Zinc - EcuRed

Zinc. Element chimic cu simbolul Zn, numărul atomic 30 și greutatea atomică 65,37. Este un metal maleabil, ductil și gri. Există 15 izotopi cunoscuți, dintre care cinci sunt stabili și au mase atomice de 64, 66, 67, 68 și 70. Aproximativ jumătate din zincul comun se găsește ca izotop de masă atomică 64.

zinc

rezumat

  • 1 Caracteristici principale
  • 2 Istorie
  • 3 Aplicații
  • 4 Rolul biologic
  • 5 Abundență și obținere
  • 6 Biochimie
  • 7 Precauții
  • 8 Efectele zincului asupra sănătății
  • 9 Surse

Caracteristici principale

Zincul este un metal, uneori clasificat ca un metal de tranziție, deși nu este strict, deoarece atât metalul, cât și speciile sale operative prezintă setul orbital complet. Acest element are o anumită asemănare cu magneziul și cadmiul grupului său, dar mercurul este foarte diferit datorită proprietăților sale fizice și chimice unice (contracția lantanidelor și efectele relativiste puternice asupra orbitalilor de legătură).

Este al 23-lea cel mai abundent element de pe Pământ și una dintre cele mai importante aplicații ale sale este galvanizarea oțelului. Este un metal alb-albăstrui care arde în aer cu o flacără verde-albăstruie. Aerul uscat nu îl atacă, dar în prezența umidității se formează un strat superficial de oxid sau carbonat bazic care izolează metalul și îl protejează de coroziune.

Practic singura stare de oxidare pe care o are este +2. În 2004, primul și singurul compus de zinc cunoscut într-o stare de oxidare +1, bazat pe un complex organometalic cu ligand pentametilciclopentadienă, a fost publicat în revista Science.

Reacționează cu acizi neoxidanți care trec la starea de oxidare +2 și eliberează hidrogen și se poate dizolva în baze și acid acetic. Metalul are o mare rezistență la deformarea plastică la rece, care scade la cald, ceea ce îl obligă să fie laminat peste 100 ° C. Nu poate fi întărit prin manoperă și prezintă fenomenul de fluare la temperatura camerei - spre deosebire de majoritatea metalelor și aliajelor - și sarcinile mici, cele mai importante.

Istorie

Etimologia zincului pare să provină din germană, Zincken sau Zacken, pentru a indica aspectul cu margini zimțate ale calaminei minerale, ulterior s-a presupus pentru metalul obținut din acesta, [citație necesară] deși alte surse consideră că provine din cuvântul persan pentru piatră.

Aliaje de zinc au fost folosite de secole - bucăți de alamă datând din 1000-1500 î.Hr. C. au fost găsite în Canaan și alte obiecte cu un conținut de zinc de până la 87% au apărut în regiunea antică a Transilvaniei - totuși, datorită punctului său scăzut de topire și reactivității chimice, metalul tinde să se evapore, astfel încât adevărata natură a metalul nu a fost înțeles de către antici.

Se știe că fabricarea alamei era cunoscută de romani în jurul anului 30 î.Hr. C. Plinio și Dioscoride descriu obținerea aurichalcum (alamă) prin încălzirea unui amestec de cadmie (calamină) cu cupru într-un creuzet; alama obținută ulterior a fost turnată sau forjată pentru a crea obiecte.

Topirea și extragerea zincului impur a fost efectuată în jurul anului 1000 în India - în lucrarea Rasarnava (c. 1200) de către un autor necunoscut se descrie procedura - și mai târziu în China și la sfârșitul secolului al XIV-lea indienii deja știa existența zincului ca un alt metal decât cel șapte cunoscut în antichitate, al optulea metal.

În 1597, Andreas Libavius ​​a descris un „tip special de staniu” care fusese pregătit în India și i-a venit în cantități mici prin intermediul unui prieten; Din descrierile sale se deduce că era zinc, deși nu l-a recunoscut ca fiind metalul din calamină.

În Occident, în jurul anului 1248, Alberto Magno descrie fabricarea alamei în Europa, iar în secolul al XVI-lea existența metalului era deja cunoscută. Georgius Agricola (1490-1555) observa în 1546 că un metal alb condensat putea fi zgâriat de pe pereții cuptoarelor în care se topeau minereuri de zinc; adăugând în notele sale că un metal similar numit zincum a fost produs în Silezia.

Paracelsus a fost primul care a sugerat că zincul este un metal nou și că proprietățile sale diferă de cele ale metalelor cunoscute fără a oferi, totuși, vreo indicație a originii sale; în scrierile lui Basilio Valentino există și mențiuni despre zincum.

În ciuda acestui fapt, în tratatele ulterioare referirile frecvente la zinc, cu denumirile sale diferite, se referă în general la mineral, nu la metalul liber și uneori este confundat cu bismutul.

Johann Kunkel în 1677 și Stahl puțin mai târziu în 1702 indică faptul că atunci când se prepară alama cu cupru și calamină, acesta din urmă este redus anterior la starea de metal liber, zinc, care a fost izolat de chimistul Anton von Swab în 1742 și de Andreas Marggraf în 1746, a cărui lucrare aprofundată și metodică asupra metodei de extragere a zincului din adevăratul său minereu, calamina a cimentat metalurgia zincului și reputația sa de descoperitor al metalului.

În 1743 a fost fondată la Bristol prima unitate pentru topirea metalelor la scară industrială, însă procedura sa a fost menținută secretă, așa că a durat 70 de ani până când Daniel Dony a dezvoltat o procedură industrială pentru extragerea metalului și prima fabrică a fost înființată pe plan european. continent. După dezvoltarea tehnicii de flotație, sulfura de zinc sa mutat în calamină ca minereu principal. Metoda de flotație este acum utilizată pentru a obține diferite metale.

Aplicații

Oxid de zinc. Principala aplicare a zincului - aproximativ 50% din consumul anual - este zincarea oțelului pentru a-l proteja de coroziune, protecție eficientă chiar și atunci când acoperirea se fisurează, deoarece zincul acționează ca un anod de sacrificiu. Alte utilizări includ

  • Baterii Zn-AgO utilizate în industria aerospațială pentru rachete și capsule spațiale pentru performanța optimă pe unitate de greutate și baterii zinc-aer pentru laptopuri.
  • Piese din fontă injectată în industria auto.