Zink - die allgemeinen Eigenschaften des Elements, die chemischen Eigenschaften von Zink und seiner Verbindungen

Zink ist ein Element einer sekundären Untergruppe der zweiten Gruppe, der vierten Periode des Periodensystems der chemischen Elemente DI Mendeleev, mit der Ordnungszahl 30. Es wird mit dem Symbol Zn (lat. Zink) bezeichnet. Eine einfache Substanz ist Zink unter normalen Bedingungen - ein sprödes, bläulich-weißes Übergangsmetall (trübt in der Luft, bedeckt mit einer dünnen Zinkoxidschicht).

In der vierten Periode ist Zink das letzte d-Element, seine Valenzelektronen sind 3d 10 4s 2. An der Bildung chemischer Bindungen sind nur Elektronen des äußeren Energieniveaus beteiligt, da die d 10 -Konfiguration sehr stabil ist. In Zinkverbindungen beträgt die Oxidationsstufe +2.

Zink ist ein chemisch aktives Metall, es hat ausgeprägte reduzierende Eigenschaften und ist in seiner Aktivität den Erdalkalimetallen unterlegen. Zeigt die amphoteren Eigenschaften.

Die Wechselwirkung von Zink mit Nichtmetallen
Bei starker Erwärmung in Luft brennt es mit einer hellen bläulichen Flamme unter Bildung von Zinkoxid:
2Zn + O₂ → 2ZnO.

Wenn es gezündet wird, reagiert es heftig mit Schwefel:
Zn + S → ZnS.

Es reagiert unter normalen Bedingungen in Gegenwart von Wasserdampf als Katalysator mit Halogenen:
Zn + Cl₂ → ZnCl₂.

Wenn Phosphordampf auf Zink wirkt, werden Phosphide gebildet:
Zn + 2P → ZnP₂ oder 3Zn + 2P → Zn₃P₂.

Zink reagiert nicht mit Wasserstoff, Stickstoff, Bor, Silizium oder Kohlenstoff.

Die Wechselwirkung von Zink mit Wasser
Reagiert mit heißem Wasserdampf zu Zinkoxid und Wasserstoff:
Zn + H₂O → ZnO + H₂.

Die Wechselwirkung von Zink mit Säuren
In der elektrochemischen Spannungsreihe von Metallen ist Zink Wasserstoff und verdrängt es von nicht oxidierenden Säuren:
Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂;
Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂.

Interagiert mit verdünnter Salpetersäure unter Bildung von Zinknitrat und Ammoniumnitrat:
4Zn + 10 HNO₃ → 4Zn (NO₃)₂ + NH₄NEIN₃ + 3H₂O.

Reagiert mit konzentrierten Schwefel- und Salpetersäuren unter Bildung von Zinksalzen und Säurereduktionsprodukten:
Zn + 2H₂SO₄ → ZnSO₄ + SO₂ + 2H₂O;
Zn + 4 HNO₃ → Zn (NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

Die Wechselwirkung von Zink mit Alkali
Reagiert mit Alkali-Lösungen unter Bildung von Hydroxokomplexen:
Zn + 2 NaOH + 2H₂O → Na₂[Zn (OH)₄] + H₂

Beim Verschmelzen von Zink:
Zn + 2KOH → K₂Zno₂ + H₂.

Ammoniakreaktion
Mit gasförmigem Ammoniak bei 550–600 ° C bildet Zinknitrid:
3Zn + 2NH₃ → Zn₃N₂ + 3H₂;
löst sich in einer wässrigen Lösung von Ammoniak unter Bildung von Tetraamin-Zinkhydroxid:
Zn + 4NH₃ + 2H₂O → [Zn (NH₃)₄] (OH)₂ + H₂.

Die Wechselwirkung von Zink mit Oxiden und Salzen
Zink verdrängt die Metalle im Spannungsbereich rechts davon aus Lösungen von Salzen und Oxiden:
Zn + CuSO₄ → Cu + ZnSO₄;
Zn + CuO → Cu + ZnO.

Zinkoxid (II) -ZnO - weiße Kristalle werden gelb, wenn sie erhitzt werden. Die Dichte von 5,7 g / cm 3, die Sublimationstemperatur von 1800 ° C. Bei Temperaturen über 1000 ° C wird es durch Kohlenstoff, Kohlenmonoxid und Wasserstoff zu metallischem Zink reduziert:
ZnO + C → Zn + CO;
ZnO + CO → Zn + CO₂;
ZnO + H₂ → Zn + H₂O.

Interagiert nicht mit Wasser. Zeigt amphotere Eigenschaften, reagiert mit Lösungen von Säuren und Laugen:
ZnO + 2HCl → ZnCl₂ + H₂O;
ZnO + 2 NaOH + H₂O → Na₂[Zn (OH)₄].

Wenn es mit Metalloxiden geschmolzen wird, bildet sich Zink:
ZnO + CoO → CoZnO₂.

Bei der Wechselwirkung mit Nichtmetalloxiden bildet es Salze, wobei es sich um ein Kation handelt:
2ZnO + SiO₂ → Zn₂Sio₄,
ZnO + B₂O₃ → Zn (BO₂)₂.

Zink (II) -hydroxid Zn (OH)₂ - farblose kristalline oder amorphe Substanz. Dichte von 3,05 g / cm 3 zersetzt sich bei Temperaturen über 125 ° C:
Zn (OH)₂ → ZnO + H₂O.

Zinkhydroxid weist amphotere Eigenschaften auf und ist in Säuren und Laugen leicht löslich:
Zn (OH)₂ + H₂SO₄ → ZnSO₄ + 2H₂O;
Zn (OH)₂ + 2 NaOH → Na₂[Zn (OH)₄];

auch leicht in einer wässrigen Lösung von Ammoniak unter Bildung von Tetraamin-Zinkhydroxid zu lösen:
Zn (OH)₂ + 4NH₃ → [Zn (NH₃)₄] (OH)₂.

Es wird in Form eines weißen Niederschlags in der Wechselwirkung von Zinksalzen mit Alkalien erhalten:
ZnCl₂ + 2 NaOH → Zn (OH)₂ + 2NaCl.

http://himege.ru/cink-obshhaya-xarakteristika-elementa-ximicheskie-svojstva-cinka-i-ego-soedinenij/

Die Zusammensetzung dieser Substanz ist Zink

Zink ist ein sprödes Übergangsmetall mit einer bläulich-weißen Farbe (trübt in der Luft, bedeckt mit einer dünnen Zinkoxidschicht). Wesentliches (unverzichtbares) Spurenelement des menschlichen Gewebes. Durch das Mengenverhältnis im Körper nimmt der zweite Platz nach Eisen ein. Er spielt eine Schlüsselrolle bei der Regeneration geschädigter Gewebe, da die Synthese von Nukleinsäuren und Proteinen ohne Zink gestört wird.

Siehe auch:

STRUKTUR

EIGENSCHAFTEN

Bei Raumtemperatur ist es zerbrechlich, wenn die Platte gebogen wird, ist ein Riß durch die Reibung der Kristallite zu hören (normalerweise stärker als der "Zinnschrei"). Es hat einen niedrigen Schmelzpunkt. Das Metallvolumen während des Schmelzens nimmt mit der Abnahme der Dichte zu. Mit steigender Temperatur nimmt die kinetische Viskosität und elektrische Leitfähigkeit von Zink ab und der elektrische Widerstand nimmt zu. Bei 100-150 ° C ist Zink Kunststoff. Verunreinigungen, selbst kleine, erhöhen die Zinksprödigkeit dramatisch. Ist diamagnetisch.

RESERVEN UND EXTRAKTION

Der durchschnittliche Zinkgehalt in der Erdkruste beträgt 8,3 · 10 -3%, in den magmatischen Gesteinen ist er etwas höher (1,3 · 10 -2%) als in sauren (6 · 10 -3%). Zink ist ein energetischer Wasserwanderer, insbesondere seine Migration in Thermalwasser mit Blei. Aus diesen Gewässern fallen Zinksulfide an, die von großer industrieller Bedeutung sind. Zink wandert auch stark in Oberflächengewässern und unterirdischen Gewässern, Schwefelwasserstoff ist der Hauptniederschlag dafür, Sorption durch Tone und andere Prozesse spielen eine geringere Rolle.

Zinkvorkommen sind in Iran, Australien, Bolivien und Kasachstan bekannt. In Russland ist OJSC MMC Dalpolimetall der größte Hersteller von Blei-Zink-Konzentraten

HERKUNFT

Zink ist in der Natur nicht als natives Metall zu finden. Bekannt sind Zinkmineralien, insbesondere Zinkit, Sphalerit, Willemit, Calamin, Smithsonit, Franklinit. Das häufigste Mineral ist Sphalerit oder Zinkblende. Der Hauptbestandteil des Minerals ist Zinksulfid ZnS. Verschiedene Verunreinigungen geben dieser Substanz verschiedene Farben. Wegen der Schwierigkeit, dieses Mineral zu bestimmen, wird es Blende genannt (Altgriechisch σφαλερός - täuschend). Zinkblende gilt als primäres Mineral, aus dem die anderen Mineralien des Elements Nr. 30 gebildet wurden: Smitsonit ZnCO₃, ZnO-Zink, Calamin 2ZnO · SiO₂ · N₂A: In Altai kann man oft gestreifte "Chipmunk" -erze finden - eine Mischung aus Zinkblende und braunem Holm. Ein Stück eines solchen Erzes aus der Ferne sieht wirklich aus wie ein verstecktes gestreiftes Tier.

ANWENDUNG

Reines metallisches Zink wird verwendet, um durch In-situ-Auslaugung gewonnene Edelmetalle (Gold, Silber) wiederzugewinnen. Darüber hinaus wird Zink verwendet, um Silber, Gold (und andere Metalle) aus Rohmetall in Form von intermetallischen Verbindungen von Zink mit Silber und Gold (der sogenannte "Silberschaum") zu gewinnen, und anschließend mit herkömmlichen Raffinationsverfahren verarbeitet.

Es wird verwendet, um Stahl vor Korrosion zu schützen (Verzinken von Oberflächen, die keiner mechanischen Belastung ausgesetzt sind, oder Metallisierung - für Brücken, Tanks, Metallstrukturen).

Zink wird als Material für die negative Elektrode in chemischen Stromquellen verwendet, dh in Batterien und wiederaufladbaren Batterien.

Zinkplatten werden in der Druckindustrie häufig verwendet, insbesondere zum Drucken von Illustrationen in großen Auflagen. Seit dem 19. Jahrhundert wird dazu die Zinkographie verwendet - Klischees auf einer Zinkplatte werden durch Ätzen des Musters darin mit Säure hergestellt. Verunreinigungen, mit Ausnahme einer geringen Menge an Blei, verschlechtern den Ätzprozess. Vor dem Ätzen wird die Zinkplatte einem Glühen unterzogen und in einem erwärmten Zustand gewalzt.

Zink wird in viele Hartlote eingebaut, um ihren Schmelzpunkt zu senken.

Zinkoxid wird in der Medizin häufig als antiseptisches und entzündungshemmendes Mittel verwendet. Auch Zinkoxid wird zur Herstellung von Lacken verwendet - Zinkoxid.

Zink ist ein wichtiger Bestandteil von Messing. Zinklegierungen mit Aluminium und Magnesium (CAM, ZAMAK) werden aufgrund ihrer relativ hohen mechanischen und sehr hohen Gussqualitäten im Maschinenbau für das Präzisionsgießen sehr häufig eingesetzt. Insbesondere im Waffenkoffer aus ZAMAK-Legierung (-3, -5) werden manchmal Pistolentore gegossen, die speziell für die Verwendung schwacher oder traumatischer Patronen ausgelegt sind. Zinklegierungen werden auch zum Gießen aller Arten von technischem Zubehör verwendet, wie z. B. Stifte, Vergasergehäuse, Waagenmodelle und verschiedene Miniaturen sowie alle anderen Produkte, die ein präzises Gießen mit akzeptabler Festigkeit erfordern.

Zinkchlorid ist ein wichtiges Flussmittel zum Löten von Metallen und eine Komponente bei der Herstellung von Fasern.

Tellurid, Selenid, Phosphid, Zinksulfid sind weit verbreitete Halbleiter. Zinksulfid ist ein wesentlicher Bestandteil vieler Leuchtstoffe. Zinkphosphid wird als Gift für Nagetiere verwendet.

Zinkselenid wird zur Herstellung von optischen Gläsern mit einem sehr niedrigen Absorptionskoeffizienten im mittleren Infrarotbereich verwendet, beispielsweise in Kohlendioxidlasern.

http://mineralpro.ru/minerals/zinc/

Die Zusammensetzung dieser Substanz ist Zink

Zink ist wie andere Spurenelemente nicht weniger als die für den menschlichen Körper wichtigen Vitamine. Seine heilenden Eigenschaften waren im alten Ägypten bekannt. Derzeit haben Wissenschaftler nachgewiesen, dass dieses Element in allen Geweben und Organen des menschlichen Körpers enthalten ist. Zink ist Teil einer Vielzahl von Enzymen, stärkt das Immunsystem, ist wichtig für das Wachstum, unterstützt Hormone (beeinflusst die Funktion der Hypophyse, der Bauchspeicheldrüse und der Geschlechtsdrüsen). Die Hauptmenge an Zink (bis zu 60%) reichert sich in den Muskeln und Knochen an. Es gibt auch eine Menge davon in den Drüsen des endokrinen Systems, in Blutzellen, in der Leber, in den Nieren und in der Netzhaut.

Ein wichtiger Punkt in den Eigenschaften des Zinks ist seine Fähigkeit, die Jugend der Zellen lange zu erhalten oder die Lebenskraft wieder zu veralten. Dazu stimuliert es die Produktion von Insulin-ähnlichem Wachstumsfaktor, Testosteron und Wachstumshormon. Wissenschaftliche Studien haben in Tierversuchen gezeigt, dass Zink zu einer echten Erhöhung der Lebenserwartung beiträgt.

Täglicher Bedarf an Zink

Die empfohlene Dosis dieses Spurenelements für Erwachsene beträgt 15 mg. Für den Fall, dass eine Person erhöhte Konzentrationen zur Behandlung von Beschwerden benötigt, beträgt die ausreichende Zinkdosis in Komplexverbindungen für Erwachsene 15-20 mg und für Kinder 5-10 mg pro Tag. Zink spielt im Sport eine besondere Rolle. Dies wird bestimmt durch die Fähigkeit von Enzymen, zu denen Zink gehört, den Körper von schädlichen oxidierten Stoffwechselprodukten zu reinigen. Die tägliche Zinkdosierung für Sportler hängt vom Grad und der Dauer der Belastung ab. Um die Geschwindigkeit und Stärke von Zink zu entwickeln, sind 20-30 mg / Tag (moderate Belastungen) und 30-35 mg / Tag (während der Wettkämpfe) erforderlich. Wenn das Training darauf abzielt, die Ausdauer zu verbessern, müssen Sie während des Trainings 25 bis 30 mg / Tag während des Wettkampfs einnehmen - 35 bis 40 mg / Tag. Es wird empfohlen, Zink mit Magnesium und Vitamin B6 zu kombinieren. Wenn die tägliche Zinkdosis 30 mg beträgt, benötigt Magnesium etwa 450 mg und 10 mg Vitamin B6. Diese Werte können abhängig von der Gewichtsklasse des Athleten und der Art der Belastung leicht variieren. Die Beziehung zwischen den Substanzen sollte jedoch beibehalten werden.

Funktionen im Körper

Zusammen mit der Nahrung gelangt Zink in den Magen, es wird im Dünndarm absorbiert und von der Blutbahn in die Leber transportiert. Von dort wird der Gegenstand an jede Zelle im Körper geliefert. So kann Zink in allen Organen gefunden werden.

Zink hat einen bedeutenden Einfluss auf so wichtige Prozesse wie Fortpflanzung, Wachstum, Entwicklung des Körpers, Blutbildung und alle Arten von Austausch (Proteine, Fette und Kohlenhydrate). Zinkionen sind auch für das Immunsystem wichtig, weil Zink erhöht die Widerstandskraft gegen Infektionen.

In einigen Ländern des Nahen Ostens wird Zwergwuchs häufig aufgrund von Zinkmangel in Nahrungsmitteln gefunden. Es geht um die Fähigkeit von Zink, den Wachstumshormonspiegel zu erhöhen. Deshalb bekommen Kinder häufig Lebensmittel mit einem hohen Zinkgehalt.

Die Regeneration von Geweben hängt auch davon ab, wie viel Zink sich im Körper befindet. Dies macht sich vor allem bei der Heilung von Wunden und Verbrennungen bemerkbar: Je weniger Zink, desto langsamer wird die Regeneration. Salben und Cremes, die Zink enthalten, werden häufig zur Behandlung von Akne und anderen Hauterkrankungen verwendet. Zink trägt auch zum normalen Wachstum von Haaren und Nägeln bei. Es ist nicht umsonst, dass 30% der Männer, die im Alter kahl sind, vermutlich mit einer schlechten Aufnahme oder Absorption dieses Spurenelements in Verbindung gebracht werden. Sehr oft werden Shampoos und Lotionen mit Zink zur Stärkung der Haarfollikel verschrieben.

Für aktive Menschen und Sportler sind die antioxidativen Eigenschaften von Zink für sie wichtig. Es ist bekannt, dass Athleten an Trainingstagen 40-50% mehr Zink verlieren als an Wochenendtagen. Bei Belastung der Muskeln steigt der Bedarf an Sauerstoff und folglich steigt die Menge an Substanzen, die durch diesen Sauerstoff oxidiert werden. Diese Substanzen (Radikale) sammeln sich an und wirken sich nachteilig auf Muskelzellen aus. Zinkhaltige Enzyme neutralisieren diese Radikale und entfernen sie aus dem Körper.

Zink ist nicht nur wichtig, um die Muskelleistung während des Trainings aufrechtzuerhalten, sondern auch um Muskelkraft und Geschwindigkeit zu erhöhen. Es erhöht den Testosteronspiegel im Blut, und letzteres ist als Hormon "Mut" bekannt, es verbessert die Indikatoren für Kraft und Geschwindigkeit.

Die antioxidative Fähigkeit von Zink ist auch wichtig, um die Haut jung zu halten. Derzeit gibt es eine Vielzahl von Unternehmen, die Lotionen und Cremes Zinkionen mit verjüngender Wirkung hinzufügen.

Es ist zu beachten, dass für das Wohlbefinden schwangerer Frauen und für die normale Entwicklung des Kindes im Mutterleib dieses Mikroelement ebenfalls benötigt wird. Denn die Bildung des Himmels, der Augen, des Herzens, der Knochen, der Lunge, des Nervensystems (Gehirn, periphere Nerven) und des Urogenitalsystems hängt von dem Zinkgehalt im Körper der Mutter ab. Bei Zinkmangel können sich Fehlbildungen der oben aufgeführten Systeme und Organe bilden.

Mangel

Der Zustand des Zinkmangels ist durch Appetitabnahme, Anämie, allergische Erkrankungen, häufige Erkältungen, Dermatitis, Gewichtsverlust, Sehschärfe, Haarausfall gekennzeichnet.

Da Zink den Testosteronspiegel mit einem Mangel dieses Spurenelements erhöht, kommt es zu einer Verzögerung der sexuellen Entwicklung von Jungen und dem Verlust der Aktivität der Spermatozoen bei der Befruchtung des Eies.

Zinkmangel bei der Frau kann zu Fehlgeburten des Kindes, Frühgeburt und der Geburt schwacher Kinder mit niedrigem Geburtsgewicht führen.

Bei Zinkmangel heilen Wunden sehr schlecht und das Gewebe erholt sich lange Zeit nach einer Verletzung.

Der Zinkgehalt im Körper kann durch übermäßige Aufnahme von radioaktiven Isotopen von Blei, Kupfer und Cadmium reduziert werden. Diese Spurenelemente reduzieren die Aktivität von Zink im Körper vollständig, insbesondere vor dem Hintergrund von Mangelernährung und chronischer Alkoholintoxikation. Kinder und Jugendliche mit einer reduzierten Zinkmenge im Körper neigen zu Alkoholismus. Zinkmangel bei Sportlern kann zu einer Verringerung der Ergebnisse führen.

Überdosis

Bei der Verwendung von Zink mit mehr als 2 g pro Tag, häufiger bei vermehrter Verwendung von Nahrungsergänzungsmitteln, ist eine schmerzhafte Empfindlichkeit des Magens, Übelkeit, Erbrechen, Durchfall, Herzklopfen, Rückenschmerzen und Wasserlassen möglich.

http://fitfan.ru/nutrition/vitamins/3646-cink.html

Die Zusammensetzung dieser Substanz ist Zink

Zu den für den Menschen unerlässlichen Mikroelementen sollte Zink gehören. Dieser Mineralstoff ist in der Natur sehr verbreitet, er ist zum Beispiel in einigen Mineralien (Zinkspat, Zinkit usw.), in pflanzlichen und tierischen Zellen vorhanden. Es gibt es im menschlichen Körper (ca. 2-3 g): in den Knochen, Muskeln, Hormondrüsen sowie im Blut, in der Leber, in den Nieren und in der Netzhaut der Augen.

Funktionen

Zink ist ein Teil vieler der wichtigsten Verbindungen des menschlichen Körpers - Enzyme, Hormone usw. Durch sie beeinflusst es seine Arbeit: Stoffwechsel, Säure-Basen-Gleichgewicht usw.
Das ist kurz.
Nun, wenn wir uns die Funktionen genauer ansehen, dann sollten Sie wissen, dass Zink:

verbessert die Muskelleistung - ihre Ausdauer, Kraft und Arbeitsgeschwindigkeit;
notwendig für ein intensives Körperwachstum, da es an der Proteinsynthese beteiligt ist und die Produktion von Wachstumshormonen stimuliert;
ist wichtig für die Entwicklung und das Funktionieren des männlichen Fortpflanzungssystems, weil hilft bei der Produktion des männlichen Sexualhormons Testosteron;
stimuliert die Regeneration von Gewebe, insbesondere von Haut, Haaren und Nägeln, d.h. verbessert die Wundheilung, behandelt Akne, stärkt und fördert das Wachstum von Haaren und Nägeln;
nimmt an Blutbildungsprozessen teil und erhält die Konstanz der Blutzusammensetzung aufrecht;
stärkt die Immunität;
wirkt sich positiv auf die Arbeit des Gehirns aus;
an der Arbeit der Augen beteiligt.

Täglicher Bedarf

Der tägliche Zinkbedarf steigt mit zunehmender Eliminierung durch Diarrhoe, Diuretika und bei Verletzung seiner Absorption durch Alkohol, Hormonstörungen, überschüssige Salze schwerer und radioaktiver Metalle (Blei, Kupfer).

Mangel

Wenn dieses Bedürfnis nicht befriedigt wird und auch das ankommende Zink nicht vollständig absorbiert wird, dann besteht ein Mangelzustand.

Gleichzeitig verschlechtert sich die Arbeit der Sinne: Die Geschmacksempfindlichkeit nimmt ab und der Appetit geht verloren, das Sehvermögen sinkt (einschließlich Nachtblindheit) und der Geruchssinn verschlechtert sich. Hautverletzungen heilen langsamer, Haare fallen mehr heraus, Nägel werden brüchig und weiße Flecken treten auf. Die Immunität nimmt ab und deshalb ist eine Person häufiger krank. Auf der Seite des Nervensystems werden Ermüdung, schlechte Stimmung, Schwächung der Aufmerksamkeit und des Gedächtnisses festgestellt. Nebenwirkungen können auch von Seiten des Fortpflanzungssystems sein, z. B. verminderte Potenz bei Männern und Prostatahypertrophie. Bei Mikronährstoffmangel bei Kindern werden Wachstum, geistige Entwicklung und Pubertät verlangsamt.

Überschuss

Überschüssiges Zink kann jedoch auch schädlich sein. Obwohl bei einer übermäßigen Nahrungszufuhr keine negativen Symptome auftreten. Aber mit dem Missbrauch von Drogen bei ihm ist das durchaus möglich.

Quellen

Um sich mit einer ausreichenden Menge dieses Mineralstoffs zu versorgen, ist es besser, Meeresfrüchte, Fleischprodukte, Getreide und Hülsenfrüchte zu verwenden. Es ist in anderen Produkten pflanzlichen und tierischen Ursprungs enthalten. Aber beim Kochen geht ein Teil davon verloren. Daher finden Sie in der folgenden Tabelle detailliertere Informationen zum Zinkgehalt nicht nur in rohen, sondern auch in gekochten und frittierten Lebensmitteln.

Tabelle Zinkgehalt in 100 g Produkten.

http://belousowa.ru/diet/what_is/Mineralnye_vewestva/%D0%A6%D0%B8%D0%BD%D0%BA

Zink (Zn): alles über das chemische Element und seine Rolle im menschlichen Leben

Zink ist ein wichtiges Element für den menschlichen Körper. In seiner reinen Form ist es harmlos und einige Verbindungen (Oxide, Sulfate) gelten als toxisch. Zink ist für die Entwicklung des Fortpflanzungssystems, die Normalisierung des Hormonspiegels, die Stärkung der Immunität und die Regeneration von entscheidender Bedeutung. Zink kann in über 400 Enzymen gefunden werden, darunter auch an der DNA-Synthese (Desoxyribonukleinsäure), die den Metabolismus von Estern, Proteinen und Fetten regulieren.

Allgemeine Merkmale von Zink

Die beliebteste Legierung mit Zink ist Messing, das in der Antike bekannt war (Foto: www.menquestions.ru).

Zink gehört zur Gruppe der Metalle und steht im Periodensystem der Tabelle D.I. Mendeleev mit der Bezeichnung Zn. Unter normalen Bedingungen ist es ein weiß-blaues Metall, das schnell mit Luft reagiert (oxidiert), und selbst im 7. Jahrhundert wurden verschiedene Dinge aus einer Legierung aus Zink und Kupfer (Messing) hergestellt. Aber die Reinsubstanz konnte sich lange Zeit nicht zuteilen. Erst 1738 gelang es dem englischen Wissenschaftler William the Champion. Im 18. Jahrhundert begann Zink in industriellem Maßstab zu gewinnen. Im Jahr 1746 konnte der deutsche Chemiker A. Marggraf durch Destillation reines Zink gewinnen. Er beschrieb seine Experimente und Berechnungen so detailliert, dass er als Entdecker des Zinks bezeichnet wurde. Später lernte man, dass dieses Metall auf elektrolytische Weise aufgenommen wurde.

Das Wort "Zink" wird in den Büchern von Paracelsus erwähnt. Übersetzt aus dem Deutschen bedeutet dies "Prong". Die Kristallstruktur des Metalls sieht wirklich aus wie Nadeln.

Reines Zink kommt in der Natur nicht vor, aber es ist ein Teil von mehr als 60 Mineralien. Der berühmteste ist der Sphalerit. Die Lagerstätten befinden sich im Iran, in Kasachstan, Australien, Bolivien und Russland. Zink wird leicht mit Blei in Thermal-, Oberflächen- und Grundwasser transportiert. Lebende Organismen sammeln etwas Zink mit Ausnahme einiger Pflanzen (z. B. bestimmte Veilchenarten).

Es ist ein sehr duktiles Metall, das bei Raumtemperatur zerbrechlich ist. Seine Struktur ist formbarer, wenn sie auf 100-120 Grad Celsius erhitzt wird. Wenn dem Zink Verunreinigungen zugesetzt werden, wird das Metall empfindlicher. Bei Belichtung mit Sauerstoff bildet sich der Zinkoxidfilm. Wenn es erhitzt wird, brennt es und bildet amphotere Oxide. Aktiv interagiert mit sauren und alkalischen Verbindungen.

In seiner reinen Form wird Zink in der Automobilindustrie, in der Chemie, im Schmuck (Wiederherstellen von Edelmetallen) verwendet. Zinkplatten werden in der Druckindustrie, im Maschinenbau, in der Waffen-, Medizin- und Farbenindustrie aktiv eingesetzt.

Die Rolle von Zink beim Menschen

Zink sammelt sich in geringen Mengen im Körper an (Foto: www.vitnik.ru)

Der durchschnittliche Zinkgehalt beträgt 2-3 Gramm. Ein Teil davon sammelt sich im Muskel- und Knochengewebe an, 20% - in der Haut. Dieses Spurenelement ist in weißen Blutkörperchen, roten Blutkörperchen, Sperma, Prostata und Pankreas und Leber enthalten. In der Größenordnung von 400 Enzymen ist die am meisten untersuchte Carboanhydrase enthalten. Proteinhaltiges Zink ist in roten Blutkörperchen. Es zerlegt Kohlensäure in Kohlensäure und Bicarbonat zur Verwendung aus dem Körper. Reines Kohlendioxid im Blutstrom bildet Gasstaus, sein Derivat ist Kohlensäure, es ist in Wasser löslich und zerfällt leicht unter dem Einfluss des Enzyms.

Funktionen von Zink im Körper:

Beteiligt sich am Abbau und der Synthese von Kohlenhydraten, Proteinen und Fetten.
In den Hormonen enthalten Antikörper und weiße Blutkörperchen die Immunität.
Erhöht die Regenerationsfähigkeit des Körpers.
Führt die Entgiftung von Kohlendioxid aus dem Körper durch.
Beeinflusst die Bildung männlicher Sexualhormone, unterstützt die Gesundheit der Prostata.
Beteiligt sich an den Stoffwechselvorgängen der Schilddrüse, der Nebennieren, der Eierstöcke und der Hypophyse. Es schützt die Bauchspeicheldrüse vor Schäden und wird für die Insulinsekretion benötigt.
Fördert eine bessere Aufnahme von Vitamin E, fördert den Austausch von Vitamin A.
Vorteilhafte Wirkung auf die Zahngesundheit: Zink wird in Enzymen und Knochengewebezellen gefunden.
Lindert Entzündungen, verbessert den Hautzustand.
Trägt zur Normalisierung der Struktur von Ribosomen bei, Ribonukleinsäuren und Desoxyribonukleinsäuren (RNA und DNA) sind an der Zellteilung beteiligt.
Während der Schwangerschaft beeinflusst die mütterliche Zinkaufnahme die Bildung von Knochen, Herz-Kreislauf-, Atmungs- und Urogenitalsystemen. Bei Zinkmangel steigt das Risiko einer Frühgeburt oder eines Schwangerschaftsabbruchs.
Zink ist für das normale Funktionieren des Nervensystems und des Gehirns unerlässlich. Wenn der Zinkstoffwechsel gestört ist, steigt das Risiko, an Alzheimer zu erkranken.
Normalisiert die Leber.
Es unterstützt die Geruchs- und Geschmacksrezeptoren, wirkt wohltuend auf die Sehorgane.
Beteiligt sich an der Bildung von Salzsäure im Verdauungstrakt (Magen-Darm-Trakt), unterstützt den Säure-Basen-Haushalt.

Ein schwerwiegender Zinkmangel ist mit Verletzungen der inneren Drüsen, Stoffwechselvorgängen und einem erhöhten Tumorrisiko behaftet. Schwangere Frauen haben möglicherweise vorzeitige Wehen, es treten atonische Blutungen auf und die Uterusmuskeln ziehen sich lange zusammen. Zink wird aktiv zur Behandlung von Erkrankungen des Nerven-, Urogenital- und Kreislaufsystems eingesetzt.

Tierische und pflanzliche Zinkquellen

Zink ist ein gemeinsames Element und wird in vielen Produkten gefunden (Foto: www.missbagira.ru)

Pflanzenquellen (Tabelle 1):

Gemüse: Broccoli, Karotten, Blumenkohl, Radieschen, Salat, Spinat. Sowie Mais, Frühlingszwiebeln, Spargel, Kartoffeln und Tomaten.
Obst und Beeren: Zitrusfrüchte, Äpfel, Johannisbeeren, Blaubeeren. Und auch Himbeere, Pflaume, Kirsche, Birne, Pfirsich usw.
Nüsse (Walnüsse, Erdnüsse, Zeder, Cashewnüsse, Kokosnuss).
Trockenfrüchte (Feigen, Pflaumen, Datteln, getrocknete Aprikosen).
Grütze: Brauner Reis, Gerste, Weizenkleie, Buchweizen, Haferflocken.
Sonnenblumen- und Kürbiskerne.
Pilze
Grüner Tee, Kakao.
Hülsenfrüchte (Erbsen, Bohnen, Linsen).
Hefe

Tierquellen (Tabelle 1):

Huhn, Kaninchen, Lamm und Kalbfleisch.
Fisch (Seehecht, Flunder, Kabeljau, Thunfisch usw.). Meeresfrüchte (Austern, Garnelen, Muscheln).
Milch, Hartkäse, Hüttenkäse.
Eier
Innereien (Herz, Rinderzunge, Leber).

http://hudey.net/vitaminy-i-mineraly/cink/

Zink: Produktion und Verwendung

Zink ist ein Metall, das im Periodensystem an der Nummer 30 steht und die Bezeichnung Zn hat. Es schmilzt bei einer Temperatur von 419 ° C, wenn der Siedepunkt von 913 ° C in Dampf übergeht. Bei normalen Temperaturbedingungen ist der Zustand brüchig und beginnt sich bei einhundert Grad zu biegen.

Die Farbe von Zink ist blau und weiß. Bei Sauerstoffeinwirkung tritt Oxidation sowie eine Beschichtung aus Carbonat auf, die das Metall vor weiteren Oxidationsreaktionen schützt. Das Auftreten von Hydroxid auf Zink bedeutet, dass Wasser nicht auf das chemische Element wirkt.

Zink ist ein chemisches Element und hat seine eigenen charakteristischen Eigenschaften, Vor- und Nachteile. Es ist im täglichen Leben des Menschen, in der Pharmazie und in der Metallurgie weit verbreitet.

Zink-Funktionen

Metall ist in fast allen Bereichen des täglichen Lebens einer Person notwendig und weit verbreitet.

Der Bergbau wird hauptsächlich im Iran, Kasachstan, Australien und Bolivien hergestellt. In Russland ist der Hersteller OJSC MMC Dalpolimetall.

Es ist ein Übergangsmetall, hat einen Oxidationszustand von +2, ein radioaktives Isotop und eine Halbwertszeit von 244 Tagen.

Wasserarsenat von Cadmium, Zink und Kupfer

In seiner reinen Form wird das Element nicht abgebaut. Enthalten in Erzen und Mineralien: Kleofane, Marmatit, Wurtzit, Zinkit. Stellen Sie sicher, dass die Legierung Aluminium, Kupfer, Zinn und Nickel enthält.

Chemische, physikalische Eigenschaften und Eigenschaften von Zink

Zink ist ein Metall mit einer Reihe von Eigenschaften und Eigenschaften, die es von anderen Elementen des Periodensystems unterscheiden.

Die physikalischen Eigenschaften von Zink schließen seinen Zustand ein. Der Hauptfaktor ist das Temperaturregime. Wenn es sich bei Raumtemperatur um ein sprödes Material handelt, beträgt die Zinkdichte 7130 kg / m 3 (стали Stahldichte), was sich praktisch nicht verbiegt, wenn es ansteigt, biegt es sich leicht und wälzt sich in den Werken. Wenn Sie einen Modus mit höherer Temperatur wählen, wird das Material flüssig, und wenn Sie die Temperatur immer noch um 400 bis 450 ° C erhöhen, verdampft es einfach. Dies ist einzigartig - um Ihren Zustand zu ändern. Wenn Sie mit Säuren und Laugen handeln, kann es zerbröckeln, explodieren, schmelzen.

Zink im flüssigen Zustand

Zn - Zink Zink Formel. Die Atommasse von Zink beträgt 65,382 amu.

Elektronische Formel: Der Kern eines Metallatoms enthält 30 Protonen, 35 Neutronen. In Atom 4 Energieniveaus - 30 Elektronen. (Abb. Die Struktur des Zinkatoms) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2.

Das Zinkgitter ist ein hexagonales kristallines System mit dicht gepressten Atomen. Gitterdaten: A = 2,66U, C = 4,94.

Struktur und Zusammensetzung von Zink

Extrahiertes und unverarbeitetes Material hat Isotope 64, 66, 67, Elektronen 2-8-18-2.

Entsprechend der Anwendung unter allen Elementen des Periodensystems steht Metall auf dem 23. Platz. In der Natur wirkt das Element als Sulfid mit Verunreinigungen von Blei Pb, Cadmium Cd, Eisen Fe, Kupfer Cu, Silber Ag.

Abhängig von der Menge der Verunreinigungen ist das Metall markiert.

Zinkproduktion

Wie oben erwähnt, gibt es keine reine Form dieses Elements in der Natur. Es wird aus anderen Gesteinen wie Erz - Cadmium, Gallium, Mineralien - Sphalerit abgebaut.

Metall wird im Werk hergestellt. Jede Anlage hat ihre eigenen Besonderheiten in der Produktion, daher ist die Ausrüstung zur Gewinnung von reinem Material anders. Es kann sein:

Rotoren, vertikal angeordnet, Elektrolyt.
Spezialöfen mit ausreichend hoher Temperatur zum Brennen sowie spezielle Elektroöfen.
Förderer und Elektrolysebäder.

Je nach akzeptierter Methode der Metallgewinnung handelt es sich um die entsprechende Ausrüstung.

Reines Zink bekommen

Wie oben erwähnt, gibt es in der Natur keine reinen Arten. Der größte Teil des Bergbaus besteht aus Erzen, in denen verschiedene Elemente zum Einsatz kommen.

Um reines Material zu erhalten, ist ein spezielles Flotationsverfahren mit Selektivität erforderlich. Nach dem Prozess wird das Erz in Elemente zerlegt: Zink, Blei, Kupfer und so weiter.

Das auf diese Weise gewonnene reine Metall wird in einem speziellen Ofen verbrannt. Bei bestimmten Temperaturen geht der Sulfidzustand des Materials in den Oxidzustand über. Beim Brennen wird ein schwefelhaltiges Gas freigesetzt, das zur Produktion von Schwefelsäure geschickt wird.

Es gibt zwei Möglichkeiten, Metall herzustellen:

Pyrometallurgisch - ist der Prozess des Verbrennens, danach - die resultierende Masse wird mit Hilfe von Steinkohle und Koks wiederhergestellt. Der letzte Prozess ist die Aufrechterhaltung.
Elektrolyse - die abgebaute Masse wird mit Schwefelsäure behandelt. Die resultierende Lösung wird einer Elektrolyse unterzogen, während das Metall abgeschieden wird, es wird in Öfen geschmolzen.

Zink im Ofen schmelzen

Der Schmelzpunkt von Zink im Ofen beträgt 419–480 ° C. Wenn die Temperatur überschritten wird, beginnt das Material zu verdampfen. Bei dieser Temperatur wird eine Beimischung von Eisen von 0,05% zugelassen.

Bei einem Zinssatz von 0,2 mm kann das Blech nicht gerollt werden.

Es werden verschiedene Verfahren zum Schmelzen von reinem Metall verwendet, einschließlich der Herstellung von Zinkdämpfen, die in spezielle Tanks geschickt werden und dort die Substanz herunterfällt.

Metallanwendung

Die Eigenschaften von Zink ermöglichen den Einsatz in vielen Bereichen. In Prozent:

Verzinkung - bis zu 60%.
Medizin - 10%.
Verschiedene Legierungen enthalten dieses Metall zu 10%.
Reifenproduktion 10%.
Lackherstellung - 10%.

Für die Rückgewinnung von Metallen wie Gold, Silber, Platin ist auch die Verwendung von Zink erforderlich.

Zink in der Metallurgie

Die metallurgische Industrie verwendet dieses Element des Periodensystems als das wichtigste Element, um bestimmte Ziele zu erreichen. Das Schmelzen von Eisen und Stahl ist von zentraler Bedeutung für die gesamte Metallurgie des Landes. Diese Metalle unterliegen jedoch dem negativen Einfluss der Umwelt. Ohne definitive Behandlung werden die Metalle schnell oxidiert, was zu deren Verschlechterung führt. Der beste Schutz ist verzinkt.

Das Aufbringen eines Schutzfilms auf Gusseisen und Stahl ist der beste Weg, um Korrosion zu verhindern. Etwa 40% der gesamten reinen Materialproduktion werden für das Verzinken aufgewendet.

Galvanisierungsmethoden

Hüttenwerke unterscheiden sich nicht nur durch ihre Ausrüstung, sondern auch durch die angewandten Produktionsmethoden. Dies hängt von der Preispolitik und dem Standort ab (natürliche Ressourcen, die für die Stahlindustrie verwendet werden). Es gibt verschiedene Verzinkungsverfahren, die im Folgenden beschrieben werden.

Feuerverzinkung

Dieses Verfahren besteht aus dem Eintauchen eines Metallteils in eine flüssige Lösung. Es passiert so:

Das Teil oder Produkt wird entfettet, gereinigt, gewaschen und getrocknet.
Ferner wird Zink bei einer Temperatur von bis zu 480 ° C zu einem flüssigen Zustand geschmolzen.
Das vorbereitete Produkt wird in die flüssige Lösung abgesenkt. Gleichzeitig ist es in Lösung gut benetzt und bildet eine Beschichtung mit einer Dicke von bis zu 450 µm. Dies ist ein 100% iger Schutz vor äußeren Einflüssen des Produkts (Feuchtigkeit, direktes Sonnenlicht, Wasser mit chemischen Verunreinigungen).

Feuerverzinkung von Metallstrukturen

Diese Methode hat jedoch mehrere Nachteile:

Der Zinkfilm auf dem Produkt zeigt eine ungleichmäßige Schicht.
Sie können diese Methode nicht für Teile verwenden, die exakte Standards gemäß GOST erfüllen. Wo jeder Millimeter eine Ehe ist.
Nach dem Feuerverzinken bleibt nicht jedes Detail dauerhaft und verschleißfest, da nach dem Durchlaufen einer hohen Temperatur Sprödigkeit auftritt.

Und auch diese Methode eignet sich nicht für Produkte, die mit Farben und Lacken beschichtet sind.

Kaltverzinkt

Diese Methode hat 2 Namen: Galvanisieren und Elektrolyse. Die Art der Beschichtung von Produkten mit Korrosionsschutz ist wie folgt:

Metallteil, das Produkt wird vorbereitet (entfettet, gereinigt).
Danach wird die "Färbemethode" durchgeführt - es wird eine spezielle Zusammensetzung mit der Hauptkomponente Zink verwendet.
Das Teil wird durch Sprühen mit dieser Zusammensetzung bedeckt.

Dank dieser Methode werden Teile mit genauen Toleranzen mit einem Schutzüberzug versehen, Produkte mit Farben und Lacken. Erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen äußere Einflüsse, die zu Korrosion führen.

Die Nachteile dieser Methode: eine dünne Schutzschicht - bis zu 35 µm. Dies führt zu weniger Schutz und kürzeren Schutzzeiten.

Thermische Diffusionsmethode

Dieses Verfahren erzeugt eine Beschichtung, die eine Elektrode mit positiver Polarität ist, während das Metall des Produkts (Stahl) negative Polarität erhält. Es erscheint eine elektrochemische Schutzschicht.

Das Verfahren ist nur anwendbar, wenn die Teile aus Kohlenstoffstahl, Gusseisen, Stahl mit Verunreinigungen bestehen. Zink wird auf diese Weise verwendet:

Bei Temperaturen von 290 ° C bis 450 ° C in einem Pulvermedium ist die Oberfläche des Teils mit Zn gesättigt. Hier ist die Kennzeichnung von Stahl sowie die Art des Produktes von Bedeutung - die geeignete Temperatur wird gewählt.
Die Dicke der Schutzschicht beträgt 110 µm.
In einem geschlossenen Tank befindet sich ein Produkt aus Stahl, Gusseisen.
Dort wird eine spezielle Mischung hinzugefügt.
Der letzte Schritt ist eine spezielle Behandlung des Produkts durch das Auftreten von weißer Ausblühung aus Salzwasser.

Grundsätzlich wird diese Methode verwendet, wenn Sie Teile abdecken möchten, die eine komplexe Form haben: Schnitzen, kleine Striche. Die Bildung einer einheitlichen Schutzschicht ist wichtig, da diese Teile der äußeren korrosiven Umgebung mehrfach ausgesetzt werden (konstante Feuchtigkeit).

Diese Methode bietet den größten prozentualen Produktschutz gegen Korrosion. Die verzinkte Beschichtung ist verschleißfest und praktisch unlösbar. Dies ist sehr wichtig für Teile, die sich rechtzeitig drehen und demontieren.

Andere Verwendungen von Zink

Neben dem Verzinken wird das Metall auch in anderen Branchen eingesetzt.

Zinkbleche. Für die Blechproduktion wird ein Walzen durchgeführt, bei dem Duktilität wichtig ist. Das hängt von der Temperatur ab. Eine Temperatur von 25 ° C führt nur zu einer Plastizität in einer Ebene, wodurch bestimmte Eigenschaften des Metalls entstehen. Hier die Hauptsache, für die das Blatt gemacht wird. Je höher die Temperatur, desto dünner ist das Metall. Abhängig davon ist das Produkt C1, C2, C3 gekennzeichnet. Danach werden aus den Platten verschiedene Produkte für Autos, Profile für den Bau und die Reparatur, für den Druck usw. erstellt.
Zinklegierungen. Für verbesserte Eigenschaften von Metallprodukten wird Zink zugesetzt. Diese Legierungen werden bei hohen Temperaturen in speziellen Öfen erzeugt. Die gebräuchlichsten Legierungen bestehen aus Kupfer und Aluminium. Diese Legierungen werden zur Herstellung von Lagern und verschiedenen Buchsen verwendet, die im Maschinenbau, Schiffbau und in der Luftfahrt einsetzbar sind.

Im Hausgebrauch ein verzinkter Eimer, ein Trog, Dachbleche - das ist die Norm. Zink wird verwendet, nicht Chrom oder Nickel. Und es geht nicht nur darum, dass das Verzinken billiger ist als das Beschichten mit anderen Materialien. Dies ist das zuverlässigste und haltbarste Schutzmaterial als Chrom oder andere verwendete Materialien.

Daher ist Zink das am häufigsten verwendete Metall in der Metallurgie. In der Technik, im Bauwesen, in der Medizin - das Material eignet sich nicht nur zum Schutz vor Korrosion, sondern auch zur Erhöhung der Festigkeit und langen Lebensdauer. In Privathäusern schützen verzinkte Platten das Dach vor Niederschlag, in Gebäuden, Wänden und Decken werden Gipskartonplatten auf Basis verzinkter Profile eingeebnet.

Fast jede Hausfrau im Haus hat einen verzinkten Eimer, einen Trog, den sie lange benutzt.

http://stankiexpert.ru/spravochnik/materialovedenie/proizvodstvo-i-primenenie-cinka.html

Die Zusammensetzung dieser Substanz ist Zink

Zink ist ein chemisches Element einer sekundären Untergruppe der zweiten Gruppe, der vierten Periode des Periodensystems, mit der Ordnungszahl 30. Es wird mit dem Symbol Zn (Latin Zinc) bezeichnet. Eine einfache Substanz ist Zink unter normalen Bedingungen - ein sprödes, bläulich-weißes Übergangsmetall (trübt in der Luft, bedeckt mit einer dünnen Zinkoxidschicht).

Der Inhalt

Geschichte [| ]

Zinklegierungen mit Kupfer - Messing - waren bereits im antiken Griechenland, im alten Ägypten, in Indien (VII. Jahrhundert) und in China (XI. Jahrhundert) bekannt. Reines Zink konnte lange Zeit nicht isoliert werden. 1738 patentierte William Champion in England ein Destillationsverfahren zur Herstellung von Zink [3]. Im industriellen Maßstab begann die Zinkschmelzung auch im 18. Jahrhundert: 1743 wurde in Bristol die erste von William Champion gegründete Zinkfabrik in Betrieb genommen, in der die Zinkproduktion nach einem Destillationsverfahren durchgeführt wurde [4] [5]: 15. Im Jahr 1746 entwickelte A. S. Marggraf in Deutschland eine ähnliche Methode zur Gewinnung von reinem Zink durch Kalzinieren eines Gemisches seines Oxids mit Kohle ohne Luft in feuerfesten Ton-Retorten mit anschließender Kondensation von Zinkdampf in Kühlschränken. Marggraf beschrieb seine Methode in allen Details und legte die Grundlagen für die Theorie der Zinkproduktion. Daher wird es oft als Entdecker von Zink bezeichnet [4].

1805 patentierten Charles Hobson und Charles Sylvester aus Sheffield ein Verfahren zur Behandlung von Zinkwalzen bei 100–150 ° C [5]: 28. Das erste Zink in Russland wurde am 1. Januar 1905 im Werk Alagir gewonnen [5]: 86. Die ersten Pflanzen, bei denen Zink durch elektrolytische Verfahren gewonnen wurde, tauchten 1915 in Kanada und den USA auf [5]: 82.

Herkunft des Namens [| ]

Das Wort "Zink" wird zuerst in den Schriften von Paracelsus gefunden, der dieses Metall in dem Buch Liber Mineralium II [6] das Wort "Zink" oder "Zinken" nannte. Dieses Wort geht wahrscheinlich darauf zurück. Zinke bedeutet "Zahn" (metallische Zinkkristallite sind wie Nadeln) [7].

In der Natur sein [| ]

Bekannt sind Zinkmineralien, insbesondere Zinkit, Sphalerit, Willemit, Calamin, Smithsonit, Franklinit. Das häufigste Mineral ist Sphalerit oder Zinkblende. Der Hauptbestandteil des Minerals ist Zinksulfid ZnS. Verschiedene Verunreinigungen geben dieser Substanz verschiedene Farben. Wegen der Schwierigkeit, dieses Mineral zu bestimmen, wird es Blende genannt (Altgriechisch σφαλερός - täuschend). Zinkblende gilt als primäres Mineral, aus dem die anderen Mineralien des Elements Nr. 30 gebildet wurden: Smitsonit ZnCO₃, ZnO-Zink, Calamin 2ZnO · SiO₂ · N₂A: In Altai kann man oft gestreifte "Chipmunk" -erze finden - eine Mischung aus Zinkblende und braunem Holm. Ein Stück eines solchen Erzes aus der Ferne sieht wirklich aus wie ein verstecktes gestreiftes Tier.

Der durchschnittliche Zinkgehalt in der Erdkruste beträgt 8,3 bis 10-3%, in den magmatischen Gesteinen ist er etwas höher (1,3 bis 10-2%) als in sauren (6 bis 10-3%). Zink ist ein energetischer Wasserwanderer, insbesondere seine Migration in Thermalwasser mit Blei. Aus diesen Gewässern fallen Zinksulfide an, die von großer industrieller Bedeutung sind. Zink wandert auch stark in Oberflächengewässern und unterirdischen Gewässern, Schwefelwasserstoff ist der Hauptniederschlag dafür, Sorption durch Tone und andere Prozesse spielen eine geringere Rolle.

Zink ist ein wichtiges biogenes Element, lebende Organismen enthalten durchschnittlich 5-10 -4% Zink. Es gibt jedoch Ausnahmen - die sogenannten konzentrierenden Organismen (zum Beispiel einige Veilchen).

Einlagen [| ]

Zinkvorkommen sind in Iran, Australien, Bolivien und Kasachstan bekannt [8]. In Russland ist OJSC MMC Dalpolimetall der größte Hersteller von Blei-Zink-Konzentraten [9] [nicht autoritative Quelle? ].

Bekommen [| ]

Zink ist in der Natur nicht als natives Metall zu finden.

Zink wird aus polymetallischen Erzen mit 1 bis 4% Zn in Form von Sulfid sowie Cu, Pb, Ag, Au, Cd, Bi extrahiert. Die Erze werden durch selektive Flotation angereichert, wobei Zinkkonzentrate (50–60% Zn) und gleichzeitig Blei, Kupfer und manchmal auch Pyritkonzentrate gebildet werden. Zinkkonzentrate werden in Öfen in einem Fließbett verbrannt, wobei Zinksulfid in ZnO-Oxid umgewandelt wird. Schwefeldioxidgas₂ für die Produktion von Schwefelsäure aufgewendet. Reines Zink aus ZnO-Oxid wird auf zwei Arten erhalten. Gemäß dem seit langem bestehenden pyrometallurgischen (Destillations-) Verfahren wird das kalzinierte Konzentrat gesintert, um Korn- und Gaspermeabilität zu verleihen, und dann bei 1200–1300 ° C durch Kohle oder Koks reduziert: ZnO + С = Zn + CO. Die entstehenden Metalldämpfe kondensieren und gießen in Formen. Zuerst wurde die Restauration nur in manuell gestrahlten Tonretorten durchgeführt, später wurden vertikal mechanisierte Retorten aus Karborund verwendet, dann - Minen- und Elektrolichtbogenöfen; Zink wird aus Blei-Zink-Konzentraten in Hochofenöfen hergestellt. Die Produktivität stieg allmählich an, aber Zink enthielt bis zu 3% Verunreinigungen, darunter auch wertvolles Cadmium. Destillationszink wird durch Segregation (dh durch Absetzen des flüssigen Metalls aus Eisen und einem Teil von Blei bei 500 ° C) gereinigt, wobei eine Reinheit von 98,7% erreicht wird. Die manchmal kompliziertere und kostspieligere Reinigung durch Rektifikation ergibt ein Metall mit einer Reinheit von 99,995% und ermöglicht die Extraktion von Cadmium.

Die Hauptmethode zur Herstellung von Zink ist elektrolytisch (hydrometallurgisch). Verbrannte Konzentrate werden mit Schwefelsäure behandelt. Die resultierende Sulfatlösung wird von Verunreinigungen gereinigt (durch Ausfällen mit Zinkstaub) und in Bädern, die innen mit Blei oder Vinylkunststoff fest ausgekleidet sind, elektrolysiert. Zink wird auf Aluminiumkathoden abgeschieden, von denen es täglich entfernt (gestrippt) und in Induktionsöfen geschmolzen wird. Typischerweise beträgt die Reinheit des Zink-Elektrolyts 99,95%, die Vollständigkeit der Extraktion aus dem Konzentrat (unter Berücksichtigung der Wiederverwertung) beträgt 93–94%. Zinkvitriol, Pb, Cu, Cd, Au, Ag; manchmal auch In, Ga, Ge, Tl.

Physikalische Eigenschaften [| ]

In seiner reinen Form - ziemlich plastisch silbrig-weißes Metall. Besitzt ein hexagonales Gitter mit Parametern a = 0,26649 nm, c = 0,49431 nm, Raumgruppe P 6₃/ mmc, Z = 2. Wenn eine Platte gebogen wird, ist bei Raumtemperatur ein Bruch durch die Reibung der Kristallite zu hören (normalerweise stärker als der "Zinnschrei"). Bei 100-150 ° C ist Zink Kunststoff. Verunreinigungen, selbst kleine, erhöhen die Zinksprödigkeit dramatisch. Die intrinsische Konzentration von Ladungsträgern in Zink beträgt 13,1 × 10 28 m –3.

Chemische Eigenschaften [| ]

Ein typisches Beispiel für metallbildende amphotere Verbindungen. Amphotere Verbindungen sind Zink ZnO und Zn (OH)₂. Das Standardelektrodenpotential beträgt -0,76 V und liegt in der Reihe der Standardpotentiale vor Eisen.

In der Luft ist Zink mit einem dünnen ZnO-Oxidfilm bedeckt. Bei starker Erwärmung brennt es zu amphoterem weißen ZnO-Oxid:

Zinkoxid reagiert wie mit sauren Lösungen:

Zink mit herkömmlicher Reinheit reagiert aktiv mit sauren Lösungen:

und alkalische Lösungen:

Hydroxyzinkat bilden. Mit Lösungen von Säuren und Laugen reagiert sehr reines Zink nicht. Die Wechselwirkung beginnt, wenn einige Tropfen Kupfersulfat CuSOl zugegeben werden.₄.

Beim Erhitzen reagiert Zink mit Halogenen zu ZnHal-Halogeniden.₂. Mit Phosphor bildet Zink Zn-Phosphide.₃P₂ und ZnP₂. Mit Schwefel und seinen Analoga - Selen und Tellur - verschiedene Chalkogenide, ZnS, ZnSe, ZnSe₂ und ZnTe.

Zink reagiert nicht direkt mit Wasserstoff, Stickstoff, Kohlenstoff, Silizium und Bor. Nitrid zn₃N₂ erhalten durch Umsetzung von Zink mit Ammoniak bei 550-600 ° C

In wässrigen Lösungen bilden Zinkionen Zn 2+ Aquakomplexe [Zn (H₂O)₄] 2+ und [Zn (H₂O)₆] 2+.

Anwendung [| ]

Es wird verwendet, um Stahl vor Korrosion zu schützen (Verzinken von Oberflächen, die keiner mechanischen Belastung ausgesetzt sind, oder Metallisierung - für Brücken, Tanks, Metallstrukturen).

Die Rolle von Zink in Zink-Luft-Batterien, die eine sehr hohe Energieintensität haben, ist sehr wichtig. Sie sind vielversprechend für den Start von Motoren (Bleibatterie - 55 Wh / kg, Zink-Luft - 220-300 Wh / kg) und für Elektrofahrzeuge (Kilometerstand bis 900 km).

Zinkplatten werden in der Druckindustrie häufig verwendet, insbesondere zum Drucken von Illustrationen in großen Auflagen. Seit dem 19. Jahrhundert wird dazu die Zinkographie verwendet - Klischees auf einer Zinkplatte werden durch Ätzen des Musters darin mit Säure hergestellt. Verunreinigungen, mit Ausnahme einer geringen Menge an Blei, verschlechtern den Ätzprozess. Vor dem Ätzen wird die Zinkplatte geglüht und im erwärmten Zustand gewalzt [5]: 30-31.

Zink wird in viele Hartlote eingebaut, um ihren Schmelzpunkt zu senken.

Zinkoxid wird in der Medizin häufig als antiseptisches und entzündungshemmendes Mittel verwendet. Auch Zinkoxid wird zur Herstellung von Lacken verwendet - Zinkoxid.

Zinkchlorid ist ein wichtiges Flussmittel zum Löten von Metallen und eine Komponente bei der Herstellung von Fasern.

Zinksulfid wird bei der Herstellung von kurz nachleuchtenden Leuchtstoffen und anderen lumineszierenden Verbindungen verwendet, üblicherweise Gemischen von ZnS und CdS, die durch Ionen anderer Metalle aktiviert werden. Phosphate auf der Basis von Zink- und Cadmiumsulfiden werden auch in der Elektronikindustrie zur Herstellung von glühenden flexiblen Platten und Sieben als Elektrolumineszenzmaterialien und Zusammensetzungen mit kurzer Lumineszenzzeit verwendet.

Tellurid, Selenid, Phosphid, Zinksulfid sind weit verbreitete Halbleiter. Zinksulfid ist ein wesentlicher Bestandteil vieler Leuchtstoffe. Zinkphosphid wird als Gift für Nagetiere verwendet.

Unterschiedliche Verwendungen von Zink berücksichtigen:

Verzinkung - 45–60%
Medizin (Zinkoxid als Antiseptikum) - 10%
Legierungsproduktion - 10%
Gummireifenproduktion - 10%
Ölfarben - 10%

Weltproduktion [| ]

Zink ist nach Eisen, Aluminium und Kupfer das vierthäufigste Metall der Welt und das dritte unter den Nichteisenmetallen. Die weltweite Zinkproduktion belief sich 2009 auf 11,277 Millionen Tonnen, was einem Rückgang von 3,2% gegenüber 2008 entspricht. [10]

Die Liste der Länder, die 2006 Zink produzierten (basierend auf dem Geological Survey der Vereinigten Staaten) [11]:

http://ru-wiki.ru/wiki/%D0%A6%D0%B8%D0%BD%D0%BA

Zinkmetall. Eigenschaften, Abbau und Verwendung von Zink

Eigenschaften und Herkunft von Zink

Fast die Hälfte des gewonnenen Zinks deckt andere Metalle ab. Es ist vor allem Stahl und Gusseisen.

Ohne "Schutz" werden sie von Korrosion aufgefressen. Spart genau Zink. Weißblaues Metall wird mit einem dünnen Film auf das Substrat aufgebracht.

In der mündlichen Verhandlung das Adjektiv "verzinkt". Es wird häufig zu den Wörtern ersetzt: - Eimer, Dach, Draht. In der Tabelle der chemischen Elemente befindet sich Zink vor Eisen.

Das bedeutet, dass es aktiver ist, dh zuerst mit Luft reagiert.

Bekanntermaßen wird Korrosion durch den Kontakt von Feuchtigkeit aus der Atmosphäre mit dem Metall verursacht.

Zinkmetall nimmt zuerst den Schlag und rettet das Metall darunter. Daher sind die Eimer präzise verzinkt und nicht vernickelt, mit Kobalt oder Zinn überzogen.

Diese Elemente im Periodensystem befinden sich nach dem Eisen. Sie werden warten, bis dieses Metall zusammenbricht und erst dann beginnen sie sich zu zersetzen.

Die Ordnungszahl von Zink ist 30. Dies ist die Zahl der 2. Gruppe der 4. Periode der chemischen Tabelle. Die Bezeichnung des Metalls - Zn.

Es ist ein wesentlicher Bestandteil von Erzen, Mineralien, die von Wasser getragen und sogar in lebendem Gewebe enthalten sind.

So wird zum Beispiel Metall von einigen Veilchenarten aktiv angesammelt. Reines Zink konnte jedoch erst im 18. Jahrhundert isoliert werden.

Es wurde deutsch Andreas Sigismund Marggraf. Er zündete eine Mischung aus Zinkoxid und Kohle an.

Das Experiment war ein Erfolg, weil es ohne Zugang zu Luft (Sauerstoff) durchgeführt wurde. Der Tank für die Reaktion war ein feuerfester Behälter aus Ton.

Der Chemiker stellte die erhaltenen metallischen Dämpfe in einen Kühlschrank. Unter dem Einfluss von niedrigen Temperaturen setzten sich Zinkpartikel an den Wänden ab.

Zinkablagerungen und Bergbau

Jetzt werden jährlich rund 10 Millionen Tonnen bläuliches Metall in reiner Form in der Welt abgebaut. Sein Gehalt in der Kruste beträgt 6-9%.

Diese Prozentsätze verteilen sich auf 50 Länder. Die Führer sind Peru, USA, Kanada, Usbekistan, Russland, aber vor allem Zinkvorkommen in Australien und China.

Jedes dieser Länder macht mit der Seriennummer 30 etwa drei Millionen Tonnen Metall aus.

In der Zukunft kann der Ozean jedoch den ersten Platz in der Rangliste einnehmen. Die Hauptvorräte an Zink konzentrieren sich in seinen Gewässern am Boden.

Um das Offshore-Feld zu entwickeln, hat es jedoch noch nicht gelernt. Es gibt Technologien, die aber zu teuer sind.

Daher liegen fast 3 Millionen Tonnen Zink am Grund des Roten Meeres, ganz zu schweigen von den Reserven der Karibik und des Mittelatlantischen Rückens.

Zinkanwendung

Zink wird für Juweliere benötigt. Das Metall wird zu Legierungen auf Goldbasis hinzugefügt. Minimale Zinkdosen machen sie sperrig, leicht zu schmieden und gehorsam in den Händen des Meisters.

Das 30. Element hellt das Produkt ebenfalls auf, weshalb es häufig zur Erzeugung von sogenanntem Weißgold verwendet wird.

Die Hauptsache bei Zink ist jedoch, es nicht zu übertreiben. Bereits 3 Zehntel des Metallgehalts in der Legierung machen das Dekor fragil.

Reduziert Weißmetall und den Schmelzpunkt der Legierung. Die im alten Ägypten entdeckten Verbindungen von Kupfer und Zink werden zur Herstellung von Schmuck verwendet. Die Legierung ist billig, leicht zu verarbeiten und sieht attraktiv aus.

Aufgrund der niedrigen Schmelztemperatur ist Zink zum „Helden“ von Mikroschaltkreisen und Loten aller Art geworden.

Er verbindet wie Zinn kleine Teile einfach und fest miteinander. Bei niedrigen Temperaturen ist das Metall spröde, aber bei 100-150 Grad wird es viskos und biegsam.

Diese physikalische Eigenschaft von Zink wird von Industriellen und Handwerkern genutzt.

Interessanterweise wird das Element mit noch größerer Intensität, beispielsweise bis zu 500 Grad, wieder spröde und unzuverlässig.

Ein niedrig schmelzender Riegel ist für Industrielle finanziell vorteilhaft. Sie brauchen weniger Kraftstoff und müssen nicht für teure Geräte zu viel bezahlen.

Sie sparen auch bei der Verarbeitung der erhaltenen "Gussteile" aus Zink. Ihre Oberfläche erfordert oft nicht einmal ein zusätzliches Polieren.

Metall wird in der Automobilindustrie aktiv eingesetzt. Legierungen auf Zinkbasis gehen an Türgriffe, Halterungen, Innendekor, Schlösser, Spiegeldesign, Wischergehäuse.

In der Autozinklegierung ein hoher Aluminiumanteil. Letzteres macht die Verbindung haltbarer und haltbarer.

Autoreifen werden mit Zinkoxid versetzt. Ohne sie sind die Reifen von schlechter Qualität.

Gusseisen und Messing spielen in vielen Ländern eine führende Rolle in der Wirtschaft. Ihre Produktion ist ohne Zink undenkbar. In seinem Messing von 30 bis 50 Prozent (abhängig von der Art der Legierung).

Messing ist nicht nur an den Türgriffen. Es wird verwendet, um Geschirr, Rahmen für Magnete, Mixer und High-Tech-Geräte für Fabriken mit unterschiedlichen Profilen herzustellen.

Zinkbleche sind ebenfalls weit verbreitet. Sie sind die Basis für Druckformen in der Druckindustrie.

Mit Platten werden Stromquellen, Rohre, Dächer und Dachrinnen für das Abwasser hergestellt.

Zink ist ein wesentlicher Bestandteil vieler Farbstoffe. Zinkoxid wird also als weiße Farbe verwendet. Übrigens wird eine solche Beschichtung in der Astronautik verwendet.

Für Raketen, Satelliten werden Farbstoffe benötigt, die Licht reflektieren. Dies geschieht am besten mit Verbindungen auf Zinkbasis.

Es ist unverzichtbar im Kampf gegen Strahlung. Unter seinen Strahlen flammt Metallsulfid auf und zeigt das Vorhandensein gefährlicher Partikel.

Schauen Sie sich das Element Zink und die Apotheker an. Zink ist ein Antiseptikum. Es wird der Salbe für Neugeborene, Heilzusammensetzungen hinzugefügt.

Darüber hinaus glauben einige Ärzte, dass Zink, oder besser gesagt, sein Mangel, Schizophrenie verursacht.

Deshalb, so zaubern Ärzte, ist es notwendig, Produkte zu verwenden, die Metall enthalten.

Das meiste Zink in Meeresfrüchten. Kein Wunder, dass Metallablagerungen in den Tiefen des Ozeans gelagert werden.