ZINC (element chimic) ZINC (element chimic)

ZINC (lat. Zincum), Zn (a se citi „zinc”), un element chimic cu număr atomic 30, masă atomică 65,39. Zincul natural constă dintr-un amestec de cinci nuclizi stabili: 64Zn (48,6% în greutate), 66Zn (27,9%), 67Zn (4,1%), 68Zn (18,8%) și 70Zn (0,6%). Este situat în a patra perioadă în grupa IIB a sistemului periodic. Configurația a două straturi de electroni exteriori 3 s 2 p 6 d 10 4s 2 . În compuși, prezintă o stare de oxidare de +2 (valență II).
Raza atomului de Zn este 0,139 nm, raza ionului Zn 2+ este de 0,060 nm (numărul de coordonare 4), 0,0740 nm (numărul de coordonare 6) și 0,090 nm (numărul de coordonare 8). Energiile ionizării succesive a unui atom corespund cu 9,394, 17,964, 39,7, 61,6 și 86,3 eV. Electronegativitatea după Pauling (cm. PAULING Linus) 1,66.
Referință istorică
Aliaje de zinc cu cupru - alama (cm. ALAMĂ) au fost cunoscute de vechii greci și egipteni. Zincul a fost obținut în secolul al V-lea. î.Hr e. in India. istoricul roman Strabon (cm. STRABON)în 60-20 de ani î.Hr. e. a scris despre obținerea zincului metalic, sau „argint fals”. Ulterior, secretul obținerii zincului în Europa s-a pierdut, deoarece zincul format în timpul reducerii termice a minereurilor de zinc la 900 ° C trece în abur. Vaporii de zinc reacţionează cu oxigenul (cm. OXIGEN) aer, formând oxid de zinc liber, pe care alchimiștii l-au numit „lână albă”.
În 1743, la Bristol a fost deschisă prima fabrică de metal zinc, unde minereul de zinc a fost redus în retorte fără acces aerian. În 1746 A. S. Marggraf (cm. MARGRAPH Andreas Sigismund) a dezvoltat o metodă de obținere a metalului prin calcinarea unui amestec al oxidului său cu cărbune fără aer în retorte, urmată de condensarea vaporilor de zinc în frigidere.
Cuvântul „zinc” se găsește în scrierile lui Paracelsus (cm. Paracelsus)şi alţi cercetători ai secolelor XVI-XVII. și se întoarce, poate, la vechiul „zinc” german - placă, o oră. Numele acestui metal s-a schimbat de mai multe ori în istoria sa. Denumirea „zinc” a devenit folosită în mod obișnuit abia în anii 1920.
Fiind în natură
Conținutul de zinc din scoarța terestră este de 8,3 10 -3% din masă, în apa Oceanului Mondial 0,01 mg/l. Sunt cunoscute 66 de minerale de zinc, cele mai importante dintre ele sunt: ​​sfalerita (cm. sfalerit), kleyofan (cm. KLEIOFAN), marmatită (cm. MARMATIT), wurtzit, (cm. WURTZIT) smithsonite (cm. SMITSONITE) ZnC03, calamină (cm. KALAMIN) Zn4(OH)4Si207H20, zincit (cm. ZINCIT) ZnO, willemite (cm. WILLEMIT). Zincul face parte din minereurile polimetalice, care conțin și cupru, plumb, cadmiu , indiu (cm. INDIU), galiu (cm. GALIU), taliu (cm. TALIU) si altii. Zincul este un element biogen important: materia vie contine 5 10 -4% din greutate.
chitanta
Zincul este extras din minereuri polimetalice care conțin 1-4% Zn sub formă de sulfură. Minereul este îmbogățit pentru a obține concentrat de zinc (50-60%). Concentratele de zinc sunt calcinate în cuptoare cu pat fluidizat, transformând sulfura de zinc în ZnO. Există două rute de la ZnO la Zn. Conform metodei pirometalurgice, concentratul este sinterizat și apoi redus cu cărbune sau cocs la 1200-1300°C. Apoi vaporii de zinc evaporați din cuptor sunt condensați.
ZnO + C = Zn + CO.
Principala metodă de obținere a zincului este hidrometalurgică. Concentratele calcinate sunt tratate cu acid sulfuric. Impuritățile sunt îndepărtate din soluția de sulfat rezultată prin precipitarea lor cu praf de zinc. Soluția purificată este supusă electrolizei. Zincul este depus pe catozii de aluminiu. Puritatea zincului electrolitic este de 99,95%.
Topirea zonelor este utilizată pentru a obține zinc de înaltă puritate. (cm. ZONE DE TOPIRE).
Proprietati fizice si chimice
Zincul este un metal alb-albăstrui.
Are o rețea hexagonală cu parametri dar= 0,26649 nm, din= 0,49468 nm. Punct de topire 419,58°C, punct de fierbere 906,2°C, densitate 7,133 kg/dm3. Casant la temperatura camerei. Plastic la 100-150°C. Potențialul standard al electrodului este de -0,76 V, în seria potențialelor standard este situat înaintea fierului Fe.
În aer, zincul este acoperit cu o peliculă subțire de oxid de ZnO. Când este încălzit puternic, arde cu formarea de amfoter (cm. AMFOTERICITATE) oxid alb ZnO.
2Zn + O2 = 2ZnO
Oxidul de zinc reacționează atât cu soluțiile acide:
ZnO + 2HNO 3 \u003d Zn (NO 3) 2 + H 2 O
și alcaline:
ZnO + 2NaOH (fuziune) \u003d Na 2 ZnO 2 + H 2 O
În această reacție, se formează zincat de sodiu Na2ZnO2.
Zincul de puritate obișnuită reacționează activ cu soluțiile acide:
Zn + 2HCl \u003d ZnCl 2 + H 2
Zn + H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + H 2
și soluții alcaline:
Zn + 2NaOH + 2H 2 O \u003d Na 2 + H 2,
formând hidroxo-zincate. Zincul foarte pur nu reacționează cu soluțiile de acizi și alcaline. Interacțiunea începe cu adăugarea câtorva picături dintr-o soluție de sulfat de cupru CuSO 4 .
Când este încălzit, zincul reacţionează cu halogenii (cm. HALOGENI) cu formarea de halogenuri de ZnHal 2. cu fosfor (cm. FOSFOR) zincul formează fosfuri Zn 3 P 2 şi ZnP 2. Cu sulf (cm. SULF)și analogii săi - seleniu (cm. SELENIU)și teluriu (cm. TELURIU)- diverse calcogenuri (cm. CALCOGENIDE), ZnS, ZnSe, ZnSe2 și ZnTe.
Cu hidrogen (cm. HIDROGEN), azot (cm. AZOT), carbon (cm. CARBON), siliciu (cm. SILICIU)și bor (cm. BOR (element chimic)) zincul nu reacționează direct. Nitrura Zn 3 N 2 se obţine prin reacţia zincului cu amoniacul (cm. AMONIAC) NH3 la 550-600°C.
În soluții apoase se formează ionii de zinc Zn 2+ acvacomplexe 2+ și 2+.
Aplicație
Cea mai mare parte a zincului produs este cheltuită pentru producția de acoperiri anticorozive pentru fier și oțel. Zincul este folosit în baterii și baterii uscate. Foaia de zinc este folosită în domeniul imprimării. Aliajele de zinc (alama, nichel argint si altele) sunt folosite in inginerie. ZnO servește ca pigment în alb de zinc. Compușii zincului sunt semiconductori. Traversele de cale ferată sunt impregnate cu o soluție de clorură de zinc ZnCl 2, protejându-le de degradare.
Acțiune fiziologică
Zincul face parte din peste 40 de metaloenzime care catalizează hidroliza peptidelor, proteinelor și altor compuși din corpul uman. Zincul face parte din hormonul insulină. (cm. INSULINĂ) Zincul intră în corpul uman cu carne, lapte, ouă.
Plantele cu o lipsă de zinc în sol se îmbolnăvesc.
Zincul metalic este ușor toxic. Fosfura și oxidul de zinc sunt otrăvitoare. Ingestia de saruri de zinc solubile duce la indigestie, iritatii ale mucoaselor. MPC pentru zinc în apă este de 1,0 mg/l.

Dicţionar enciclopedic. 2009 .

Vedeți ce este „ZINC (element chimic)” în alte dicționare:

Zinc (lat. Zincum), Zn, un element chimic din Grupa II a sistemului periodic al lui Mendeleev; număr atomic 30, masă atomică 65,38, metal alb-albăstrui. Există 5 izotopi stabili cunoscuți cu numere de masă 64, 66, 67, 68 și 70; cel mai comun... ... Marea Enciclopedie Sovietică

Elementul cloro-argint este o sursă primară de curent chimic, în care zincul este un anod, clorura de argint este un catod, o soluție apoasă de clorură de amoniu (amoniac) sau clorura de sodiu este un electrolit. Cuprins 1 Istoricul invenției 2 Parametri ... Wikipedia

- (French Chlore, German Chlor, English Chlorine) un element din grupa halogenurilor; semnul său este Cl; greutate atomică 35,451 [Conform calculului lui Clarke al datelor lui Stas.] la O ​​= 16; o particulă de Cl 2, care corespunde bine cu densitățile sale găsite de Bunsen și Regnault în ceea ce privește ... ...

- (Argentum, argent, Silber), chem. Semnul Ag. S. aparţine numărului de metale cunoscute omului în antichitate. În natură, se găsește atât în ​​stare nativă, cât și sub formă de compuși cu alte corpuri (cu sulf, de exemplu Ag 2S ... ... Dicţionar enciclopedic F.A. Brockhaus și I.A. Efron

- (Argentum, argent, Silber), chem. Semnul Ag. S. aparţine numărului de metale cunoscute omului în antichitate. În natură, se găsește atât în ​​stare nativă, cât și sub formă de compuși cu alte corpuri (cu sulf, de exemplu, argint Ag2S ... Dicţionar enciclopedic F.A. Brockhaus și I.A. Efron

Dicţionar enciclopedic F.A. Brockhaus și I.A. Efron

- (Platine French, Platina or um English, Platin German; Pt = 194,83, dacă O = 16 conform K. Seibert). P. este de obicei însoțit de alte metale, iar cele din aceste metale care îi sunt adiacente în ceea ce privește proprietățile lor chimice se numesc ... ... Dicţionar enciclopedic F.A. Brockhaus și I.A. Efron

Dicţionar enciclopedic F.A. Brockhaus și I.A. Efron

- (Bromum; formă chimică. Br, greutate atomică 80) element nemetalic, din grupa halogenurilor, descoperit în 1826 de chimistul francez Balard în soluții mamă de săruri de apă de mare; B. și-a primit numele de la cuvântul grecesc Βρωμος duhoare. ...... Dicţionar enciclopedic F.A. Brockhaus și I.A. Efron

- (Soufre French, Sulphur sau Brimstone English, Schwefel German, θετον Greek, Latin Sulphur, de unde simbolul S; greutatea atomică 32,06 la O=16 [Determinată de Stas din compoziția sulfurei de argint Ag 2 S]) se numără printre cele mai elemente nemetalice importante. Dicţionar enciclopedic F.A. Brockhaus și I.A. Efron

Zinc- un metal de tranziție fragil de culoare alb-albăstruie (se ternează în aer, devenind acoperit cu un strat subțire de oxid de zinc). Oligoelement esențial (de neînlocuit) al țesuturilor umane. După raportul cantitativ din organism, acesta ocupă locul al doilea după fier. Joacă un rol cheie în regenerarea țesuturilor deteriorate, deoarece fără zinc, sinteza acizilor nucleici și proteinelor este perturbată.

Vezi si:

STRUCTURA

PROPRIETĂȚI

Este fragil la temperatura camerei; când placa este îndoită, se aude un trosnet de la frecarea cristalitelor (de obicei mai puternic decât „strigătul de staniu”). Are un punct de topire scăzut. Volumul metalului în timpul topirii crește în funcție de scăderea densității. Odată cu creșterea temperaturii, vâscozitatea cinetică și conductivitatea electrică a zincului scad și rezistivitatea lui electrică crește. La 100-150 °C zincul este plastic. Impuritățile, chiar și cele minore, cresc brusc fragilitatea zincului. Este diamagnetic.

REZERVE ȘI PRODUCȚIE

Conținutul mediu de zinc în scoarța terestră este de 8,3·10 -3%, în principalele roci magmatice este puțin mai mare (1,3·10 -2%) decât în ​​acide (6·10 -3%). Zincul este un migrator energetic al apei; migrația sa în apele termale împreună cu plumbul este deosebit de caracteristică. Din aceste ape precipită sulfuri de zinc, de mare importanță industrială. Zincul migrează puternic și în apele de suprafață și subterane, principalul precipitant al acestuia fiind hidrogenul sulfurat, sorbția prin argile și alte procese joacă un rol mai mic.

Zăcămintele de zinc sunt cunoscute în Iran, Australia, Bolivia, Kazahstan. În Rusia, cel mai mare producător de concentrate de plumb-zinc este OJSC MMC Dalpolimetall

Zincul este extras din minereuri polimetalice care conțin 1-4% Zn sub formă de sulfură, precum și Cu, Pb, Ag, Au, Cd, Bi. Minereurile sunt îmbogățite prin flotație selectivă, obținându-se concentrate de zinc (50-60% Zn) și simultan concentrate de plumb, cupru, uneori și pirit.
Principala metodă de obținere a zincului este electrolitică (hidrometalurgică). Concentratele calcinate sunt tratate cu acid sulfuric; soluția de sulfat rezultată este purificată de impurități (prin depunere cu praf de zinc) și supusă electrolizei în băi strâns căptușite în interior cu plumb sau plastic vinil. Zincul este depus pe catozii de aluminiu, din care zilnic este îndepărtat (decapat) și topit în cuptoarele cu inducție.

ORIGINE

Zincul nu se găsește în natură ca metal nativ. Sunt cunoscute 66 de minerale de zinc, în special zincită, sfalerită, willemită, calamină, smithsonite și franklinită. Cel mai comun mineral este sfalerita sau blenda de zinc. Componenta principală a mineralului este sulfura de zinc ZnS, iar diverse impurități dau acestei substanțe tot felul de culori. Din cauza dificultății de identificare a acestui mineral, se numește blende (greaca veche σφαλερός - înșelător). Blenda de zinc este considerată mineralul primar din care s-au format alte minerale ale elementului nr. 30: smithsonit ZnCO 3, zincit ZnO, calamină 2ZnO SiO 2 H 2 O. În Altai, puteți găsi adesea minereu de „chipmunk” în dungi - un amestec de blendă de zinc și spart maro. O bucată de astfel de minereu de la distanță arată într-adevăr ca un animal dungat ascuns.

APLICARE

Zincul metalic pur este folosit pentru recuperarea metalelor prețioase extrase prin levigarea subterană (aur, argint). În plus, zincul este folosit pentru a extrage argint, aur (și alte metale) din plumbul brut sub formă de compuși intermetalici zinc-argint-aur (așa-numita „spumă de argint”), care sunt apoi prelucrate prin metode convenționale de rafinare.

Este folosit pentru a proteja oțelul împotriva coroziunii (acoperirea cu zinc a suprafețelor care nu sunt supuse solicitărilor mecanice, sau metalizări - pentru poduri, rezervoare, structuri metalice).

Zincul este folosit ca material pentru electrodul negativ în sursele de curent chimic, adică în baterii și acumulatori.

Plăcile de zinc sunt utilizate pe scară largă în tipărire, în special, pentru tipărirea ilustrațiilor în publicațiile de mare tiraj. Pentru aceasta, zincografia a fost folosită încă din secolul al XIX-lea - fabricarea de clișee pe o placă de zinc prin gravarea cu acid a unui model în ea. Impuritățile, cu excepția unei cantități mici de plumb, afectează procesul de gravare. Înainte de decapare, placa de zinc este recoaptă și laminată la cald.

Zincul este adăugat multor aliaje de lipire pentru a le scădea punctul de topire.

Oxidul de zinc este utilizat pe scară largă în medicină ca agent antiseptic și antiinflamator. De asemenea, oxidul de zinc este utilizat pentru producerea vopselei - alb de zinc.

Zincul este o componentă importantă a alamei. Aliajele de zinc cu aluminiu și magneziu (ZAMAK, ZAMAK), datorită calităților lor mecanice relativ ridicate și foarte înalte de turnare, sunt foarte utilizate în inginerie pentru turnarea de precizie. În special, în domeniul armelor, șuruburile pistoalelor sunt uneori turnate din aliajul ZAMAK (-3, -5), în special cele concepute pentru utilizarea cartușelor slabe sau traumatice. De asemenea, din aliaje de zinc sunt turnate tot felul de fitinguri tehnice, cum ar fi mânerele auto, corpurile carburatorului, modelele la scară și tot felul de miniaturi, precum și orice alte produse care necesită turnare de precizie cu rezistență acceptabilă.

Clorura de zinc este un flux important pentru lipirea metalelor și o componentă în producția de fibre.

Telurura, seleniura, fosfura, sulfura de zinc sunt semiconductoare utilizate pe scară largă. Sulfura de zinc este o parte integrantă a multor fosfori. Fosfura de zinc este folosită ca otravă pentru rozătoare.

Selenura de zinc este folosită pentru a face ochelari optici cu absorbție foarte scăzută în intervalul infraroșu mediu, cum ar fi laserele cu dioxid de carbon.

Zinc (zinc englezesc) - Zn

CLASIFICARE

Zincul este un metal alb fragil, cu o tentă albastră. În aer, se acoperă cu o peliculă subțire de oxid. Alama (aliaj de cupru-zinc) a fost folosită chiar înainte de epoca noastră în Grecia Antică și Egiptul Antic. Astăzi, zincul este unul dintre cele mai importante pentru multe ramuri ale activității umane. Este indispensabil în industrie, medicină. Esențial pentru funcționarea normală a corpului uman

Proprietățile chimice și fizice și istoricul metalului

În ciuda faptului că a fost folosit în diverse scopuri încă din cele mai vechi timpuri, zincul pur nu a fost niciodată obținut. Abia la începutul secolului al XVIII-lea William Champion a reușit să descopere o modalitate de a izola acest element de minereu prin distilare. În 1838, și-a brevetat descoperirea, iar 5 ani mai târziu, în 1843, William Champion a lansat prima fabrică de topire a acestui metal. Un timp mai târziu, Andreas Sigismund Marggraf a descoperit o altă metodă. Această metodă s-a dovedit a fi superioară. Prin urmare, Marggraf este cel care este adesea considerat descoperitorul zincului pur. Descoperirile ulterioare au contribuit doar la extinderea popularității sale.

Depozite și chitanță

Zincul nativ nu există în natură. Astăzi se folosesc aproximativ 70 de minerale din care se topește. Cel mai cunoscut este sfalerita (blenda de zinc), care se găsește în cantități mici la oameni și animale, precum și la unele plante. Cel mai mult - în violet.

Mineralele de zinc sunt extrase în Kazahstan, Bolivia, Australia, Iran, Rusia. Liderii în producție sunt China, Australia, Peru, SUA, Canada, Mexic, Irlanda, India.

Până în prezent, cea mai populară metodă de obținere a metalului pur este electrolitică. Puritatea metalului rezultat este de aproape sută la sută (sunt posibile doar impurități mici în cantitate de cel mult câteva sutimi de procente. În general, sunt nesemnificative, prin urmare, un astfel de zinc este considerat pur).

Producția totală de zinc la nivel mondial este estimată la peste zece milioane de tone pe an.

Proprietățile metalului și utilizarea în producție

Culoarea metalului pur este alb-argintiu. Destul de fragil la o temperatură de douăzeci până la douăzeci și cinci de grade (adică temperatura camerei), mai ales dacă conține impurități. Când este încălzit la 100 - 150 de grade Celsius, metalul devine ductil și maleabil. Când este încălzită peste o sută până la o sută cincizeci de grade, fragilitatea revine din nou.

• Punctul de topire al zincului este de 907 grade Celsius.
• Masa atomică relativă a zincului este de 65,38 amu. e.m. ± 0,002 a.u. mânca.
• Densitatea zincului este de 7,14 g/cm3.

Zincul metal ocupă locul patru pentru utilizare în diverse industrii:

Conținut în corpul uman și alimente

Corpul uman conține de obicei aproximativ două grame de zinc. Multe enzime conțin acest metal. Elementul joacă un rol în sinteza unor hormoni importanți precum testosteronul și insulina. Elementul este esențial pentru funcționarea deplină a organelor genitale masculine. Apropo, chiar ne ajută să facem față mahmurelii severe. Cu ajutorul lui, excesul de alcool este eliminat din corpul nostru.

Lipsa zincului în dietă poate duce la multe tulburări ale funcțiilor corpului. Astfel de oameni sunt predispuși la depresie, oboseală constantă, nervozitate. Norma zilnică pentru un bărbat adult este de 11 miligrame pe zi, pentru o femeie - 8 miligrame.

Un exces de element în corpul uman duce, de asemenea, la probleme grave, așa că nu ar trebui să depozitați alimente în vase de zinc.

Zincul și-a primit numele de la mâna ușoară a lui Paracelsus, care a numit acest metal „zincum” („zinken”). Tradus din germană, aceasta înseamnă „dinte” - aceasta este forma cristalitelor de zinc metalic.

În forma sa pură, zincul nu se găsește în natură, dar se găsește în scoarța terestră, în apă și chiar în aproape orice organism viu. Extracția sa se realizează cel mai adesea din minerale: zincit, willemit, calamină, smithsonit și sfalerit. Acesta din urmă este cel mai comun, iar partea sa principală este sulfura de ZnS. Sphalerite în traducere din greacă înseamnă snag. A primit acest nume din cauza dificultății de identificare a mineralului.

Znul poate fi găsit în apele termale, unde migrează constant, precipitând ca aceeași sulfură. Hidrogenul sulfurat acționează ca principalul precipitator al zincului. Ca element biogen, zincul este implicat activ în viața multor organisme, iar unele dintre ele concentrează acest element în sine (anumite tipuri de violete).

Bolivia și Australia au cele mai mari zăcăminte de minerale care conțin Zn. Principalele zăcăminte de zinc din Rusia sunt situate în regiunile Siberia de Est și Ural. Rezervele totale proiectate ale țării sunt de 22,7 milioane de tone.

Zinc: producție

Principala materie primă pentru extracția zincului este un minereu polimetalic care conține sulfură de Zn în cantitate de 1-4%. Pe viitor, această materie primă este îmbogățită prin flotație selectivă, ceea ce face posibilă obținerea concentratului de zinc (până la 50-60% Zn). Este introdus în cuptoare, transformând sulfura în oxid de ZnO. Apoi, se folosește de obicei o metodă de distilare (pirometalurgică) pentru a obține Zn pur: concentratul este ars și sinterizat până la o stare de granulație și permeabilitate la gaz, după care este redus cu cocs sau cărbune la o temperatură de 1200-1300°C. . O formulă simplă arată cum să obțineți zinc din oxidul de zinc:

ZnO+С=Zn+CO

Această metodă vă permite să obțineți 98,7% puritate a metalului. Dacă este necesară o puritate de 99,995%, se utilizează o purificare mai complexă tehnologic a concentratului prin rectificare.

Proprietățile fizice și chimice ale zincului

Elementul Zn, cu o masă atomică (molară) de 65,37 g / mol, ocupă în tabelul periodic celula numărul 30. Zincul pur este un metal alb-albastru cu un luciu metalic caracteristic. Principalele sale caracteristici:

• densitate - 7,13 g / cm 3
• punct de topire - 419,5 ° C (692,5 K)
• punctul de fierbere - 913 o C (1186 K)
• capacitatea termică specifică a zincului - 380 j/kg
• conductivitate electrică specifică - 16,5 * 10 -6 cm / m
• rezistență electrică specifică - 59,2 * 10 -9 ohmi / m (la 293 K)

Contactul zincului cu aerul duce la formarea unei pelicule de oxid și la deteriorarea suprafeței metalice. Elementul Zn formează cu ușurință oxizi, sulfuri, cloruri și fosfuri:

2Zn + O 2 \u003d 2ZnO

Zn+S=ZnS

Zn+Cl2 = ZnCl2

3Zn + 2P \u003d Zn 3 P 2

Zincul interacționează cu apa, hidrogenul sulfurat, este foarte solubil în acizi și baze:

Zn + H 2 O \u003d ZnO + H 2

Zn+H2S=ZnS+H2

Zn + H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + H 2

4Zn + 10НNO 3 \u003d 4Zn (NO 3) 2 + NH 4 NO3 + 3 H 2 O

Zn + 2KOH + 2H 2 O \u003d K2 + H 2

Zincul interacționează și cu soluția de CuSO4, înlocuind cuprul, deoarece este mai puțin activ decât Zn, ceea ce înseamnă că este primul care este îndepărtat din soluția de sare.

Zincul poate fi prezent nu numai sub formă solidă sau praf, ci și sub formă de gaz. În special, vaporii de zinc apar în timpul sudării. În această formă, Zn este o otravă care provoacă febra zincului (metal).

Sulfură de zinc: proprietăți fizice și chimice

Proprietățile ZnS sunt prezentate în tabel:

Un aliaj de zinc cu cupru - alamă - era cunoscut în Grecia antică, Egiptul antic, India (sec. VII), China (sec. XI). Multă vreme nu a fost posibilă izolarea zincului pur. În 1746, A. S. Marggraf a dezvoltat o metodă de obținere a zincului pur prin calcinarea unui amestec al oxidului său cu cărbune fără acces la aer în retortele refractare de lut, urmată de condensarea vaporilor de zinc în frigidere. La scară industrială, topirea zincului a început în secolul al XVII-lea.
Zincul latin se traduce prin „acoperire albă”. Originea acestui cuvânt nu este stabilită cu precizie. Probabil că provine din persanul „cheng”, deși acest nume nu se referă la zinc, ci la pietre în general. Cuvântul „zinc” se găsește în scrierile lui Paracelsus și ale altor cercetători din secolele XVI-XVII. și se întoarce, poate, la vechiul „zinco” german - placă, o oră. Denumirea „zinc” a devenit folosită în mod obișnuit abia în anii 1920.

Fiind în natură, obțineți:

Cel mai comun mineral de zinc este sfalerita sau blenda de zinc. Componenta principală a mineralului este sulfura de zinc ZnS, iar diverse impurități dau acestei substanțe tot felul de culori. Aparent, pentru aceasta mineralul se numește snag. Blenda de zinc este considerată mineralul primar din care s-au format alte minerale ale elementului nr. 30: smithsonit ZnCO 3 , zincit ZnO, calamină 2ZnO SiO 2 H 2 O. În Altai, puteți găsi adesea minereu de „chipmunk” în dungi - un amestec de blendă de zinc și spart maro. O bucată de astfel de minereu de la distanță arată într-adevăr ca un animal dungat ascuns.
Extracția zincului începe cu concentrarea minereului prin metode de sedimentare sau flotație, apoi este ars pentru a forma oxizi: 2ZnS + 3О 2 = 2ZnО + 2SO 2
Oxidul de zinc este prelucrat prin metoda electrolitică sau redus cu cocs. În primul caz, zincul este levigat din oxidul brut cu o soluție de acid sulfuric diluat, impuritățile de cadmiu sunt precipitate cu praf de zinc, iar soluția de sulfat de zinc este supusă electrolizei. Metalul cu o puritate de 99,95% este depus pe catozii de aluminiu.

Proprietăți fizice:

În forma sa pură, este un metal alb-argintiu destul de ductil. La temperatura camerei, este fragil; atunci când placa este îndoită, se aude un trosnet de la frecarea cristalitelor (de obicei mai puternic decât „strigătul de staniu”). La 100-150 °C zincul este plastic. Impuritățile, chiar și cele minore, cresc brusc fragilitatea zincului. Punct de topire - 692°C, punctul de fierbere - 1180°C

Proprietăți chimice:

Un metal amfoter tipic. Potențialul standard al electrodului este de -0,76 V, în seria potențialelor standard este situat înaintea fierului. În aer, zincul este acoperit cu o peliculă subțire de oxid de ZnO. Se arde când este încălzit. La încălzire, zincul reacţionează cu halogeni, cu fosfor, formând fosfuri Zn 3 P 2 şi ZnP 2, cu sulful şi analogii săi, formând diferite calcogenuri, ZnS, ZnSe, ZnSe 2 şi ZnTe. Zincul nu reacționează direct cu hidrogenul, azotul, carbonul, siliciul și borul. Nitrura Zn 3 N 2 se obţine prin reacţia zincului cu amoniacul la 550-600°C.
Zincul de puritate obișnuită reacționează activ cu soluții de acizi și alcaline, formând hidroxozincați în ultimul caz: Zn + 2NaOH + 2H 2 O \u003d Na 2 + H 2
Zincul foarte pur nu reacționează cu soluțiile de acizi și alcaline.
Zincul este caracterizat de compuși cu o stare de oxidare de +2.

Cele mai importante conexiuni:

oxid de zinc- ZnO, alb, amfoter, reacționează atât cu soluții acide, cât și cu alcaline:
ZnO + 2NaOH \u003d Na 2 ZnO 2 + H 2O (fuziune).
Hidroxid de zinc- se formează ca un precipitat alb gelatinos atunci când se adaugă alcali la soluțiile apoase de săruri de zinc. hidroxid amfoter
Săruri de zinc. Solide cristaline incolore. În soluții apoase, ionii de zinc Zn 2+ formează acvacomplexele 2+ și 2+ și suferă o hidroliză puternică.
Zincate sunt formate prin interacțiunea oxidului sau hidroxidului de zinc cu alcalii. La topire, se formează metazincați (de exemplu Na 2 ZnO 2), care, dizolvându-se în apă, trec în tetrahidroxozincați: Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O \u003d Na 2. Când soluțiile sunt acidulate, hidroxidul de zinc precipită.

Aplicație:

Producerea de acoperiri anticorozive. - Zincul metalic sub formă de bare este folosit pentru a proteja împotriva coroziunii produselor din oțel în contact cu apa de mare. Aproximativ jumătate din tot zincul produs este utilizat pentru producția de oțel galvanizat, o treime - în galvanizarea la cald a produselor finite, restul - pentru benzi și sârmă.
- De mare importanta practica sunt aliajele de zinc - alama (cuprul plus 20-50% zinc). Pentru turnarea prin injecție, pe lângă alama, se utilizează un număr în creștere rapidă de aliaje speciale de zinc.
- Un alt domeniu de aplicare este producția de baterii uscate, deși în ultimii ani a scăzut semnificativ.
- Telurura de zinc ZnTe este utilizată ca material pentru fotorezistoare, detectoare cu infraroșu, dozimetre și contoare de radiații. - Acetat de zinc Zn(CH 3 COO) 2 se foloseste ca fixativ in vopsirea tesaturilor, conservant a lemnului, agent antifungic in medicina, catalizator in sinteza organica. Acetatul de zinc este un ingredient în cimenturile dentare și este folosit la fabricarea glazurilor și a porțelanului.

Zincul este unul dintre cele mai importante elemente biologic active și este esențial pentru toate formele de viață. Rolul său se datorează în principal faptului că face parte din peste 40 de enzime importante. A fost stabilită funcția zincului în proteinele responsabile de recunoașterea secvenței de baze ADN și, prin urmare, de reglare a transferului de informații genetice în timpul replicării ADN-ului. Zincul este implicat în metabolismul carbohidraților cu ajutorul unui hormon care conține zinc - insulina. Doar în prezența zincului funcționează vitamina A. Zincul este necesar și pentru formarea oaselor.
În același timp, ionii de zinc sunt toxici.

Bespomesnykh S., Shtanova I.
Universitatea de Stat KhF Tyumen, 571 de grupuri.

Surse: Wikipedia: