Где используют цинк: Что такое цинк: процесс добычи, характеристики, применение

Где применяется цинк?

Ежегодно в мире производится более одиннадцати миллионов тонн цинка. Пятьдесят процентов этого количества используется для оцинковки сталей с целью защитить их от действия ржавчины. Так уже более столетия цинк способствует повышенной долговечности и производительности стали. 

Цинковые покрытия обеспечивают наиболее эффективный и экономичный способ защиты стали от коррозии.

Убыток от ржавления металла в случае недостаточного внимания и контроля, оценивается в экономике промышленно развитых стран, по крайней мере, в четыре процента ВВП ежегодно. Оцинкованная сталь имеет уникальную комбинацию свойств, которыми ни один другой материал не обладает.

Есть и другие методы нанесения цинкового покрытия, используемые для защиты стали, в том числе использование цинкосодержащей краски, электростатический (позолоченный) метод, а также механическое нанесение. Эти методы применения цинка для защиты от коррозии очень сильно отличаются от традиционной оцинковки, и могут не подходить для некоторых ситуаций.

Приблизительно семнадцать процентов от мирового производства цинка идет на получение сплавов данного металла, и еще семнадцать процентов на производство латуни и бронзы. Эффективность и экономичность литья цинка обуславливает довольно большой объем массового производства цинковых изделий в металлообрабатывающей промышленности. Примеры таких продуктов могут быть найдены в тысячах потребительских, коммерческих и промышленных товаров.

Существенный процент также составляет прокатка цинка для дальнейшего получения различных элементов. Так, цинковый лист широко используется в строительстве — для кровли, для облицовки стен, изготовления желобов и водосточных трубах. Применяющиеся в архитектуре цинковые сплавы, как правило, содержат также медь и титан, и выпускаются в виде листов, полос, пластин и стержней. В дальнейшем из них вырезаются желоба, карнизы и трубы необходимой формы. Цинковые листы используется для получения качественных отпечатков в области графического искусства,а также при чеканке монет.

Прошло немало времени с момента начала использования человеком цинка. С тех пор он нашел применение для получения широкого ряда продуктов. Основные области применения включают: строительство, транспорт, потребительские товары, бытовую технику и общее машиностроение.

Как цинк защищает металл от коррозии: свойства антикоррозийного цинкового покрытия

Металлобаза Стилпрофф предлагает антикоррозийное покрытие цинком листового металла разных сортов. Мы оказываем услуги по изготовлению и профессиональной обработке металлопроката для частных лиц и компаний. Наше предприятие оборудовано современными станками, организован свой склад и автопарк, поэтому все заказы оперативно выполняются и доставляются по Санкт-Петербургу и Ленобласти.

Эффективная защита металла цинковым покрытием

Для продления срока службы металлических изделий и конструкций необходимо обеспечить их защиту от влаги и других внешних воздействий. Чтобы придать металлу антикоррозионные свойства используется защитное покрытие цинком. Такая обработка называется цинкованием. Технологию покрытия различных металлов цинком изобрели более 200 лет назад, и она активно применяется и в настоящее время, благодаря высокой эффективности защиты и долговечности антикоррозионного слоя.

Используются различные способы нанесения – горячее, гальваническое, газодинамическое, диффузное, холодное цинкование. Металл, покрытый тонким слоем цинка (80-200 мкм), не ржавеет более 50 лет. Цинковое покрытие со временем истончается и его необходимо возобновлять. В зависимости от условий эксплуатации металлической конструкции показатель потерь цинковой поверхности составляет 1-6 мкм в год. Для сравнения, лакокрасочные покрытия, которыми защищают металл, необходимо возобновлять не реже 1 раза в 5 лет.

Свойства цинковых покрытий:

• Высокая степень защиты от коррозии.
• Электрохимическая (катодная) защита металлических изделий и конструкций.

Как цинк защищает железо от коррозии

Тонкая пленка цинка обеспечивает активную (катодную, электрохимическую) и пассивную (барьерную) защиту металлов от ржавчины. Без антикоррозионной защиты металл под воздействием кислорода и воды начинает окисляться. Окисление приводит к образованию ржавчины, которая может полностью разрушить железо. Цинк образует на поверхности металлов тонкую пленку, защищающую материал от влияния внешней среды. Цинковое покрытие препятствует воздействию кислорода даже при нарушении целостности защитной пленки.

Цинкование также обеспечивает электрохимическую защиту металлических конструкций. Цинк, образуя с железом гальваническую пару, является более активным металлом. Контактируя с влагой и кислородом, электроны цинка-анода вступают в реакцию, защищая металл-катод.

Основные методы цинкования

Покрытие металла цинком – это лучший метод защиты железных поверхностей от образования коррозии.

Цинкование выполняется такими способами:

• Горячее цинкование. Погружение железного листового, сортового или фасонного металлопроката в расплавленный цинк, температура которого составляет 460-480 градусов. Эта технология позволяет надолго защищать металл от коррозии, но отличается сложностью и небезопасностью выполнения. К другим недостаткам относятся: ограничение обработки размерами ванн, возможность деформации тонких конструкций и листов при нагреве, повреждение защитного слоя при сварке.
• Холодное цинкование. Считается оптимальным способом защиты металла цинком. Выполняется путем окрашивания металлических поверхностей порошкообразным грунтом с 96-98%-ным содержанием цинка. Покрытие наносится валиком или кистью прямо на месте установки конструкции (т.е. для антикоррозийной защиты не нужно перевозить изделие). Холодное цинкование дает возможность защищать железо от образования ржавчины на протяжении 30-50 лет, под слоем цинкового грунта металл коррозирует в три раза медленнее, по сравнению с другими методами обработки. К другим достоинствам этой технологии относится экономичность (по сравнению с горячим цинкованием). Недостатки: сложность покрытия неравномерных поверхностей и внутренних полостей.
• Газо-термический способ. Нанесение расплавленного цинка на металлическую поверхность в газовом потоке. Такая технология подходит для крупногабаритных металлоконструкций, не помещающихся в ванне с цинковым раствором. Покрытие служит в течение 25-30 лет. Минусами технологии является неравномерность получаемого покрытия, которое дополняется нанесением лакокрасочного покрытия.
• Термодиффузионный способ. Вплавление атомов цинка в железо при высокой температуре (более 2600 градусов). При такой температуре цинк переходит в газообразное состояние, после чего происходит диффузия молекул цинка с металлом. Плюсы метода: высокий класс антикоррозионной защиты, сохранение конфигурации изделий, возможность регулировать толщину цинкового покрытия, отсутствие необходимости очистки отходов. Минусы: неоднородность толщины защитной пленки, низкая производительность и вредность технологического процесса.
• Гальванический способ. Электролитический метод цинкования, позволяющий наносить тонкий (5-40 мкм) слой цинка на обезжиренную металлическую поверхность. Состоит в помещении металла и цинковых пластинок в электролитический раствор и подключении электрического тока. Цинк растворяется в электролите и оседает на железе в  виде защитного слоя. Отличается равномерностью и гладкостью слоя покрытия, в том числе метизов сложной конфигурации и пористых поверхностей. Недостатки: высокая себестоимость, необходимость очистки отходов перед сливом в канализацию.

Выбор технологии цинкования зависит от требований к техническим характеристикам покрытия, условий эксплуатации металлоизделий или конструкций. Если у вас есть вопросы о том, как цинк защищает металл от коррозии и какой способ цинкования подойдет для того или иного вида металлопроката, вы может получить консультацию у специалиста нашей компании.

Защита металла от коррозии цинкованием в Стилпрофф

Преимущества заказа цинкования в Металлобазе Стилпрофф:

• Применение современного оборудования и передовых технологий антикоррозионной защиты металлов.
• Выполнение работ квалифицированными работниками с большим практическим опытом.
• Подбор наиболее выгодной технологии обработки железа.
• Доставка готовой продукции по Санкт-Петербургу, Ленинградской области, в другие регионы России.

Заказывайте цинкование металла в нашей компании –

мы гарантируем качественное выполнение работ в оговоренные сроки!

Цинк и его сплавы — производство, свойства, виды и применение

Цинк — хрупкий голубовато-белый металл. В природе без примесей не встречается. В 1738 году Уильям Чемпион добыл чистые пары цинка с помощью конденсации. В периодической системе Менделеева находится под номером 30 и обозначается символом Zn.

Свойства цинка

Химические свойства цинка

Цинк — активный металл. При комнатной температуре тускнеет и покрывается слоем оксида цинка.

• Вступает в реакцию со многими неметаллами: фосфором, серой, кислородом.
• При повышении температуры взаимодействует с водой и сероводородом, выделяя водород.
• При сплавлении с щелочами образует цинкаты — соли цинковой кислоты.
• Реагирует с серной кислотой, образуя различные вещества в зависимости от концентрации кислоты.
• При сильном нагревании вступает в реакции со многими газами: газообразным хлором, фтором, йодом.
• Не реагирует с азотом, углеродом и водородом.

Физические свойства цинка

Цинк — твердый металл, но становится пластичным при 100–150 °C. При температуре выше 210 °С может деформироваться. Температура плавления — очень низкая для металлов. Несмотря на это, цинк имеет хорошую электропроводность.

• Плотность — 7,133 г/см³.
• Теплопроводность — 116 Вт/(м·К).
• Температура плавления цинка — 419,6 °C.
• Температура кипения — 906,2 °C.
• Удельная теплота испарения — 114,8 кДж/моль.
• Удельная теплота плавления — 7,28 кДж/моль.
• Удельная магнитная восприимчивость — 0,175·10-6.
• Предел прочности при растяжении — 200–250 Мн/м².

Подробный химический состав цинка различных марок указан в таблице ниже.

Обозначение марок	Цинк, не менее	Примесь, не более
		свинец	кадмий	железо	медь	олово	мышьяк	алюминий	всего
ЦВ00	99,997	0,00001	0,002	0,00001	0,00001	0,00001	0,0005	0,00001	0,003
ЦВ0	99,995	0,003	0,002	0,002	0,001	0,001	0,0005	0,005	0,005
ЦВ	99,99	0,005*	0,002	0,003	0,001	0,001	0,0005	0,005	0,01
Ц0А	99,98	0,01	0,003	0,003	0,001	0,001	0,0005	0,005	0,02
Ц0	99,975	0,013	0,004	0,005	0,001	0,001	0,0005	0,005	0,025
Ц1	99,95	0,02	0,01	0,01	0,002	0,001	0,0005	0,005	0,05
Ц2	98,7	1,0	0,2	0,05	0,005	0,002	0,01	0,010**	1,3
Ц3	97,5	2,0	0,2	0,1	0,05	0,005	0,01	—	2,5
* В цинке, применяемом для производства сплава марки ЦАМ4-1о, массовая доля свинца должна быть не более 0,004%. ** В цинке, применяемом для проката, массовая доля алюминия должна быть не более 0,005%.

Содержание примесей в цинке зависит от способа производства и качества сырья.

В России основной процент цинка получают гидрометаллургическим способом — металл восстанавливают из солей в растворах. Такой способ позволяет получить наиболее чистый металл. Но часть цинка обрабатывают при высоких температурах. Такой метод называют пирометаллургическим.

Свинец — особая примесь в цинке, так как основная его часть оседает из-за нерастворимых анодов, содержащихся в металле. Катодный цинк, помимо всех указанных примесей, состоит из хлора и фтора.

Как примеси изменяют свойства цинка

Производители ограничивают содержание кадмия, олова и свинца в литейных сплавах цинка, чтобы подавить межкристаллитную коррозию.

Олово — вредная примесь. Металл не растворяется и выделяется из расплава — способствует ломкости цинковых отливок. Кадмий напротив — растворяется в цинке и снижает его пластичность в горячем состоянии. Свинец увеличивает растворимость металла в кислотной среде.

Железо повышает твердость цинка, но снижает его прочность. Вместе с тем оно усложняет процесс заполнения форм при литье.

Медь увеличивает твердость цинка, но уменьшает его пластичность и стойкость при коррозии. Содержание меди также мешает рекристаллизации цинка.

Наиболее вредная примесь — мышьяк. Даже при небольшом ее количестве металл становится хрупким и менее пластичным.

Чтобы избежать растрескивания кромок при горячей прокатке цинка, содержание сурьмы не должна быть выше 0,01%. В горячем состоянии она увеличивает твердость цинка, лишая его хорошей пластичности.

Сплавы цинка

Сплавы на цинковой основе с добавлением меди, магния и алюминия имеют низкую температуру плавления и обладают хорошей текучестью. Они легко поддаются обработке, свариванию и паянию.

Латунь

Различают латуни двухкомпонентные и многокомпонентные.

Двухкомпонентная латунь — сплав цинка с высоким содержанием меди. Существует желтая латунь с медью в количестве 67%, золотистая медь или томпак — 75%, и зеленая — 60%. Такие сплавы могут деформироваться при температуре 300 °C.

Многокомпонентные латуни, помимо 2-х основных металлов, состоят из других добавок: никеля, железа, свинца или марганца. Каждый из элементов влияет на свойства сплава.

ЦАМ

ЦАМ — семейство цинковых сплавов. В их состав входят магний, алюминий и медь. Такие сплавы цинка используются в литейном производстве. В них содержится алюминий в количестве 4%.

Основная область применения сплавов ЦАМ — литье цинка под давлением. Сплавы этого семейства обладают низкой температурой плавления и хорошими литейными свойствами. Их высокопрочность позволяет производить прочные и сложные детали.

Вирениум

Сплав состоит из цинка (24,5%), меди (70%), никеля (5,5%).

Производств цинка

Добыча металла

Цинк как самородный металл в природе не встречается. Добывается из полиметаллических руд, содержащих 1–4% металла в виде сульфида, а также меди, свинца, золота, серебра, висмута и кадмия. Руды обогащаются селективной флотацией и получаются цинковые концентраты (50–60% Zn).

Концентраты цинка обжигают в печах. Сульфид цинка переводится в оксид ZnO. При этом выделяется сернистый газ SO2, который используется в производстве серной кислоты.

Получение металла

Существуют два способа получения чистого цинка из оксида ZnO.

Самый древний метод — дистилляционный. Обожженный концентрированный состав подвергают термообработке, чтобы придать ему зернистость и газопроницаемость.

Затем концентрат восстанавливают коксом или углем при температуре 1200–1300 °C. В процессе образуются пары металла, которые конденсируют и разливают в изложницы. Жидкий металл отстаивают от железа и свинца при температуре 500 °C. Так достигается цинк чистотой 98,7%.

Иногда используется сложная и дорогая обработка цинка ректификацией — разделением смесей за счет обмена теплом между паром и жидкостью. Такая чистка позволяет получить металл чистотой 99,995% и извлечь кадмий.

Второй метод производства цинка — электролитический. Обожженный концентрат обрабатывается серной кислотой. Готовый сульфатный раствор очищается от примесей, после чего подвергается электролизу в свинцовых ваннах. Цинк дает осадок на алюминиевых катодах. Полученный металл удаляют с ванн и плавят в индукционных печах. После этого получается электролитный цинк чистотой 99,95%.

Литье металла

Горячий цинк — жидкий и текучий металл. Благодаря таким свойствам он легко заполняется в литейные формы.

Примеси влияют на величину натяжения поверхности цинка. Технологические свойства металла можно улучшить, добавив небольшое количество лития, магния, олова, кальция, свинца или висмута.

Чем выше температура перегрева цинка, тем лучше он заполняет формы. При литье металла в чугунные изложницы его объем уменьшается на 1,6%. Это затрудняет получение крупных и длинных цинковых отливок.

Применение цинка

Для защиты металлов от коррозии

Чистый цинк используется для защиты металлов от коррозии. Основу покрывают тонкой пленкой. Этот процесс называется металлизацией.

В автомобильной отрасли

Сплавы на цинковой основе используют для оформления декора автомобильного салона, в производстве ручек дверей, замков, зеркал и корпусов стеклоочистителей.

В автомобильные покрышки добавляют окись цинка, которая повышает качество резины.

В батарейках, аккумуляторах и других химических источниках тока цинк используется как материал для отрицательного электрода. В производстве электромобилей применяются цинк-воздушные аккумуляторы, которые обладают высокой удельной энергоемкостью.

В производстве ювелирных украшений

Ювелиры добавляют цинк в сплавы на основе золота. В итоге они легко поддаются ковке и становятся пластичными — прочно соединяют мелкие детали изделия между собой.

Металл также осветляет ювелирные изделия, поэтому его часто используют в изготовлении белого золота.

В медицине

Окись цинка применяется в медицине как антисептическое средство. Окись добавляют в мази и другие составы для заживления ран.

Благодаря своим свойствам, цинк широко применяется в различных областях промышленности. Металл пользуется спросом из-за относительно низкой цены и хороших физических свойств.

Цинк

Zn (Zincum)

Цинк представляет собой металл светло-голубого цвета, который может принять тусклый оттенок на воздухе. В таблице Менделеева он входит во вторую группу четвёртого периода периодической системы.

История появления цинка

В древние времена цинк не был известен. Были известны такие металлы как железо, латунь. Выделить цинк из латуни в течении многих веков не удавалось. В середине 18 века в Англии ряд ученых смогли получить металл дистилляционным образом. Через несколько лет был создан новый способ получения цинка. Он заключался в горячем плавлении с дальнейшим охлаждением в холодильных камерах. Данный способ стал основой для дальнейшего получения цинка. Ученые детально раскрыли тонкости его получения и считаются первыми открывателями данного метала.

В 19 веке ряд других ученых смогли получить цинк новым способом. Данный метод заключался в температурной обработке. В нашей стране цинк был получен в 20 веке. Через несколько лет американцы запатентовали новый способ получения металла. Это был электролитический метод.

Происхождение названия «цинк»

С немецкого языка цинк обозначает кристаллы, напоминающие иглы. Впервые о данном металле было рассказано в работах Парацельса. Известно более 60 минералов цинка. Среди них можно отметить цинкит, виллемит, смитсонит. Самый часто встречающийся минерал — это сфалерит. Иногда его именуют цинковая обманка. В основе данного минерала лежит сульфид цинка. С помощью различных примесей можно получить всевозможные оттенки. Однако данный минерал весьма сложно определить. Отсюда и берет сфалерит свое второе название: цинковая обманка.

Цинковая обманка является основой для других минералов цинка. Среди них можно выделить цинкит, каламин и многие другие. В алтайских рудниках не редко можно встретить смесь цинковой обманки и бурого шпата. Такую смесь называют бурундучная руда. Если посмотреть на нее издалека, то можно заметить схожесть с известным зверем.

Сфалерит

В земле находится порядка от 8 до 10 % цинка. В некоторых вулканических породах можно найти большое содержание цинка. Считается, что цинк приходит с подземными водами, из которых осаждаются сульфиды цинка. Данные сульфиды находят свое широкое применение в промышленности. Вместе с этим цинк можно встретить в морской воде, озерах и реках. В организме человека и животных так же имеется цинк. Он может составлять до 4 % от общей массы. В определённых организмах наблюдается повышенное содержание данного металла.

Где можно встретить цинк

Цинк в можно встретить в Австралии, на территории Казахстана, и Ирана. В нашей стране он производится на предприятии Дальполиметалл.

Получение цинка

В природе чистого цинка не существует. Он содержится, как правило, в различных рудах. Что бы получить чистый цинк нужно проводить ряд химических, термических процессов. Так же посредством химических процессов получаются различные концентраты цинка. Они используются при производстве серной кислоты.

Оксид цинка получается несколькими вариантами. Обожжённый концентрат спекают. Получается зернистый и газопроницаемый состав. Далее его обрабатывают посредством угля, кокса при высокой температуре. Пары метала, выпадающие в конденсат, размещают в специальные формы. Существует несколько способов восстановления металла. Среди них необходимо выделить роторный способ, заключающийся в ручном обслуживании. Позднее появились механизированные системы и дуговые электропечи. Получение цинка из свинца производится в шахтных печах. Со временем технологии получения цинка усовершенствовались, однако оставался большой процент примеси при получении металла. Одним из самых распространенных способов очищения метала было его отстаивание от примесей под высокой температурой. Это позволяло получить металл с чистотой до 98 %. Наиболее дорогая и трудная очистка позволяет получить металл с чистотой до 99,9%. В частности, из цинка удаляются такие элементы как свинец, железо. Такой процесс позволяет получить более чистый металл. Однако в нем по-прежнему содержалось несколько процентов примесей. Среди главных элементов примесей можно выделить кадмий.

При высокой температуре с помощью способа отстаивания можно получить цинк с чистотой до 98 %. Данный способ называется дистилляционная очистка. В частности, цинк очищается от свинца. Более сложный процесс очистки цинка от посторонних элементов позволяет получить метал с чистотой до 99 %. Из цинка удаляется кадмий. Очистить металл от примесей можно с помощью серной кислоты. Обожжённые концентраты вступают в реакцию с металлом и удаляют различные примеси. Раствор в дальнейшем необходимо подвергнуть электролизу. В результате данного процесса на катодах оседает цинк. После оседания он снимается под высокой температурой в специальных печах. Такой способ позволяет получить металл с чистотой до 99%.

Отходы, полученные в процессе очищения, используют для создания цинкового купороса.

Физические свойства цинка

Цинк — это металл светлого цвета с серебристым оттенком. При обычной комнатной температуре он весьма хрупок. Если начать сгибать металл, то можно услышать небольшой треск. Это растрескиваются кристаллы от трения. При температуре более 100 градусов металл становится пластичным. Если в цинке имеются примеси, хрупкость металла значительно повышается.

Химические свойства

Цинк считается элементом, способным образовывать амфотерные соединения. В атмосфере цинк оксидируется и образует пленку. Цинк не вступает в реакцию щелочами и кислотами. Реакция происходит только при добавлении небольшого объема сульфата меди. При температуре цинк вступает в реакцию с галогенами и способствует образованию галогенидов. При добавлении в цинк фосфора образуются фосфиды. Взаимодействие с серой или ее аналогами образует халькогениды. С такими веществами как азот, бор цинк не вступает в реакцию. Нитрид цинка получается посредством реакции цинка и аммиака при температуре от 500 до 600 градусов.

Использование цинка

Данный металл находит свое применение для получения некоторых металлов в чистом виде. В первую очередь речь идет о золоте. Как правило, благородные металлы очищаются посредством цинка, если они добыты подземным способом. Вместе с этим цинк применяется для получения благородных металлов из свинца. Полученный метал часто называют серебристая пена, которая впоследствии обрабатывается аффинажными способами.

Помимо этого, цинк активно применяется в качестве антикоррозийного элемента для стали и других металлов. При этом металл не должен иметь механических повреждений. Это относится к автомобилестроению и кораблестроению. Так же цинк используется для строительства мостов, бытовых предметов и различных конструкций.

Цинк является важным элементов при создании аккумуляторов и батареек. Химические источники тока являются популярным решением получения энергии как для мелких потребностей, таки крупных объектов. Соединения цинка с марганцем, ртутью, медью, хромом, хлором и другими химическими элементами позволяют получить эффективный источник тока.

При создании воздушных аккумуляторов цинк играет важнейшую роль. Благодаря данному металлу, получается создать аккумулятор с большой энергоемкостью. Такие аккумуляторы применяются для запуска двигателей. Вместе с этим в электромобилях аккумуляторы, созданные с применением цинка, обеспечивают транспортному средству пробег более 900 километров без подзарядки.

При создании полиграфической продукции цинк становится незаменимым элементом. В частности, для создания матриц печати многотиражной продукции. Уже более двух веков применяется способ цинкографии. Он заключается в изготовлении штампа на основе пластины из цинка и вытравливания на ней изображения. Хорошее изображение, рисунок получается при добавлении свинца. Остальные примеси могут ухудшить качество продукции. Перед изготовлением цинковую матрицу отжигают при заданной температурой и придают необходимую форму. Цинк так же применяется для создания определённых припоев. Припои с цинком позволяют уменьшить температуру плавления.

Помимо этого, цинк активно применяется в медицинских целях. Его окись является отличным противовоспалительным средством и хорошим антисептиком. Мази с цинком являются незаменимым средством для заживления ран. Врачи рекомендуют чаще употреблять продукты с содержанием металла. Цинк активно влияет на улучшение работы половой, нервной и пищеварительной системы. При производстве гормонов, ферментов цинк является важнейшим незаменимым элементом. Пониженное содержание цинка может вызвать ухудшение работы организма. Очень много цинка находится в морских продуктах.

При производстве краски окись цинка становится основой для создания белил.

В латуни цинк это один из главных компонентов. А сплавы с алюминием дают цинку высокие механические качества. Такие сплавы используются в промышленности. Точное литье позволяет применять сплав цинка при производстве деталей оружия. К примеру, затворов травматических пистолетов. Вместе с этим из сплава цинка изготавливают фурнитуру для мебели, деталей автомобилей и другие изделия. С помощью сульфида цинка создаются люминофоры. Помимо этого, сульфиды применяются для создания гибких экранов.

Теллурид цинка является важным элементом для создания полупроводников. Фосфид цинка является основой для создания отравы для мелких вредителей.

Покрышки для автомобилей, имеющие в своём составе окись цинка, имеют высокое качество и прочные характеристики.

При производстве оптических стекол применяется селенид цинка.

В состав многих красок входит цинк. Окись цинка используется для создания белой краски. Она находит сове активное применение при производстве космических аппаратов. Краска с добавлением цинка хорошо отражает цвет. Такой отражатель можно получить только с помощью цинка.

Для обнаружения радиации цинк стал незаменимым элементом. Лучи радиации вспыхивают в присутствии сульфида цинка.

В быту нередко можно встретить предметы и изделия, имеющие в своём составе цинк. Например ведра, ванны, посуда, кровельные листы. Такие изделия обеспечивают продолжительный срок эксплуатации, а также имеют низкую стоимость по сравнению с изделиями из другого материала. Количество оцинкованных изделий растет каждый год.

Для изделий из металла, которые в дальнейшем будут использоваться в агрессивной среде цинковое покрытие стало единственно возможно защитным способом. Речь идет о металлических изделиях, которые эксплуатируются в озерах, реках, а также в атмосфере. Морские платформы, трубопроводы и другие подводные и надводные конструкции имеют цинковое покрытие. Его отсутствие приводит к преждевременному выходу оборудования и конструкции из строя, и соответственно требует постоянного ремонта и финансовых затрат. Сварные швы становятся защищенными от воздействия атмосферы, если на них наносится цинковое опыление.

Мировое производство цинка

Цинк считается одним из самых часто используемых металлов. Перед ним стоят железо, алюминий и другие металлы. Только за 2009 год в мире получено более 11 тысяч миллионов тонн. Однако в настоящее время наблюдается снижение производства данного металла. Больше всего цинка, согласно представленной информации, производится в Соединенных Штатах Америки.

Вредность цинка для организма

При попадании в организм солей цинка, а также сульфатов может произойти серьезное отравление организма. Достаточно одного грамма, что бы у человека началась рвота и головные боли. В обычной жизни длительное хранение пищевых продуктов в оцинкованной посуде может так же вызвать большие проблемы в организме. Отравления могут оказать негативное воздействие на дальнейшее развитие организма, а также вызвать бесплодие у женщин, образовать малокровие, задержать рост и многое другое.

Оксид цинка попадает в организм посредством вдыхания паров. Во рту может появиться сладкий привкус. Вместе с этим человек теряет аппетит, ощущается жажда. Наблюдается повышенная утомляемость, постоянная боль в груди, вялость, кашель и общее ухудшение самочувствия.

Но необходимо помнить, что цинк имеется в любом организме. Он нужен для правильного и полноценного развития клеток. Для борьбы со старением цинк один из немногих элементов, который оказывает активное омолаживающее действие. Поэтому недостаток цинка приводит к ряду заболеваний, среди которых можно отметить диабет, половые проблемы и многое другое.

применений цинка | Предложение, спрос, производство, ресурсы

На главную »Металлы» Использование цинка

Металл, который играет ключевую роль в предотвращении коррозии

Переиздано из Информационного бюллетеня Геологической службы США 2011-3016, S.J. Кропшот и Джефф Л. Добрих

Цинк: Очищенный металлический цинк имеет голубовато-белый цвет в свежем виде; он твердый и хрупкий при большинстве температур и имеет относительно низкие температуры плавления и кипения.Правообладатель иллюстрации iStockphoto / Svengine.

Историческое использование цинка

За столетия до того, как цинк был идентифицирован как элемент, цинк использовался для изготовления латуни (сплава цинка). и медь) и в лечебных целях. Металлический цинк и оксид цинка когда-то производились в Индии. между 11 и 14 веками и в Китае в 17 веке, хотя открытие чистых металлический цинк приписывают немецкому химику Андреасу Маргграфу, который выделил этот элемент в 1746 году.

Сфалерит: первичная руда

Сфалерит (сульфид цинка) — первичный рудный минерал, из которого производится большая часть мирового цинка. производится, но ряд других минералов, которые не содержат сульфидов, содержат цинк в качестве основного компонента. Большая часть раннего производства цинка была из несульфидных месторождений; однако, поскольку эти ресурсы были истощились, добыча переместилась на сульфидные месторождения. За последние 30 лет достижения в добывающей металлургии привели к возобновлению интереса к месторождениям несульфидного цинка.

Цинковое цинкование: Около половины производимого цинка используется в цинковании, которое представляет собой процесс добавления тонких слоев цинка в железо или сталь для предотвращения ржавчины. На этом фото показана поверхность металлического листа с гальваническим цинковым покрытием. Разные цветовые домены на листе вызваны кристаллами цинка в разной кристаллографической ориентации, отражающими разное количество света. Правообладатель иллюстрации iStockphoto / Стивен Суит.

Рафинированный металлический цинк

Рафинированный металлический цинк после литья приобретает голубовато-белый цвет; он твердый и хрупкий при большинстве температур и имеет относительно низкие температуры плавления и кипения.Цинк легко сплавляется с другими металлами и химически активный. При контакте с воздухом образуется тонкая серая оксидная пленка (патина), препятствующая более глубокому окислению. (коррозия) металла. Устойчивость металла к коррозии — важная характеристика при его использовании.

Цинковые сплавы: На втором месте цинк используется в качестве сплава; цинк соединяется с медью (с образованием латуни) и с другими металлами с образованием материалов, которые используются в автомобилях, электрических компонентах и ​​бытовой технике.Светильник из латуни, изображение авторских прав iStockphoto / Вова Калина.

Использование цинка сегодня

Цинк в настоящее время является четвертым по потреблению металлом в мире после железа, алюминия и меди. Обладает сильными антикоррозионными свойствами и хорошо сцепляется с другими металлами. Следовательно, около половины Полученный цинк используется в цинковании, которое представляет собой процесс добавления тонких слоев цинка к железу или сталь для предотвращения ржавчины.

Следующее лидирующее применение цинка — это сплав; цинк соединяется с медью (с образованием латуни) и с другими металлами с образованием материалов. которые используются в автомобилях, электрических компонентах и ​​бытовой технике.Третье важное применение цинка находится в производстве оксида цинка (наиболее важного химического соединения цинка по объему производства), который используется в производство резины и в качестве защитной мази для кожи.

Цинк также важен для здоровья. Это необходимый элемент для правильного роста и развития люди, животные и растения. В организме взрослого человека содержится от 2 до 3 граммов цинка, который является количество, необходимое для нормального функционирования ферментов и иммунной системы организма.Также важно для вкуса, запах, и для заживления ран. Незначительное количество цинка содержится во многих продуктах, таких как устрицы, говядина и арахис.

Оксид цинка: Третье важное применение цинка — это производство оксида цинка (наиболее важного цинкового химического вещества по объему производства), который используется в производстве резины и в качестве защитной мази для кожи. Право на изображения оксида цинка принадлежит iStockphoto / Demiren.

Откуда берется цинк?

Исследования для лучшего понимания геологических процессов, образующих месторождения полезных ископаемых, в том числе цинка, является важным компонентом Программы минеральных ресурсов Геологической службы США.Цинк обычно встречается в месторождениях полезных ископаемых вместе с другими цветными металлами, такими как медь и свинец. Цинковые месторождения широко распространены. классифицируются на основании того, как они сформированы. Цинк добывается в основном из трех типов месторождений: осадочный эксгаляционный (Sedex), тип долины Миссисипи (MVT) и вулканогенный массивный сульфид (VMS).

Карта производства цинка: Крупнейшие мировые производители цинка в процентах от мирового предложения, произведенного в 2010 году. Изображение основано на данных, приведенных в Обзоре минерального сырья Геологической службы США, январь 2011 года.

Осадочные отложения при выдыхании

Депозиты Sedex составляют более 50 процентов мировых запасов цинка и формируются когда богатые металлами гидротермальные жидкости попадают в заполненный водой бассейн (обычно океан), в результате чего в осаждении рудоносного материала в донных отложениях бассейна. Самый большой в мире цинковый рудник, Рудник Red Dog на Аляске разрабатывается на месторождении Седекс.

Типовые месторождения долины Миссисипи

депозитов MVT обнаружены по всему миру и получили свое название от депозитов, которые происходят в Район долины Миссисипи в Соединенных Штатах.Месторождения характеризуются рудно-минеральным замещением карбонатная вмещающая порода; они часто приурочены к одному стратиграфическому слою и простираются на сотни квадратных километров. Месторождения MVT были основным источником цинка в Соединенных Штатах из 19 век до середины 20 века.

Вулканогенные месторождения массивных сульфидов

В отличие от месторождений Sedex и MVT, месторождения VMS имеют четкую связь с подводными вулканические процессы.Они также могут содержать значительное количество меди, золота и серебра в дополнение к цинк и свинец. Морские жерла «черного курильщика», обнаруженные во время глубоководных экспедиций, являются примерами Сегодня на морском дне формируются отложения ВМС.

Мировое предложение и спрос на цинк

В 2009 году цинк добывался в шести разных штатах; однако Соединенные Штаты импортировали 76 процентов очищенного цинка, используемого внутри страны, в основном из Канады, Мексики, Казахстана и Республики Корея в порядке убывания. Согласно статистическим данным International Lead and Zinc Study Group, мировое потребление цинка в 2008 году оставалось стабильным, поскольку рост потребления в странах с формирующимися рынками (таких как Китай, Бразилия и Индия) компенсировал снижение потребления в Европе и США.

Хотя многие элементы могут использоваться в качестве заменителя цинка в химической, электронной и пигментной промышленности, спрос на оцинкованные цинком изделия остается высоким, особенно в регионах, где разрабатываются важные инфраструктурные проекты. Резкое увеличение мирового производство (предложение) и потребление (спрос) цинка за последние 35 лет отражает спрос в секторах транспорта и связи на такие вещи, как автомобильные кузова, дорожные ограждения и конструкции из оцинкованного железа.

Обеспечение достаточных запасов цинка на будущее

Чтобы помочь предсказать, где могут быть расположены будущие поставки цинка, ученые Геологической службы США изучить, как и где выявленные ресурсы цинка сосредоточены в земной коре и использовать эти знания для оценки вероятности того, что неизведанные ресурсы цинка существовать. Были разработаны методы оценки потенциала минеральных ресурсов и доработан Геологической службой США для поддержки управления федеральными землями и улучшения оценить доступность минеральных ресурсов в глобальном контексте.

В 1990-е годы Геологическая служба США провела оценку запасов цинка в США. и пришел к выводу, что осталось найти в два раза больше цинка, чем уже было обнаруженный. В частности, Геологическая служба США обнаружила, что менее 100 миллионов метрических тонн цинк был обнаружен в Соединенных Штатах, и, по оценкам, около 210 миллионов метрические тонны цинка остались неоткрытыми.

Оценка минеральных ресурсов носит динамический характер. Потому что они предоставляют снимок в определенное время и на определенном уровне знаний, оценки должны обновляться по мере того, как становятся доступными более качественные данные и разрабатываются новые концепции.Например, во время геологические изыскания в конце 1960-х годов, отметили геологи Геологической службы США. наличие широко распространенного окрашивания оксидами железа в дренаже западных Брукс Рэйндж, Аляска.

Свинцово-цинковое месторождение Red Dog

Последующие исследования привели к открытию красной собаки. свинцово-цинковое месторождение. В конце 1990 г., после 10 лет разведки и разработки работы, шахта Red Dog на Аляске была запущена в производство и с тех пор внесла свой вклад значительно повлияет на мировые поставки цинка.Последующие исследования местности привели к лучшему пониманию комплекса факторов, которые контролировали формирование Red Dog и других отложений и обеспечивают основу для оценка аналогичных месторождений в аналогичных геологических средах в других местах. Другое текущее исследование USGS включает обновление моделей месторождений полезных ископаемых и моделей окружающей среды для цинка и другие важные нетопливные товары и совершенствование методов, используемых для оценки скрытого потенциала минеральных ресурсов.Результаты Результаты этого исследования предоставят новую информацию и уменьшат степень неопределенности в будущих оценках минеральных ресурсов.

Найдите другие темы на Geology.com:

цинк | Свойства, использование и факты

Возникновение, использование и свойства

Цинк, немного более распространенный, чем медь, составляет в среднем 65 граммов (2,3 унции) на каждую тонну земной коры. Основным минералом цинка является сульфидный сфалерит (цинковая обманка), который вместе с продуктами его окисления смитсонитом и гемиморфитом составляет почти всю цинковую руду в мире.О самородном цинке сообщают из Австралии, Новой Зеландии и США, а ведущими производителями цинка в начале 21 века являются Китай, Австралия и Перу. Минералогические свойства цинка: см. Самородный элемент .

Цинк является важным микроэлементом в организме человека, где он содержится в высоких концентрациях в красных кровяных тельцах как важная часть фермента карбоангидразы, который способствует многим реакциям, связанным с метаболизмом углекислого газа. Цинк, присутствующий в поджелудочной железе, может способствовать хранению инсулина.Цинк входит в состав некоторых ферментов, переваривающих белок в желудочно-кишечном тракте. Дефицит цинка в ореховых и плодовых деревьях вызывает такие заболевания, как розетка пекана, мелкий и крапчатый лист. Цинк функционирует в гемосикотипсине крови улиток, транспортируя кислород аналогично железу в гемоглобине крови человека.

Металлический цинк получают путем обжига сульфидных руд с последующим выщелачиванием окисленного продукта в серной кислоте или плавлением его в доменной печи.Цинк извлекается из выщелачивающего раствора путем электролиза или конденсируется из доменного газа, а затем отгоняется от примесей. Для получения конкретной информации о добыче, извлечении и рафинировании цинка, см. обработка цинка.

Основное применение металлического цинка — цинкование железа и стали против коррозии, а также производство латуни и сплавов для литья под давлением. Сам цинк образует непроницаемое покрытие из своего оксида при воздействии атмосферы, и, следовательно, металл более устойчив к обычной атмосфере, чем железо, и корродирует с гораздо меньшей скоростью.Кроме того, поскольку цинк склонен к окислению, а не железо, некоторая защита обеспечивается стальной поверхности, даже если часть ее обнажается через трещины. Цинковое покрытие формируется методом горячего цинкования или электрогальванизации.

Горячее цинкование является наиболее распространенной процедурой покрытия стали цинком. Это может быть периодический процесс, известный как общее цинкование или непрерывное покрытие рулонов стальной полосы. При обычном цинковании сталь протравливают в кислоте, обрабатывают флюсующими добавками, а затем погружают в ванну с расплавленным цинком при температуре около 450 ° C (840 ° F).Слои сплава железа с цинком сформированы на поверхности и покрыты внешним слоем цинка. Обрабатываемые таким образом объекты варьируются от небольших гаек и болтов до стальных оконных рам и больших балок, используемых в строительстве. Обычно в этом процессе используется цинк обыкновенного сорта, содержащий до 1,5% свинца.

При гальваническом цинковании цинк наносится на стальную полосу в 20 последовательных ячейках электролитического покрытия. Есть несколько успешных конструкций ячеек; здесь обсуждается простая вертикальная ячейка, чтобы объяснить принцип.Полоса, подключенная к отрицательной стороне постоянного тока через проводящие ролики большого диаметра, расположенные выше и между двумя ячейками, погружается в резервуар с электролитом погруженным опускающим роликом. Частично погруженные аноды, расположенные напротив полосы, подключены к положительной стороне электрического тока тяжелыми шинами. Катионы цинка (т.е. положительно заряженные атомы цинка), присутствующие в электролите, преобразуются током в обычные атомы цинка, которые осаждаются на полосе. Ванна снабжается катионами цинка либо цинковыми анодами, которые непрерывно растворяются постоянным током, либо соединениями цинка, непрерывно добавляемыми в электролит.В последнем случае аноды изготовлены из нерастворимых материалов, таких как титан, покрытый оксидом иридия. Электролит представляет собой кислый раствор сульфида цинка или хлорида цинка с другими добавками для ванн для улучшения качества покрытия и выхода по току. Толщину покрытия легче контролировать, чем в процессе горячего погружения, из-за хорошего соотношения между электрическим током и нанесенным цинком.

Отрицательный электрод (внешний корпус) в одном из распространенных типов сухих электрических элементов состоит из цинка.Еще одна важная серия сплавов — это сплавы, образованные добавлением от 4 до 5 процентов алюминия к цинку; они имеют относительно низкую температуру плавления, но обладают хорошими механическими свойствами и могут быть отлиты под давлением в стальных штампах. Значительное количество цинка в рулонном виде используется для кровли, особенно в Европе; небольшие добавки меди и титана улучшают сопротивление ползучести, то есть сопротивление постепенной деформации.

Свежеотлитый цинк имеет голубовато-серебряную поверхность, но медленно окисляется на воздухе с образованием сероватой защитной оксидной пленки.Цинк высокой чистоты (99,99%) пластичен; Так называемый «прайм-вестерн» (чистота 99,8%) является хрупким в холодном состоянии, но при температуре выше 100 ° C (212 ° F) его можно свернуть в листы, которые останутся гибкими. Цинк кристаллизуется в гексагональной плотноупакованной структуре. Когда железо и цинк вместе подвергаются воздействию агрессивной среды, они образуют электролитическую ячейку, и цинк подвергается атаке (окисляется до иона Zn ^{2 +} ) преимущественно из-за более высокого электродного потенциала. Эта так называемая протекторная защита в сочетании с гораздо большей коррозионной стойкостью цинка в атмосферных условиях является основой для цинкования.

Природный цинк представляет собой смесь пяти стабильных изотопов: ^{6 4} Zn (48,6%), ^{6 6} Zn (27,9%), ^{6 7} Zn (4,1%), ^{6 8} Zn (18,8%) и ^{7 0} Zn (0,6%).

It’s Elemental — Элемент цинк

Что в названии? От немецкого слова цинк .

Сказать что? Цинк произносится как ZINK .

Хотя соединения цинка использовались для производства латуни не менее 2500 лет, цинк не был признан отдельным элементом до гораздо позже.Металлический цинк был впервые произведен в Индии где-то в 1400-х годах путем нагревания минерального каламина (ZnCO ₃ ) с шерстью. Цинк был заново открыт Андреасом Сигизмундом Маргграфом в 1746 году путем нагревания каламина с древесным углем. Сегодня большая часть цинка производится путем электролиза водного сульфата цинка (ZnSO ₄ ).

Примерно треть всего производимого сегодня металлического цинка используется в процессе, известном как гальваника. Во время гальванизации на объект, подверженный коррозии, например железный гвоздь, наносится защитное покрытие из цинка.Цинк можно нанести на объект, окунув его в ванну с расплавленным цинком, но чаще всего его наносят путем гальваники. Аноды из жертвенного цинка используются в системах катодной защиты для защиты незащищенного железа от коррозии. Металлический цинк также используется для изготовления сухих аккумуляторных батарей, кровельных покрытий и литья под давлением.

Цинк используется для изготовления многих полезных сплавов. Латунь, сплав цинка, который содержит от 55% до 95% меди, вероятно, является самым известным цинковым сплавом. Впервые латунь была использована около 2500 лет назад и широко использовалась древними римлянами, которые использовали ее для изготовления таких вещей, как монеты, чайники и декоративные элементы.Латунь все еще используется сегодня, особенно в музыкальных инструментах, винтах и ​​другом оборудовании, которое должно противостоять коррозии. Цинк сплавлен со свинцом и оловом для получения припоя — металла с относительно низкой температурой плавления, используемого для соединения электрических компонентов, труб и других металлических предметов. Prestal ^® , сплав, содержащий 78% цинка и 22% алюминия, представляет собой странный материал, который почти такой же прочный, как сталь, но формуется так же легко, как пластик. Нейзильбер, металл пишущей машинки, пружинная латунь и немецкое серебро — другие распространенные сплавы цинка.

Оксид цинка (ZnO), обычное соединение цинка, образуется, когда металлический цинк подвергается воздействию воздуха, и образует защитное покрытие, которое защищает остальной металл. Оксид цинка используется, среди прочего, в красках, некоторых резиновых изделиях, косметике, фармацевтике, пластмассах, типографских красках, мыле и батареях. Сульфид цинка (ZnS), еще одно соединение цинка, светится при воздействии ультрафиолетового света, рентгеновских лучей или электронов и используется для изготовления светящихся циферблатов часов, экранов телевизоров и люминесцентных ламп.Хлорид цинка (ZnCl ₂ ) — еще одно соединение цинка, которое используется для защиты древесины от гниения и насекомых.

фактов о цинке | Живая наука

Голубовато-серебряный цинк — это элемент рабочей лошадки, жизненно важный для жизни и важный во многих промышленных процессах, которые часто остаются незамеченными.

Этот металл находится в Периодической таблице элементов с атомным номером 30 и использовался греками и римлянами в древние времена, согласно Королевскому химическому обществу.Но цинк не был так популярен, как медь или железо, согласно статье 2006 года в журнале с открытым доступом Ancient Asia; он выкипает при более низкой температуре, чем требуется для извлечения его из руды, поэтому древние методы плавки не справлялись с задачей выделения цинка.

Тем не менее археологи нашли несколько цинковых артефактов, в том числе лист цинка из Афин, датируемый 300 годом до нашей эры. Сегодня металл используется в основном в качестве покрытия для стали и железа, чтобы предотвратить ржавчину, этот процесс называется гальванизацией.Невероятно, но гальванизация восходит к столетиям — Королевская оружейная палата Великобритании включает коллекцию доспехов из Индии, изготовленных в 1680-х годах, которые были оцинкованы путем погружения в расплавленный цинк.

Только факты

По данным лаборатории линейных ускорителей Джефферсона, цинк имеет следующие свойства:

• Атомный номер (количество протонов в ядре): 30
• Символ атома (в Периодической таблице элементов): Zn
• Атомный вес (средняя масса атома): 65.38
• Плотность: 7,134 грамма на кубический сантиметр
• Фаза при комнатной температуре: твердое вещество
• Точка плавления: 787,15 градусов по Фаренгейту (419,53 градусов по Цельсию)
• Точка кипения: 1665 F (907 C)
• Количество изотопов (атомов тот же элемент с другим числом нейтронов): 25; 5 стабильных
• Наиболее распространенные изотопы: Zn-64 (48,6% встречающихся в природе), Zn-66 (27,9% встречающихся в природе), Zn-67 (4,1% встречающихся в природе), Zn-68 (18.8 процентов природного происхождения) и Zn-70 (0,6 процента встречающегося в природе)

Полезный элемент

Цинк был открыт до того, как он был официально открыт. В 1746 году немецкий химик Андреас Маргграф (также изобретатель процесса извлечения сахара из свеклы) выяснил, как выделить цинк путем нагревания углерода и каламина (вещества в лосьоне с каламином). Маргграф очень подробно сообщил об открытии, что принесло ему признание за открытие, хотя несколько европейских исследователей уже совершили такой же подвиг.Английский металлург Уильям Чэмпион даже запатентовал этот процесс несколькими годами ранее.

Однако даже Чемпион использовал техники, восходящие к средневековью. Цинк был впервые использован в Китае по крайней мере в 1637 году нашей эры, а в Индии его добывали и выплавляли еще раньше — по крайней мере, в IX веке до нашей эры, согласно исследованию 2006 года, опубликованному в журнале Ancient Asia. Сначала древние люди использовали цинковые руды в основном для изготовления латуни (сплава меди с цинком). Однако, по данным Международной цинковой ассоциации (IZA), к 1374 году в Индии цинк был признан отдельным металлом.

Так чем же полезен цинк? По данным IZA, около половины из 12 миллионов тонн, производимых в год, идет на цинкование. Семнадцать процентов годового производства цинка идет на латунь и бронзу, и еще 17 процентов используется в литье под давлением, производстве металлических деталей с использованием форм. Остальное идет на другие производственные цели, такие как создание кровельных материалов или в химические соединения, такие как оксид цинка. Этот белый порошок присутствует во всем: от солнцезащитных кремов до солнечных батарей и ядерных реакторов, где он помогает предотвратить коррозию.

Цинк также играет важную роль в здоровье. Это важный минерал, который поддерживает работу ферментов организма. По данным Национального института здоровья, дефицит цинка может замедлить рост и ослабить иммунную систему. Некоторые из самых странных побочных эффектов дефицита цинка связаны с нарушениями запаха и вкуса, потому что металл имеет решающее значение для этих процессов.

Кто знал?

• Цинк может быть единственным известным лекарством от простуды.По данным NIH, медицинские исследования показали, что если цинковые леденцы или спрей используются в течение 24 часов с момента появления симптомов, продолжительность простуды сокращается. Однако эти безрецептурные препараты следует использовать с осторожностью, поскольку оптимальная дозировка не установлена, а слишком много цинка из назальных гелей или спреев связано с необратимой потерей обоняния. Может, стоит подержать холод еще день или два.
• По данным IZA, цинк составляет в среднем 70 миллиграммов на каждый килограмм земной коры.
• Согласно исследованию 2012 года, соединение цинка, глюконат цинка, может вылечить укус смертоносного яда коробчатой ​​медузы, остановив утечку калия из клеток крови.
• В вашем кармане цинк: пенни на 97,5% состоят из цинка и всего на 2,5% из меди.
• Большинство людей получают много цинка с пищей. Но добавки цинка могут быть полезны женщинам, которые борются с депрессией и раздражительностью перед менструацией. Исследование 2013 года показало, что прием как минимум 15 миллиграммов цинка в день был связан с более низким риском предменструального синдрома или ПМС.

Текущие исследования

Роль цинка в жизни трудно переоценить. Фактически, этот элемент, по-видимому, является важным компонентом встречи между сперматозоидами и яйцеклеткой.

Видео в декабре 2014 года, опубликованное вместе с исследованием в журнале Nature Chemistry, показывает фейерверк оплодотворения, когда яйцеклетка высвобождает «искры» цинка после обволакивания спермы. Исследователи все еще изучают этот феномен, но они обнаружили, что без цинковых высыпаний яйцеклетка не может развиваться.

Цинк «может даже работать как главный выключатель, сообщающий клетке, когда делиться», — сказал Live Science соавтор исследования Томас О’Халлоран, химик из Северо-Западного университета в Чикаго.

Клетки обычно концентрируют цинк до тех пор, пока в клетке не будет примерно столько же атомов цинка, сколько пар оснований в геноме организмов, сказал О’Халлоран. Но некоторые клетки концентрируют больше, чем это.

В последние часы перед полным созреванием яйцеклетка начинает поглощать цинк, как выяснили О’Халлоран и его коллеги, с примерно 40 миллиардов атомов цинка до примерно 60 миллиардов.Около 15 процентов общего цинка оказывается в пузырьках, маленьких пакетиках, прячущихся прямо под поверхностью клетки.

Когда сперма и яйцеклетка встречаются, эти пакеты выбрасываются. Возможно, высвобождение цинка создает барьер для проникновения более чем одного сперматозоида, что может быть фатальным для развивающегося эмбриона. Но это еще предстоит доказать, сказала соавтор исследования Тереза ​​Вудрафф, профессор акушерства, гинекологии и сохранения фертильности в Северо-Западном университете.

Цинковый фейерверк может иметь практическое применение для женщин, страдающих бесплодием, сказал Вудрафф Live Science.

«При ЭКО [экстракорпоральное оплодотворение] необходимо иметь возможность выбрать, какая яйцеклетка с наибольшей вероятностью даст начало здоровому потомству», — сказала она. Цинковые «искры» потенциально могут намекать на жизнеспособность яйцеклетки, что позволяет врачам выбирать лучшие оплодотворенные яйца для имплантации в матку.

Клетки мозга, особенно область памяти, известная как гиппокамп, также накапливают цинк, как и высвобождающие инсулин клетки поджелудочной железы, добавил О’Халлоран.

«Мы думаем, что действительно открыли кое-что, что будет широко полезно для понимания того, как работают клетки», — сказал он.Более того, исследование подчеркивает, как жизнь использует сырье Периодической таблицы для своего процветания.

«Мы склонны думать о неорганических вещах как о неживых», — сказал О’Халлоран. «Но когда выясняется, что они играют центральную роль в том, как устроена жизнь, это действительно интригует и отчасти противоречит здравому смыслу. Жизнь с самого начала приспосабливалась и использовала минералы и неорганические компоненты природы и несла это в себе. даже на высших этапах эволюции «.

Дополнительные ресурсы

Follow Live Science @livescience , Facebook & Google+ .

Примеры цинка: обычные предметы, содержащие цинк

Цинк — это металлический элемент, имеющий атомный номер 30 и символ Zn. Он используется для изготовления сплавов, которые имеют много промышленного применения. Цинк также является важным микроэлементом для человека и имеет решающее значение для здоровья и функции ферментов.

Цинковые сплавы

Вот несколько примеров металлов, которые объединяются с цинком для получения сплавов:

• Сурьма
• Алюминий
• Висмут
• Кобальт
• Золото
• Железо
Ртуть
3 Свинец3
• Никель
• Серебро
• Натрий
• Теллур
• Олово

Цинк в латуни

Латунь представляет собой сплав меди и цинка.Вот некоторые типы латуни:

• Адмиралтейская латунь
• Сплав Aich
• Альфа-бета латунь
• Альфа латунь
• Алюминиевая латунь
• Мышьяковая латунь
• Бета-латунь
• Каламин латунь
Китайская латунь
• Дуплексная латунь
• Голландский металл
• Латунь DZR
• Позолоченный металл
• Высококачественная латунь
• Свинцовая латунь
• Бессвинцовая латунь
• Низкая латунь
• Марганцевая латунь
• Марганцевая латунь
Мунтц
• Металл
Muntz90 Muntz90
• Северное золото
• Pinchbeck
• Prince’s metal
• Красная латунь
• Богатая низкая латунь
• Заклепка латунь (обычная латунь)
• Tombac
• Tonval латунь
• Белая латунь
6
• Желтая латунь 9406
9 Желтая латунь Uinc

Гальванизация — это наиболее распространенное применение цинка, так как это антикоррозийный агент.Примеры использования:

• Кондиционеры
• Кузова автомобилей
• Ограждения из цепей
• Поручни
• Фены
• Теплообменники
• Световые столбы
• Металлические ведра
• Металлические крыши
панели
• Стальные каркасы в зданиях
• Подвесные мосты
• Стиральные машины
• Кованое железо

Продукты с цинком

Вот примеры десяти продуктов с самым высоким содержанием цинка, начиная с самого высокого:

• Устрицы
• Жареные зародыши пшеницы
• Печень телятины
• Ростбиф
• Жареные семена тыквы и кабачков
• Сушеные семена арбуза
• Темный шоколад и какао-порошок
• Баранина
• Арахис
• Краб

-продукты, богатые цинком

• Свинина
• Зерновые обогащенные
• Ch Куриная ножка
• Лобстер
• Запеченные бобы
• Сухие жареные кешью
• Обезжиренный йогурт с фруктами
• Нут (фасоль гарбанзо)
• Миндаль
• Молоко
• Куриная грудка
• Моццар
• Куриная грудка
• Зеленый горошек
• Кунжут
• Камбала или камбала

Теперь вы видели образцы всех видов цинка.

Цинк Статистика и информация

Цинк — это 23-й ^-й элемент, наиболее распространенный в земной коре. Сфалерит, сульфид цинка, был и был основным рудным минералом в мире. Цинк необходим для современного образа жизни и по тоннажу производства занимает четвертое место среди всех металлов в мировом производстве, уступая только железу, алюминию и меди. Цинк используется как в металлических изделиях, так и в резине и лекарствах. Около трех четвертей используемого цинка расходуется в виде металла, в основном в качестве покрытия для защиты железа и стали от коррозии (гальванизированный металл), в качестве легирующего металла для изготовления бронзы и латуни, в качестве сплава для литья под давлением на основе цинка и в виде цинкового проката.Оставшаяся четверть потребляется в виде соединений цинка в основном в резиновой, химической, лакокрасочной и сельскохозяйственной промышленности. Цинк также является необходимым элементом для правильного роста и развития людей, животных и растений; это второй по частоте следовой металл после железа, естественным образом обнаруживаемый в организме человека.

Подпишитесь, чтобы получать уведомление по электронной почте, когда публикация добавляется на эту страницу.

Ежемесячные публикации

Обследования горнодобывающей промышленности

Ежегодные публикации

Обзоры минерального сырья

Ежегодник полезных ископаемых

Специальные публикации
• Факторы, влияющие на цену Al, Cd, Co, Cu, Fe, Ni, Pb, редкоземельных элементов и Zn
  Отчет открытого файла 2008-1356
• Исследования потоков для вторичной переработки металлических товаров в США
  C-1196-A-M
• Историческая статистика минералов и сырьевых материалов в США
  Серия данных 140
• Историческая выплавка цинка в Нью-Джерси, Пенсильвании, Вирджинии, Западной Вирджинии и Вашингтоне, округ Колумбия.C., с оценками атмосферных выбросов цинка и других материалов
  Open-File Report 2010-1131
• Международная деятельность по разведке полезных ископаемых с 1995 по 2004 год
  Серия данных 139
• Материальный поток цинка в Соединенных Штатах 1850-1990
  Отчет горного бюро США в открытом доступе 72-92
• Цены на металл в США до 2010 г.
  Отчет о научных исследованиях 2012-5188
• Статистический сборник
• Цинк — ключ к предотвращению коррозии
  Информационный бюллетень 2011-3016
Ссылки

Цинк

Химический элемент цинк относится к переходным металлам.Это известно с давних времен. Его первооткрыватель и дата открытия неизвестны.

Зона данных

Классификация:	Цинк — переходный металл
Цвет:	голубовато-серебристый
Атомный вес:	65,41
Состояние:	цельный
Температура плавления:	419,53 o С, 692,68 К
Температура кипения:	910 o C, 1183 K
Электронов:	30
Протонов:	30
Нейтроны в наиболее распространенном изотопе:	34
Электронные оболочки:	2,8,18,2
Электронная конфигурация:	[Ар] 3d 10 4s 2
Плотность при 20 o C:	7.14 г / см 3

Подробнее: Теплота, энергия, окисление,
реакции, соединения, радиусы, проводимости

Атомный объем:	9,2 см 3 / моль
Конструкция:	hcp: гексагональный плотно упакованный
Твердость:	2,5 МОС
Удельная теплоемкость	0,39 Дж г -1 К -1
Теплота плавления	7.322 кДж моль -1
Теплота распыления	131 кДж моль -1
Теплота испарения	115,30 кДж моль -1
1 st энергия ионизации	906,4 кДж моль -1 >
2 nd энергия ионизации	1733,2 кДж моль -1
3 rd энергия ионизации	3832.6 кДж моль -1
Сродство к электрону	–
Минимальная степень окисления	0
Мин. общее окисление нет.	0
Максимальное число окисления	2
Макс. общее окисление нет.	2
Электроотрицательность (шкала Полинга)	1,65
Объем поляризуемости	6.4 Å 3
Реакция с воздухом	сильнодействующий, ⇒ ZnO
Реакция с 15 M HNO 3	сильнодействующий, ⇒ Zn (NO 3 ) 2 , NO x
Реакция с 6 M HCl	мягкий, ⇒ H 2 , ZnCl 2
Реакция с 6 М NaOH	мягкий, ⇒ [Zn (OH 4 )] 2- , H 2
Оксид (оксиды)	ZnO, ZnO 2 (пероксид цинка)
Гидрид (ы)	ZnH 2
Хлорид (ы)	ZnCl 2
Атомный радиус	135 вечера
Ионный радиус (1+ ион)	–
Ионный радиус (2+ ионов)	88 вечера
Ионный радиус (3+ ионов)	–
Ионный радиус (1-ионный)	–
Ионный радиус (2-ионный)	–
Ионный радиус (3-ионный)	–
Теплопроводность	116 Вт м -1 К -1
Электропроводность	16.9 x 10 6 См -1
Температура замерзания / плавления:	419,53 o С, 692,68 К

Батареи — внешняя сторона этих батарей сделана из цинка — цинк действует как электрод батареи и контейнер.

Цинк очень активно реагирует с серой. Вот пробный пуск серо-цинковой ракеты.

Реакция цинка с йодом.

Открытие цинка

Цинковые руды использовались для изготовления латуни (смеси меди и цинка) и других сплавов с древних времен.

Цинковый сплав, содержащий 87,5% цинка, был обнаружен на древнем месте в Трансильвании.

Плавка цинка началась в 12 веке в Индии с восстановления каламина (карбонат цинка, ZnCO ₃ ) шерстью и другими органическими материалами.

Название элемента, как сообщается, происходит от старого немецкого слова «zinke», означающего «заостренный»; ссылка на остроконечные кристаллы, образовавшиеся после плавки.

Кредит за изоляцию металла обычно дает Андреасу Маргграфу в 1746 году в Берлине.Он нагрел смесь каламиновой руды и углерода в закрытом сосуде без меди, чтобы получить металл.

Внешний вид и характеристики

Вредное воздействие:

Цинк не считается особо токсичным.

Цинк необходим для хорошего здоровья, но его избыток токсичен и может вызвать тошноту.

Характеристики:

Цинк — это серебристо-голубой блестящий металл, который тускнеет на влажном воздухе, образуя слой карбоната.Он несколько хрупок при комнатной температуре, но податлив при температуре выше 100 ^o C.

Цинк реагирует как с кислотами, так и с щелочами.

Это хороший проводник электричества, горит в воздухе ярким голубовато-зеленым пламенем, образуя белые облака оксида.

Использование цинка

Цинк используется для цинкования железа с целью предотвращения коррозии.

Цинк образует множество сплавов с другими металлами, такими как латунь, немельское серебро, нейзильбер, металл пишущей машинки и припои.Цинковые сплавы используются при литье под давлением в автомобильной промышленности.

Металл действует как контейнер и как электрод в угольно-цинковых батареях. Недостатком этого двойного использования является то, что электрод разряжается во время использования батареи, становясь тоньше, пока в конечном итоге батарея не начнет протекать.

Цинк — важный микроэлемент для животных и растений.

Оксид цинка, белый порошок, представляет собой универсальное соединение, имеющее множество применений.

Используется в составе солнцезащитных кремов, макияжа и мазей, таких как лосьон с каламином.

Он также используется в резиновой промышленности, производстве бетона и в красках.

Численность и изотопы

Изобилие земной коры: 70 частей на миллион по весу, 22 частей на миллион по молям

Солнечная система изобилия: 2 части на миллион по весу, 30 частей на миллиард по молям

Стоимость, чистая: 5,30 $ за 100 г

Стоимость, оптом: 0,18 доллара за 100 г

Источник: Цинк встречается в природе в сочетании с другими элементами в виде руд. Основные руды цинка — сфалерит (сульфид), смитсонит (карбонат), гемиморфит (силикат) и франклинит (цинк, марганец, оксид железа).

В промышленных масштабах цинк получают из минералов сульфида цинка. Минералы концентрируются, а затем обычно обжигаются для окисления сульфида цинка до оксида цинка. Затем цинк извлекается либо путем крупномасштабного гальванического покрытия (электрохимическое извлечение), либо с помощью пирометаллургии, при которой оксид цинка восстанавливается с помощью углерода или монооксида углерода при температуре 950 90 323 o 90 324 ° C в металл.

Изотопы: Цинк имеет 25 изотопов с известными периодами полураспада с массовыми числами от 57 до 83. Встречающийся в природе цинк представляет собой смесь пяти изотопов, и они находятся в указанном процентном соотношении: ⁶⁴ Zn (48.6%), ⁶⁶ Zn (27,9%), ⁶⁷ Zn (4,1%), ⁶⁸ Zn (18,8%) и ⁷⁰ Zn (0,6%). Более 48,6% встречающегося в природе цинка находится в форме ⁶⁴ Zn.

Список литературы

Цитируйте эту страницу

Для интерактивной ссылки скопируйте и вставьте одно из следующего:

  цинк 
 

или

  Факты об элементе цинка 
 

Чтобы процитировать эту страницу в академическом документе, используйте следующую ссылку в соответствии с MLA:

 «Цинк». Chemicool Periodic Table. Chemicool.com. 18 октября 2012 г. Интернет.
. 

.

No related posts.