabilità durante il trasporto e lo stoccaggio, prevenendo l'aggregazione e la degradazione.
• Controllo di qualità. Il Ossido di zinco viene sottoposto a rigorosi test di qualità per assicurare che soddisfi gli standard di purezza, intensità del colore e sicurezza. Questi test includono l'analisi chimica, la spettroscopia e i test fisici per determinare la dimensione delle particelle e le proprietà reologiche.

A cosa serve e dove si usa

Cosmetica

Ingrediente cosmetico soggetto a restrizioni  IV/144 come Voce pertinente negli allegati del regolamento europeo sui cosmetici n. 1223/2009. Sostanza o ingrediente segnalato: 

• Zinc oxide. Formulazione delle condizioni d'uso e delle avvertenze: Da non utilizzare in applicazioni che possono comportare l'esposizione dei polmoni dell'utente finale per inalazione.

Cosmetica - Funzioni INCI

• Colorante. Questo ingrediente ha la funzione primaria di colorare la soluzione in cui è inserito in modo temporaneo, semi-permanente o permanente, sia da solo che in presenza dei componenti complementari aggiunti per la colorazione.

Ossido di zinco è utilizzato in prodotti cosmetici come creme solari, fondotinta, ciprie e creme per il viso grazie alla sua alta opacità, protezione UV

Medicina

Composto chimico con un'azione antisettica. È anche usato come astringente e topico in bende, creme, unguenti, cementi dentali e come protezione dai raggi UV.

Prodotti farmaceutici. L'ossido di zinco è ampiamente utilizzato nei prodotti farmaceutici, come unguenti e creme, per le sue proprietà antisettiche e protettive per la pelle.

Applicazioni Industriali 

Vernici e rivestimenti. Nell'industria delle vernici, l'ossido di zinco è utilizzato per ottenere tonalità di bianco e migliorare la resistenza ai raggi UV. La sua stabilità e le forti proprietà tintorie lo rendono ideale per rivestimenti decorativi e protettivi.

Plastica e polimeri. Questo pigmento è impiegato nella produzione di materie plastiche e polimeri per migliorare l'uniformità del colore, l'opacità e la protezione UV. È comunemente utilizzato in prodotti come materiali per imballaggi, beni di consumo e applicazioni all'aperto.

Ceramiche e vetro. Ossido di zinco è utilizzato nella produzione di ceramiche e vetro per ottenere colori bianchi stabili e migliorare le proprietà complessive dei materiali. È particolarmente apprezzato per la sua resistenza ai processi ad alta temperatura.

Inchiostri. Il pigmento è anche utilizzato negli inchiostri da stampa per produrre colori bianchi brillanti, garantendo stampe di alta qualità e durevoli.

Sicurezza

Ossido di zinco è generalmente considerato sicuro per l'uso nei prodotti di consumo quando maneggiato seguendo le corrette procedure di sicurezza. È importante evitare l'inalazione della polvere e minimizzare il contatto diretto con la pelle e gli occhi.  Le raccomandazioni riguardano per lo più l'inalazione, che è da evitare, di questa sostanza, ma la gran parte degli studi ritiene che sia sicura se inserita in creme  e formulata secondo le direttive stabilite per la sicurezza cosmetica e farmaceutica (2).

Ossido di zinco studi

Molecular Formula  ZnO

Molecular Weight 

CAS   1314-13-2

EC number   215-222-5

DTXSID7035016

UNII SOI2LOH54Z

Synonyms:

Zinc oxide

Pigment White 4

CI 77947

Bibliografia__________________________________________________________________________

(1) Kim KB, Kim YW, Lim SK, Roh TH, Bang DY, Choi SM, Lim DS, Kim YJ, Baek SH, Kim MK, Seo HS, Kim MH, Kim HS, Lee JY, Kacew S, Lee BM. Risk assessment of zinc oxide, a cosmetic ingredient used as a UV filter of sunscreens. J Toxicol Environ Health B Crit Rev. 2017;20(3):155-182. doi: 10.1080/10937404.2017.1290516. 

Abstract. Zinc oxide (ZnO), an inorganic compound that appears as a white powder, is used frequently as an ingredient in sunscreens. The aim of this review was to examine the toxicology and risk assessment of ZnO based upon available published data. Recent studies on acute, sub-acute, and chronic toxicities of ZnO indicated that this compound is virtually non-toxic in animal models. However, it was reported that ZnO nanoparticles (NP) (particle size, 40 nm) induced significant changes in anemia-related hematologic parameters and mild to moderate pancreatitis in male and female Sprague-Dawley rats at 536.8 mg/kg/day in a 13-week oral toxicity study. ZnO displayed no carcinogenic potential, and skin penetration is low. No-observed-adverse-effect level (NOAEL) ZnO was determined to be 268.4 mg/kg/day in a 13-week oral toxicity study, and a maximum systemic exposure dose (SED) of ZnO was estimated to be 0.6 mg/kg/day based on topical application of sunscreen containing ZnO. Subsequently, the lowest margin of safety (MOS) was estimated to be 448.2, which indicates that the use of ZnO in sunscreen is safe. A risk assessment was undertaken considering other routes of exposure (inhalation or oral) and major product types (cream, lotion, spray, and propellant). Human data revealed that MOS values (7.37 for skin exposure from cream and lotion type; 8.64 for skin exposure of spray type; 12.87 for inhalation exposure of propellant type; 3.32 for oral exposure of sunscreen) are all within the safe range (MOS > 1). Risk assessment of ZnO indicates that this compound may be used safely in cosmetic products within the current regulatory limits of 25% in Korea.

(2) Keerthana S, Kumar A. Potential risks and benefits of zinc oxide nanoparticles: a systematic review. Crit Rev Toxicol. 2020 Jan;50(1):47-71. doi: 10.1080/10408444.2020.1726282. Epub 2020 Mar 18. PMID: 32186437.

Abstract. Zinc oxide nanoparticles are well-known metal oxide nanoparticles having numbers of applications in the field of cosmetology, medicine, and chemistry. However, the number of reports has indicated its toxicity also such as hepatotoxicity, pulmonary toxicity, neurotoxicity, and immunotoxicity. Thus, in this article, we have analyzed the potential risks and benefits of zinc oxide nanoparticles. The data related to risks and benefits of zinc oxide nanoparticles have been extracted from PubMed (from January 2007 to August 2019). A total of 3,892 studies have been published during this period regarding zinc oxide nanoparticles. On the basis of inclusion and exclusion criteria, 277 studies have been included for the analysis of risks and benefits. Emerging reports have indicated both risks and benefits of zinc oxide nanoparticles in concentration- and time-dependent manner under in vitro and in vivo conditions through different mechanism of action. In conclusion, zinc oxide nanoparticles could play a beneficial role in the treatment of various diseases but safety of these particles at particular effective concentration should be thoroughly evaluated.