Цинк - EcuRed

Цинк. Химичен елемент със символ Zn, атомно число 30 и атомно тегло 65,37. Това е ковък, пластичен и сив метал. Известни са 15 изотопа, пет от които са стабилни и имат атомни маси 64, 66, 67, 68 и 70. Около половината от обикновения цинк се намира като изотоп с атомна маса 64.

ecured

Обобщение

  • 1 Основни характеристики
  • 2 История
  • 3 Приложения
  • 4 Биологична роля
  • 5 Изобилие и получаване
  • 6 Биохимия
  • 7 Предпазни мерки
  • 8 Ефекти на цинка върху здравето
  • 9 Източници

Основните функции

Цинкът е метал, понякога класифициран като преходен метал, въпреки че не е така, тъй като и металът, и неговите оперативни видове представляват пълния орбитален набор. Този елемент има известна прилика с магнезия и кадмия от своята група, но живакът е много различен поради уникалните си физични и химични свойства (свиване на лантанида и мощни релативистки ефекти върху свързващите орбитали).

Това е 23-ият най-разпространен елемент на Земята и едно от най-важните му приложения е поцинковането на стоманата. Това е синкаво-бял метал, който гори във въздуха със синкаво-зелен пламък. Сухият въздух не го атакува, но при наличие на влага се образува повърхностен слой оксид или основен карбонат, който изолира метала и го предпазва от корозия.

На практика единственото състояние на окисление, което има, е +2. През 2004 г. първото и единствено познато цинково съединение в степен на окисление +1, основано на органометален комплекс с лиганда пентаметилциклопентадиен, беше публикувано в списание Science.

Той реагира с неокислителни киселини, преминавайки в +2 степен на окисление и освобождавайки водород и може да се разтвори в основи и оцетна киселина. Металът има голяма устойчивост на пластична деформация, когато е студена, която намалява, когато е гореща, което го принуждава да се търкаля над 100 ° C. Той не може да бъде втвърден от изработката и представя явлението пълзене при стайна температура - за разлика от повечето метали и сплави - и малките товари най-важното.

История

Етимологията на цинка изглежда идва от немския, Zincken или Zacken, за да посочи аспекта с назъбени ръбове на минерала каламин, по-късно се предполага, че за метала, получен от него, [цитиране е необходимо], въпреки че други източници считат, че той идва от думата персийски за камък.

Цинковите сплави се използват от векове - месингови парчета, датиращи от 1000-1500 г. пр. Н. Е. C. са открити в Ханаан, а други обекти със съдържание на цинк до 87% са се появили в древния регион на Трансилвания - въпреки това, поради ниската си точка на топене и химическата реактивност, металът има тенденция да се изпарява, така че истинската природа на метал не е бил разбираем от древните.

Известно е, че производството на месинг е било известно на римляните около 30 г. пр. Н. Е. C. Plinio и Dioscorides описват получаването на аурихалкум (месинг) чрез нагряване на смес от кадмия (каламин) с мед в тигел; получената по-късно месинг е била отливана или кована, за да се правят предмети.

Топенето и извличането на нечист цинк се извършват около 1000 г. в Индия - процедурата е описана в произведението Rasarnava (ок. 1200) от неизвестен автор - а по-късно в Китай и в края на 14 век индийците вече знаеше за съществуването на цинк като метал, различен от седемте известни в древността, осмият метал.

През 1597 г. Андреас Либавий описва „особен вид калай“, приготвен в Индия и дошъл при него в малки количества чрез свой приятел; От описанията му се извежда, че това е цинк, въпреки че той не го е разпознал като метала от каламин.

На Запад, около 1248 г., Алберто Маньо описва производството на месинг в Европа, а през 16 век съществуването на метала вече е известно. Георгиус Агрикола (1490-1555) наблюдава през 1546 г., че кондензиран бял метал може да бъде надраскан от стените на пещите, в които се топят цинкови руди; добавяйки в своите бележки, че подобен метал, наречен цинк, е произведен в Силезия.

Парацелз беше първият, който предположи, че цинкът е нов метал и че свойствата му се различават от тези на известните метали, без обаче да дава никакви указания за произхода му; в писанията на Базилио Валентино има и споменавания за цинкума.

Въпреки това, в по-късните трактати честите препратки към цинка, с различните му имена, обикновено се отнасят до минерала, а не до свободния метал и понякога се бърка с бисмут.

Йохан Кункел през 1677 г. и малко по-късно Щал през 1702 г. сочат, че при приготвянето на месинг с мед и каламин, последният преди това се редуцира до състоянието на свободен метал, цинк, който е изолиран от химика Антон фон Суаб през 1742 г. и от Андреас Маргграф през 1746 г., чиято цялостна и методична работа по метода за извличане на цинк от истинската му руда, каламин циментира цинкова металургия и репутацията му на откривател на метала.

През 1743 г. в Бристол е създадено първото предприятие за топене на метал в индустриален мащаб, но процедурата му се пази в тайна, така че отнема 70 години, докато Даниел Дони разработи индустриална процедура за добив на метал и първата фабрика е създадена в европейската континент. След развитието на флотационната техника цинковият сулфид се премества в каламин като основна руда. Днес флотационният метод се използва за получаване на различни метали.

Приложения

Цинков оксид. Основното приложение на цинка - около 50% от годишната консумация - е поцинковането на стоманата, за да се предпази от корозия, ефективна защита, дори когато покритието се напука, тъй като цинкът действа като жертвен анод. Други употреби включват

  • Zn-AgO батерии, използвани в космическата индустрия за ракети и космически капсули за тяхната оптимална производителност на единица тегло и цинково-въздушни батерии за лаптопи.
  • Инжектирани чугунени части в автомобилната индустрия.