Цинкът се използва като... Химични, физични свойства и характеристики на цинка

Области на приложение на цинка в процентно изражение:

Поцинковане - 45-60%
В медицината (цинков оксид като антисептик) - 10%
Производство на сплави - 10%
Производство на гуми - 10%
Маслени бои - 10 %

Чистият цинк се използва за възстановяване на благородни метали, добити чрез подземно извличане (злато, сребро). В допълнение, цинкът се използва за извличане на сребро, злато (и други метали) от сурово олово под формата на интерметални съединения цинк-сребро-злато (т.нар. „сребърна пяна“), които след това се обработват чрез конвенционални методи за рафиниране.

Приложение на цинка в металургията

Този метал все още остава в основата на индустрията. За силата на държавата все още се съди по топенето на желязо и стомана. Но чугунът и стоманата са податливи на корозия и въпреки значителните успехи, постигнати от човечеството в борбата срещу „червения враг“, корозията унищожава десетки милиони тонове метал годишно.

Нанасянето на тънки слоеве от устойчиви на корозия метали върху повърхността на стомана и чугун е най-важното средство за защита срещу корозия. И на първо място сред всички метални покрития - както по важност, така и по мащаб - са цинковите покрития. 40% от световното производство на цинк отива за защита на стоманата!

Поцинковани кофи, поцинкована ламарина на покривите на къщи - нещата са толкова познати, толкова ежедневни, че ние като правило не се замисляме защо всъщност са поцинковани, а не хромирани или никелирани? Ако възникне такъв въпрос, тогава „желязната логика“ моментално дава недвусмислен отговор: защото цинкът е по-евтин от хрома и никела. Но не става въпрос само за евтиността.

Цинковото покритие често се оказва по-надеждно от другите, тъй като цинкът не само механично предпазва желязото от външни влияния, но и химически го защитава.

Кобалтът, никелът, кадмият, калайът и други метали, използвани за защита на желязото от корозия, се нареждат след желязото в диапазона на метална активност. Това означава, че те са химически по-устойчиви от желязото. Цинкът и хромът, напротив, са по-активни от желязото. В серията активност хромът е почти до желязото (между тях има само галий), а цинкът е пред хрома.

Процесите на атмосферна корозия имат електрохимичен характер и се обясняват от електрохимична гледна точка. Но по принцип механизмът на защита на желязото от цинк е, че цинкът, по-активен метал, реагира с агресивните компоненти на атмосферата преди желязото. Оказва се, че металите следват правилото на войнишката дружба: умри сам и помогни на другаря си... Разбира се, металите не са войници, но въпреки това цинкът помага на желязото, като умира.

Ето как става.

При наличие на влага между желязо и цинк се образува микрогалванична двойка, в която цинкът е анод. Именно той ще бъде унищожен по време на получения електрохимичен процес, запазвайки основния метал непокътнат. Дори ако покритието е повредено - да речем, появи се драскотина - тези характеристики на цинковата защита и нейната надеждност остават непроменени. Всъщност в такава ситуация работи микрогалванична двойка, при която цинкът се жертва и освен това обикновено по време на процеса на нанасяне на покритие желязото и цинкът реагират един с друг. И най-често драскотината излага не самото желязо, а интерметално съединение от желязо и цинк, което е доста устойчиво на влага.

Значителен е и съставът на продукта, образуван при „саможертвата” на елемент No30. Активният цинк реагира с влагата от въздуха и същевременно с въглеродния диоксид, съдържащ се в него. Оформени защитно фолиосъстав 2ZnCO 3 · Zn(OH) 2, който има достатъчна химическа устойчивост, за да защити както желязото, така и самия цинк от реакции. Но ако цинкът е свързан в среда, лишена от въглероден диоксид, да речем, в омекотената вода на парен котел, тогава филмът необходимия съставне може да се образува и в този случай цинковото покритие се разваля много по-бързо.

Как се прилага цинкът към желязото? Има няколко начина. Тъй като цинкът образува сплави с желязото, бързо го разтваря, дори когато не високи температурио, можете да нанесете пръскан цинк върху подготвена стоманена повърхност с помощта на специален пистолет. Можете да поцинковате стомана (това е най-старият метод), като просто я потопите в разтопен цинк. Между другото, той се топи при относително ниска температура (419,5 ° C). Има, разбира се, електролитни методи за поцинковане. И накрая, има метод на шерардизация (наречен на изобретателя), използван за покриване на малки части от сложни конфигурации, когато е особено важно да се запазят размерите непроменени.

В херметически затворен барабан части, поръсени с цинков прах, се държат няколко часа при 350...375°C. При тези условия цинковите атоми дифундират доста бързо в основния материал; Образува се желязо-цинкова сплав, чийто слой не е „положен“ върху детайла, а е „вграден“ в него.

Изработка на месинг с цинк

Получаването на месинг чрез редукция на специален камък, кадмеус, с въглен в присъствието на мед е описано от Омир, Аристотел и Плиний Стари. По-специално, Аристотел пише за медта, добивана в Индия, която „се различава от златото само по вкус“.

Наистина, в една доста голяма група сплави, наричани общо месинг, има една (L-96 или томбак), почти неразличима по цвят от златото. Между другото, томбакът съдържа по-малко цинк от повечето месинги: числото след индекса L показва процентното съдържание на мед. Това означава, че делът на цинка в тази сплав е не повече от 4%.

Може да се предположи, че металът от кадмея е бил добавян към медта в древността не само за да я избистри. Чрез промяна на съотношението на цинк и мед е възможно да се получат множество сплави с различни свойства. Неслучайно месингите се делят на две големи групи– алфа и бета месинг. Първите съдържат не повече от 33% цинк.

С увеличаване на съдържанието на цинк пластичността на месинга се увеличава, но само до определена граница: месингът с 33 процента или повече цинк се напуква, когато се деформира в студено състояние; 33% Zn е границата на повишена пластичност, над която месингът става чуплив.

Въпреки това, може да се случи, че различен "праг" ще бъде взет като основа за класификация на месинга - всички класификации са условни, тъй като здравината на месинга се увеличава с увеличаване на съдържанието на цинк в тях, но и до определена граница. Тук границата е друга - 47...50% Zn. Якостта на месинга, съдържащ 45% Zn, е няколко пъти по-голяма от тази на сплав, излята от равни количества цинк и мед.

Най-широката гама от свойства на месинга се обяснява предимно с добрата съвместимост на медта и цинка: те образуват серия от твърди разтвори с различни кристални структури. Приложението на сплавите от тази група също е разнообразно. От месинг се правят кондензаторни тръби и гилзи, радиатори и различни фитинги и много други полезни неща - твърде много за изброяване.

И това, което е особено важно тук. Цинкът, въведен в разумни граници, винаги подобрява механични свойствамед (нейната якост, пластичност, устойчивост на корозия). И в същото време винаги намалява цената на сплавта - в края на краищата цинкът е много по-евтин от медта. Легирането прави сплавта по-евтина - нещо, което не виждате често.

Цинкът също е част от друга древна сплав на медна основа. Става въпрос заотносно бронза. Това беше ясно разделено: мед плюс калай – бронз, мед плюс цинк – месинг. Сега „ръбовете са изтрити“. Сплавта OTS-3-12-5 се счита за бронз, но съдържа четири пъти повече цинк от калай. Бронзът за отливане на бюстове и статуи съдържа (клас BH-1) от 4 до 7% калай и от 5 до 8% цинк, т.е. наречете го месингови основи - 1% повече. И още се нарича бронз, при това художествен бронз...

Досега говорихме само за цинкова защита и цинкови сплави. Но има и сплави на базата на елемент № 30. Добрите свойства на леене и ниските температури на топене правят възможно отливането на сложни тънкостенни части от такива сплави. Дори резби за болтове и гайки могат да бъдат получени директно по време на леене, ако имате работа със сплави на цинкова основа.

Нарастващият недостиг на олово и калай принуждава металурзите да търсят рецептури за нови печатни и антифрикционни сплави. Достъпният, сравнително мек и относително топим цинк естествено първо привлече вниманието. Почти 30 години търсене и изследователска работапредшества появата на антифрикционни сплави на базата на цинк. При леки натоварвания те са значително по-ниски както от бабитите, така и от бронза, но в лагерите на тежкотоварни превозни средства и железопътни вагони, трошачки за въглища и драги те започнаха да изместват традиционните сплави. И въпросът тук не е само в относителната евтиност на сплавите на цинкова основа. Тези материали перфектно издържат на големи натоварвания при високи скорости в условия, при които бабитите започват да се рушат...

Цинковите сплави също се появяват в печата. Така че, наред с антимон-калаено-оловната сплав - гарт, за леене на шрифтове се използва и така наречената сплав № 3, която съдържа до 3% алуминий, 1,2 ... 1,6% магнезий, а останалата част цинк.

Приложение на цинк в батерии

Тъй като цинкът в серията на напрежение е най-електроположителният метал, стабилен във водни разтвори (магнезият все още реагира бавно с вода), на базата на цинк са създадени голям брой различни химически източници на ток. Това са сребърно-цинкови батерии, „сухи“ клетки Leclanchet, живачно-цинкови и цинк-въздушни клетки.

Например: манган-цинкова клетка, сребърно-цинкова батерия (emf 1,85 V, 150 Wh/kg, 650 Wh/dm³, ниско съпротивление и колосални разрядни токове), живачно-цинкова клетка (emf 1,35 V, 135 Wh/kg, 550 -650 Wh/dm³), клетка с живачен диоксисулфат, клетка с цинков йодат, галванична клетка с меден оксид (EMF 0,7-1,6 волта, 84-127 Wh /kg, 410-570 Wh/dm³), хром-цинков елемент, цинк-сребърен хлорид елемент, никел-цинкова батерия (EMF 1,82 волта, 95-118 Wh/kg, 230-295 Wh/ dm³), оловно-цинкова клетка, цинк-хлорна батерия, цинк-бромна батерия и др.). Ролята на цинка в цинково-въздушните батерии е много важна през последните години, батериите за компютри (лаптопи), базирани на системата цинк-въздух, са постигнати значителни успехи в тази област (по-голям от литиевите батерии, капацитет); и ресурс, 3 пъти по-малък разход), тази система също е много обещаваща за стартиране на двигатели (оловна батерия - 55 Wh/kg, цинк-въздух - 220-300 Wh/kg) и за електрически превозни средства (пробег до 900 km ). Част от много припоиза да се намали точката им на топене. Цинкът е важен компонент на месинга. Цинковият оксид се използва широко в медицината като антисептично и противовъзпалително средство. Цинковият оксид се използва и за производството на боя - цинково бяло.

Цинковият хлорид е важен флюс за спояване на метали и компонент в производството на влакна.

Цинковият телурид, селенид, фосфид и сулфид са широко използвани полупроводници.

Цинковият селенид се използва за производство на оптични стъкла с много ниски коефициенти на поглъщане в средната инфрачервена област, като например в лазерите с въглероден диоксид.

В пиротехниката цинковият прах се използва за получаване на син пламък. Цинковият прах се използва при производството на редки и благородни метали. По-специално, такъв цинк измества златото и среброто от цианидни разтвори. Парадоксално е, че при получаване на самия цинк (и кадмий) чрез хидрометалургичен метод, цинковият прах се използва за пречистване на разтвора на цинков сулфат от мед и кадмий. Но това не е всичко. Чудили ли сте се защо метални мостове, фабричните етажи и други големи метални продукти най-често са боядисани в сиво?

Начало компонентБоята, използвана във всички тези случаи, е един и същ цинков прах. Смесен с цинков оксид и ленено масло, се превръща в боя, която идеално предпазва от корозия. Тази боя също е евтина, гъвкава, прилепва добре към металната повърхност и не се отлепва поради температурни промени.

Цинкът получи името си от лека ръкаПарацелз, който нарича този метал "цинк" ("zinken"). В превод от немски това означава „зъб“ - точно това е формата на кристалите на металния цинк.

Цинкът не се среща в природата в чист вид, но се намира в земна кора, във водата и дори в почти всеки жив организъм. Добивът му най-често се извършва от минералите: цинкит, вилемит, каламин, смитсонит и сфалерит. Последният е най-разпространен, като основната му част е ZnS сулфид. Сфалерит в превод от гръцки означава щрих. Получава това име поради трудността при идентифицирането на минерала.

Zn може да се намери в термалните води, където постоянно мигрира, утаявайки се под формата на същия сулфид. Сероводородът действа като основен утаител на цинка. Като биогенен елемент, цинкът участва активно в живота на много организми, а някои от тях концентрират този елемент (някои видове теменужки).

Най-големите находища на минерали, съдържащи Zn, се намират в Боливия и Австралия. Основните находища на цинк в Русия се намират в регионите на Източен Сибир и Урал. Общите прогнозни запаси на страната са 22,7 милиона тона.

Цинк: производство

Основната суровина за добив на цинк е полиметална руда, съдържаща Zn сулфид в количество 1-4%. Впоследствие тази суровина се обогатява чрез селективна флотация, което прави възможно получаването на цинков концентрат (до 50-60% Zn). Поставя се в пещ, превръщайки сулфида в ZnO оксид. След това обикновено се използва дестилационният (пирометалургичен) метод за получаване на чист Zn: концентратът се изпича и синтерува до състояние на гранулат и газопропускливост, след което се редуцира с кокс или въглища при температура 1200-1300°C. Проста формула показва как да получите цинк от цинков оксид:

ZnO+С=Zn+CO

Този метод ви позволява да постигнете 98,7 процента чистота на метала. При изискване за чистота 99,995% се използва технологично по-сложно пречистване на концентрата чрез ректификация.

Физични и химични свойства на цинка

Елементът Zn с атомна (моларна) маса 65,37 g/mol заема клетка номер 30 в периодичната таблица. Чистият цинк е синьо-бял метал с характерен метален блясък. Основните му характеристики:

плътност – 7,13 g/cm3
точка на топене – 419.5 o C (692.5 K)
точка на кипене – 913 o C (1186 K)
специфичен топлинен капацитет на цинка – 380 J/kg
специфична електропроводимост – 16,5*10 -6 cm/m
специфичен електрическо съпротивление– 59.2*10 -9 ohm/m (при 293 K)

Контактът на цинка с въздуха води до образуване на оксиден филм и потъмняване на металната повърхност. Елементът Zn лесно образува оксиди, сулфиди, хлориди и фосфиди:

2Zn+O 2 =2ZnO

Zn+S=ZnS

Zn+Сl 2 =ZnСl 2

3Zn+2P=Zn 3 P 2

Цинкът взаимодейства с вода, сероводород и е силно разтворим в киселини и основи:

Zn+H2O=ZnO+H2

Zn+H2S=ZnS+H2

Zn+H2SO4 =ZnSO4 +H2

4Zn+10НNO 3 =4Zn(NO 3)2+NН 4 NO3+3 Н 2 О

Zn+2KOH+2H2O=K2+H2

Цинкът също взаимодейства с разтвор на CuSO 4, измествайки медта, тъй като е по-малко активен от Zn и следователно е първият, който се отстранява от солевия разтвор.

Цинкът може да се намери не само в твърдо или прахообразно състояние, но и под формата на газ. По-специално, цинковите пари се появяват, когато заваръчни работи. В тази форма Zn е отрова, която причинява цинкова (метална) треска.

Цинков сулфид: физични и химични свойства

Свойствата на ZnS са представени в таблицата:

Използва се за защита на стоманата от корозия (поцинковане на повърхности, които не са подложени на механично натоварване, или метализация на мостове, резервоари, метални конструкции). XRF анализът позволява не само да се определи елементарният състав, но и дебелината на отлагането на цинк върху повърхността на детайлите.

Цинкът се използва като материал за отрицателния електрод в химически източници на енергия, т.е. в батерии и акумулатори, например: манган-цинкова клетка, сребърно-цинкова батерия (EMF 1,85 V, 150 Wh / kg, 650 Wh / dm? , ниско съпротивление и колосални разрядни токове), живачно-цинков елемент (EMF 1,35 V, 135 Wh/kg, 550--650 Wh/dm?), диоксисулфатно-живачен елемент, цинков йодат елемент, медно-оксидна галванична клетка (EMF 0,7 --1,6 волта, 84--127 Wh/kg, 410--570 Wh/dm?), хром-цинкова клетка, клетка цинк-сребърен хлорид, никел-цинкова батерия (EMF 1,82 волта, 95--118 Wh/kg , 230--295 Wh/dm?), оловно-цинкова клетка, цинк-хлорна батерия, цинк-бромна батерия и др.

Ролята на цинка в цинково-въздушните батерии, които имат много висок специфичен енергиен капацитет, е много важна. Те са обещаващи за стартиране на двигатели (оловна батерия - 55 Wh/kg, цинк-въздух - 220-300 Wh/kg) и за електрически превозни средства (пробег до 900 км).

Цинкът се добавя към много сплави за спояване, за да се намали точката им на топене.

Цинковият оксид се използва широко в медицината като антисептично и противовъзпалително средство. Цинковият оксид се използва и за производството на боя - цинкова бяла.

Цинкът е важен компонент на месинга. Цинковите сплави с алуминий и магнезий (ZAM, ZAMAK), поради относително високите си механични и много високи леярски качества, са много широко използвани в машиностроенето за прецизно леене. По-специално, в оръжейната индустрия болтовете на пистолетите понякога се отливат от сплав ZAMAK (-3, -5), особено тези, предназначени за използване на слаби или травматични патрони. Също така от цинкови сплави се отливат всякакви технически аксесоари, като автомобилни дръжки, корпуси на карбуратори, умалени модели и всякакви миниатюри, както и всякакви други изделия, които изискват прецизно отливане с приемлива здравина.

Цинковият хлорид е важен флюс за спояване на метали и компонент в производството на влакна. индустриален концентрат за поцинковане на метали

Цинковият сулфид се използва за синтез на временни луминофори и различни видове луминесценти на базата на смес от ZnS и CdS. Фосфорите на базата на цинкови и кадмиеви сулфиди също се използват в електронната промишленост за производството на светещи гъвкави панели и екрани като електролуминофори и състави с кратко времеподчертаване.

Цинковият телурид, селенид, фосфид и сулфид са широко използвани полупроводници.

включено различни приложенияцинкът представлява:

поцинковане -- 45-60%

лекарство (цинков оксид като антисептик) -- 10%

производство на сплави - 10%

производство на гуми - 10%

маслени бои -- 10%

Фигура 1. Динамика на производството на цинк и увеличението на доказаните му запаси през 2003-2012 г., хиляди тона.

Фигура 2. Динамика на движението на запасите от цинк през 2003-2012 г., милиона тона.

Топене и рафиниране.Топенето и пречистването се извършват по два основни начина - термичен и електролитен. Във всеки случай, първият етап от процеса е изпичането на натрошена и обогатена сулфидна руда в пещи с кипящ слой, което води до образуването на цинков оксид и освобождаването на серен диоксид 2ZnS + 3O2 -> 2ZnO + 2SO2 Използвайки електролитни и термични методи се получава приблизително половината от целия произведен цинк.

Термичен метод.При термичния метод концентратът от цинков оксид, оставащ след изпичането на рудата, често се смесва с въглища на прах в цилиндрични реторти, направени от огнеупорна глина, които се въвеждат в пещта в хоризонтално положение. За редуциране на цинка от оксида с въглерод е необходима температура от 1200 до 1300 ° C и тъй като точката на кипене на металния цинк е 907 ° C, той се изпарява веднага след редукцията на ZnO + C -> Zn + CO. Този метод, по-късно усъвършенстван, се използва от ранните години на търговското производство на цинк; той е известен като хоризонтален ретортен процес. Разработен е алтернативен термичен процес за осигуряване на непрекъснато подаване на материал отгоре във вертикална реторта, изработена от карборунд; реакционният продукт се отстранява от дъното на ретортата. Този процес, наречен вертикален процес на реторта, е разработен от New Jersey Zinc Company в края на 20-те години на миналия век. Чрез фракционна дестилация на така получения цинк се получава метал с чистота 99,99%. Процесът на вертикална реторта е високоефективен и осигурява по-голяма производителност от хоризонталния процес на реторта. Някои пещи улавят серен диоксид, за да произведат страничен продукт, сярна киселина; от други видове пещи, разположени предимно в рядко населени безлесни райони, се отделя в атмосферата.

Електролитен метод.Електролитният метод за топене и пречистване на цинк е въведен в производството в Монтана и Канада по време на Първата световна война. При този процес калцинираният цинков концентрат се обработва със сярна киселина, за да се превърне цинковият оксид в сулфатен разтвор. Примесите, присъстващи в концентрата, също се разтварят и трябва да бъдат отстранени от разтвора преди електролиза. Цинкът, получен чрез електролитен метод, има висока степен на чистота.

Цинк V природни условияе сребристо-бял метал (виж снимката). Той е доста крехък при стайна температура; когато се повиши до 100-150 градуса по Целзий, металът става по-пластичен. Цинкът се топи при температура 692°C и кипи при 1180°C.

Цинкът е познат от древността в Гърция, Египет, Китай и Индия, където се е използвал в сплав с мед - месинг. Изолиран е в чист вид едва в средата на 18 век.

Произходът на името не е точно установен; Например от латински цинкът се превежда като „ бяло покритие” и идва от старогерманското цинк, което означава рана в очите. защото Получава се чрез отлагане върху алуминиеви катоди. Името "цинк" е присвоено на елемента едва през 20-те години на миналия век.

В природата се среща под формата на соли в минерали. Използва се в индустрията като защитен слой срещу корозия, защита на тъканите и противогъбичен агент. Използва се и в производството на порцелан и цимент за лечение на зъби.

Действието на цинка, неговата роля в организма

Действието на макроелемента се дължи на присъствието му в състава на повече от четиридесет ензима. Цинкът е един от основни елементиза човешкия живот, той играе важна роля в тялото! обратно в древен Египетизползван е във формулировки за заздравяване на рани. Днес учените са доказали, че цинкът участва пряко в укрепването на имунната система, поддържането на хормоналните нива, а също така стабилизира растежа. това химическо веществонамира се в кръвните клетки, мускулната тъкан, костите, черния дроб, бъбреците и дори в ретината на очите.

Елементът не само насърчава дългосрочната жизнена активност, но също така помага да се запази младостта и да се отървете от умората.

Цинкът навлиза в тялото заедно с храната и по този начин попада в тънките черва, откъдето след абсорбиране чрез кръвта се пренася в черния дроб и едва след това се разпределя във всички клетки на тялото. Споменато по-раноизпълнява функциите на антиоксиданти, като специалистите отбелязват, че днес дори младите хора имат силно намалено количество от тях. Това засяга ендокринната система и женската репродукция. Момичетата с намалени нива на цинк страдат от липса на производство на полови хормони и продължават да растат, когато всички останали техни връстници вече са изостанали в растежа. Имат много дълги крайници и външна инфантилност, а отлагането на мастните клетки е нарушено. В допълнение, менструалният цикъл е нарушен.

При мъжете цинкът помага за контролиране на растежа на простатната жлеза и служи за предотвратяване на развитието на простатен аденом и мъжко безплодие. В допълнение, именно този макроелемент активира активността на сперматозоидите и половите хормони като цяло.

В напреднала възраст нивата на цинк трябва да се повишат, в противен случай може да настъпи загуба на слуха, напредък в развитието на атеросклероза и чести инфекциозни заболявания. В допълнение, достатъчно количество от елемента има положителен ефект върху мозъчната функция (внимание, памет и др.).

Много голямо количество макронутриенти, колкото и да е странно, се намира в косата. Дори повече, отколкото в кръвта и бъбреците. Ако имате проблеми с косата (косопад, чупливост, тъпота), трябва да помислите за попълване на полезното вещество. Всеки знае, че витамин А влияе върху външната привлекателност. Но се случва, че дори повишеният прием на ретинол не решава проблемите с кожата, косата и ноктите. Просто цинкът е вид активатор на витамините А и Е. Така че без него не могат да протичат процесите на регенерация на кожата, функционирането на мастните жлези и здравословния растеж на косата и ноктите. Елементът помага и в борбата с акнето.

Ако имате ревматизъм, трябва да се погрижите и за приема на цинк. Според научни експерименти, група пациенти с ревматизъм и артрит, приемащи този елемент, след три месеца забелязали намаляване на болката и възпалението на ставите толкова много, че можели безопасно да правят дълги разходки.

Не само кожата, ноктите и косата се нуждаят от цинк. Също така е необходимо за предотвратяване на зъбите инфекциозни заболяваниявенците и устната кухина.

Интересен факт: високата смъртност на новородените момчета често се дължи на дефицит на елемента и това може да се дължи на проблеми с усвояването на този елемент от майката по време на бременност. Възможни са и спонтанни аборти и гестоза. Нуждите на женския пол са значително по-малко.

Резюме: Цинкът се намира в кръвта, костите и тъканите на тялото. Влияе върху развитието имунната система, зрение (в комбинация с витамини от група В), работа нервна система, растеж, възпроизводство, хемопоеза и метаболизъм. Освен това е от съществено значение за спортистите да произвеждат тестостерон, тъй като той повишава издръжливостта и мускулната сила.

Жените ще се радват на факта, че цинкът ги поддържа млади и привлекателни. външен вид, и по време на бременност помага да се избегнат усложнения.

Благодарение на своите регенериращи и антиоксидантни свойства, макроелементът е бил използван още преди 5000 години за лечение на рани и изгаряния. И дори сега се добавя към мехлеми, кремове и лосиони.

Дневна норма (нуждата на мъжете и жените от това вещество)

Дневната стойност на макронутриента е определена едва през 70-те години. Това е 15 mg за мъже и 12 mg за жени.Въпреки че някои експерти твърдят норма, която е 2-3 пъти по-висока от съвременната. И статистиката показва, че по-голямата част от населението на света дори не получава посочените дози.

Има няколко фактора, които ще изискват повишена доза: бременност и хранене, физически и психологически стрес, възраст. Дозировката трябва да се определя само от лекар.

Трябва да се има предвид, че приемът на противозачатъчни лекарства, лечението с кортизон и прекомерната консумация на твърде сладки и солени храни води до ниска абсорбция на цинк. Но витамин В6 и магнезият, напротив, са най-близките помощници на този елемент.

Признаци на дефицит (недостиг) на цинк в организма

Дефицитът на макронутриенти може да бъде причинен от редица причини, като лошо усвояване, липса на прием от храна и вода, нарушаване на щитовидната жлеза и ендокринната система и чернодробно заболяване. Също така причината може да бъде голямо количество протеини, фитин (възниква при консумация на соев протеин) и селен в хранителните продукти. Но не само храната може да причини този проблем – физически и психически стрес, стресови ситуации, нестабилен начин на живот и изобилие лоши навициможе значително да повлияе на усвояването на елементите и качеството на живот.

Има голяма свръхконсумация на цинк в организма поради възпаления и ракови образувания на бронхите, простатната жлеза и левкемия. Това се дължи на факта, че при лечението на тези заболявания, активен растежклетки, в които участва елементът.

Има цял списък от възможности за недостиг на цинк:

Дефицитът на елемента е доста опасен и може да причини сложни заболявания:

всички видове патологии на стомашно-чревния тракт;
нервност, умора, нарушения на съня;
депресивни състояния, появата на склонност към алкохолна зависимост;
хиперактивност;
загуба на апетит и вкусови усещания, обоняние;
зрителната острота намалява;
анемия;
кожни заболявания като акне, дерматит, екзема, язви, псориазис;
увреждане на нокътните плочи (разслояване, поява на бели петна), линия на косата(пърхот, бавен растеж на косата, прекомерна загуба на коса, плешивост);
развитие захарен диабетпоради намаляване на нивото на хормона инсулин;
забавен пубертет, особено при момчета, впоследствие може да се развие импотентност и аденом на простатата;
развитие на патологии по време на бременност или безплодие като цяло;
дестабилизиране на имунната система и съответно чести респираторни заболявания и алергични реакции;
преждевременно стареене на целия организъм.

Напоследък са проведени проучвания, които показват, че липсата на цинк може да причини развитие на епилепсия, особено ако липсва и вторият компонент, тауринът.

Много е важно да се спазва диетата на децата, тъй като липсата на даден елемент може да доведе до забавяне на растежа. В някои източни страни често можете да намерите хора с ръст на джуджета, точно поради горната причина.

Има мехлеми за заздравяване на рани с високо съдържание на цинк. Но е много по-целесъобразно храната да се насища с елемента, т.к ще повлияе на тялото като цяло, което ще допринесе за естествената регенерация. Когато приемате таблетки, съдържащи цинк, преди всичко трябва да се консултирате с лекар и не забравяйте, че макроелементите се абсорбират само в органична форма.

Тази способност за възстановяване е много необходима в следоперативния период. Приемът на големи количества цинк седмица преди операцията ще ви помогне да се възстановите за по-кратък период. Особено след гинекологични интервенции и отстраняване на сливици.

Язвите на лигавиците включват ядене на леко сготвена храна, което влошава липсата на цинк, а учените също така отбелязват, че такива заболявания могат да се самоунищожат, когато се лекуват с цинк. Това предполага, че те са причинени от неврози и диети, които премахват елемента.

По време на бременност жените често забелязват промяна във вкусовите предпочитания. Точно в този момент си струва да увеличите приема на цинк, тъй като по това време настъпва образуването и развитието на плацентата.

Сегашната екологична ситуация води до факта, че почти цялото население изпитва дефицит на цинк. Затова всеки трябва да се погрижи да го приема допълнително.

Излишък от цинк и отравяне с цинк: какви са симптомите?

Излишък от макронутриент може да възникне при консумация на повече от 2 грама. А при прием над 200 грама цинкът е против повръщане. Дългосрочната употреба на 150 mg на ден влошава имунитета и допринася за развитието на язви в стомаха. Острото отравяне се характеризира с появата на рефлекси на повръщане, диария и появата на специфичен вкус в устната кухина.

Причините за такива явления могат да бъдат продължителен контакт със съединения на работното място, приемане на лекарства, съдържащи цинк, без консултация с лекуващия лекар или метаболитни нарушения на клетъчно ниво.

Интересен факт: отравяне с токсичен цинк може да възникне при приготвяне и след това съхраняване на храна в поцинковани съдове.

Обърнете внимание на следните признаци, ако горните точки са настъпили: спад на имунната система, патологии на косата, кожата и ноктите, болка в стомаха, нарушение на простатата, панкреаса и черния дроб.

При по-сериозно отравяне може да се появи ускорен пулс, болка в лумбалната област и при уриниране. Има голяма вероятност от повишени нива на холестерол в кръвоносните съдове.

Много учени днес смятат, че предозирането на елемента в човешките органи е практически невъзможно, т.к не е токсичен и не може да се натрупва в излишък в тъканите. Особено цинкът от храните не може да допринесе за това. По-скоро в момента можем да говорим за катастрофален дефицит сред цялото човечество, както се вижда от нарастването на характерните заболявания и патологии.

Взаимодействие с други вещества

Взаимодействието на цинка с други вещества се осъществява на ниво „враг-помощник“. Първите включват елементи като мед, живак, желязо, калций и селен. Танините, съдържащи се в чая и кафето, алкохолът, лечението с кортизон и употребата на противозачатъчни лекарства, диуретици и анаболни стероиди също оказват лошо влияние върху процеса на усвояване.

Такова полезно вещество като фибрите може да доведе до загуби на консумиран цинк до 80%. Затова вегетарианците трябва да обърнат внимание на този факт, тъй като... поради потреблението голямо количествоплодовете и зеленчуците, съдържащи фибри и оксалова киселина, са изложени на риск.

Групата помощници включва витамин B6, C, A и E. Пиколиновата киселина и флуорът също могат да насърчат усвояването.

Приемът на комплекс от цинк + витамин B6 + манган помага за намаляване на риска от развитие на някои видове шизофрения.

Източници в храната

Продуктите, съдържащи цинк, идват от животински и растителни източници. На първо място, това са морски дарове, животинско и птиче месо, яйца и сирене. Сред зеленчуците си струва да се отбележат домати, чесън, джинджифил, цвекло, картофи, а сред плодовете и плодовете - портокали, грейпфрути, смокини, ябълки, касис, череши. Също така не забравяйте да консумирате зърнени продукти, като покълнала пшеница, трици и бобови растения.

Важен източник на цинк са всички видове ядки и слънчогледови семки, тиквени семки, гъби и мая.

Изглежда, че такова количество храна, богата на основни макронутриенти, трябва напълно да се справи с проблема с недостига. Но все по-често се говори за проблема с дефицита на цинк за цялото човечество.

Не забравяйте обаче, че съдържанието на елемент в растителните продукти е доста ниско. В допълнение, само малка част, доставена с храната, се абсорбира. Следователно поддържането на вегетарианска диета трябва да бъде правилно балансирано. Такава храна често се отглежда на изтощени почви, а също така се подлага на такава обработка и пречистване в промишлени условия, че в нея не остава дори частица от полезните елементи.

Например, хлябът може да се яде, като се приготви с квас, а не с мая. Такива продукти неутрализират действието на фитина, съдържащ се в соевите и бобовите продукти. Добавете към диетата си пълнозърнесто брашно, трици и покълнали зърна. По този въпрос основното нещо е да не прекалявате, защото всички тези вещества съдържат голям обемфибри и могат да изместят така полезния за организма цинк.

Народно средство за попълване на дефицита на елемента е просто инфузия на листа от бреза. Просто и много достъпно, и най-важното, ефективно!

Препарати на базата на цинк

Днес в аптеките можете да намерите лекарства, които помагат за запълване на „празнините“ в доставката на макронутриенти. Но нека направим резервация веднага, че употребата им трябва да става само с разрешение на лекар, т.к Лесно можете да се отровите и да нарушите целия химически баланс в тялото.

Използваните лекарства са цинков сулфат и оксид под формата на капки, разтвори, прахове, мехлеми и пасти. Използват се при конюнктивит, ларингит, кожни заболявания. Може да се използва и като дезинфектант и изсушаващ агент.

Препаратите под формата на супозитории активно лекуват хемороиди и пукнатини в ануса. Мъжете могат да използват лекарства за борба с косопада под формата на хапчета и локално приложение.

В момента се работи по освобождаване лекарствасъдържащи цинк под формата на аерозоли и шампоани.

Показания за употреба

Индикациите за предписване на макронутриент са цял списък:

високо физическа активност– повишават се показателите за издръжливост и сила.
Акне – за външна употреба.
Свързани с възрастта нарушения на ретината (макулна дегенерация).
Захарен диабет (като спомагателен компонент).
ХИВ/СПИН (подобно).
Дерматити, рани, изгаряния, екземи, рани от залежаване - за външна употреба.

Цинкът отдавна се е утвърдил като важен химичен елемент. Още преди нашата ера хората знаеха много за него и го използваха широко в различни области. Свойствата на този материал позволяват използването на цинк в много отрасли и в ежедневието. Материалът се използва успешно в химическа индустрия, по машиностроене и строителство. Така че днес ще разгледаме полезни свойстваи характеристики на цинков метал и сплави на негова основа, цена за кг, особености на употреба, както и производство на материала.

Концепция и характеристики

Като начало ви каним да общи характеристикицинк Този продукт е не само необходим производствен метал, но и важен биологичен елемент. Във всеки жив организъм той присъства в до 4% от всички елементи. Най-богатите находища на цинк са Боливия, Иран, Казахстан и Австралия.В нашата страна OJSC MMC Dalpolimetal се счита за един от най-големите производители.

Гледайки цинка отвън периодична таблицаМенделеев, принадлежи към преходните метали и има следните характеристики:

Пореден номер: 30
Тегло: 65.37.
Степен на окисление - +2.
Цвят: синкаво бял.

Цинкът е радиоактивен изотоп с период на полуразпад 244 дни.

Гледайки цинка отвън просто вещество, тогава този материал има следните характеристики:

Вид материал – метал.
Цвят – сребристо-син.
Покритието е защитено от оксиден филм, под който се крият блясъкът и блясъкът.

Цинкът се намира в земната кора. Делът на метала в него не е много голям: само 0,0076%.

Цинкът не съществува като единичен материал. Влиза в състава на много руди и минерали.

Най-често срещаните са: цинкова бленда, клейофан, марматит. Освен това цинкът може да се намери в следното естествени материали: вюрцит, франкленит, цинкит, смитсонит, каламин, вилемит.
Сателитите на цинка обикновено са: германий, кадмий, талий, галий, индий, кадмий.
Най-популярни са сплавите от цинк и алуминий, мед,.

Специалист ще говори за ролята на цинка в нашия живот в това видео:

Конкурентни метали

Само 4 метала могат да се конкурират с цинка: титан, алуминий, хром и мед. Описаните материали имат следните характеристики:

Алуминий: Сребристо-бял цвят, провежда добре електричество и топлина, може да се обработва под налягане, устойчив е на корозия, има ниска плътност, използва се в процеса на производство на стомана (за подобряване на устойчивостта на топлина).
Титан: сребристо-бял цвят, висока точка на топене, окислява се при контакт с въздух, ниска топлопроводимост, лесен за коване и щамповане, при високи температури се образува устойчив защитен филм върху повърхността.
хром: Синьо-лъскав цвят, висока твърдост, чупливост, устойчивост на окисление при атмосферни и водни условия, използва се за декоративно покритие.
: червен метал, има висока пластичност, добра електропроводимост, висока топлопроводимост, устойчивост на корозионни процеси, използва се в покривни материали.

За строителни цели най-често се използват други цветни метали (освен цинка). Те включват: силумин, бабит, дуралуминий и няколко други.

Цинкът се различава от другите метали по това, че лесно се деформира при температури от 100 ºС до 150 ºС. В този температурен диапазон цинкът може също да бъде изкован и навит на тънки листове.

Плюсове и минуси

Плюсове:

Добра течливост, което прави формите лесни за пълнене.
Висока пластичност при валцоване.
Чистият цинк се поддава лесно.
Поради свойствата си и влиянието на температурата, той може да приема различни състояния.
Той идеално предпазва продукта от корозия, което го прави популярен в строителството и машиностроенето.

Може да експлодира при нагряване заедно с фосфор или сяра.
Губи блясък при излагане на въздух.
При стайна температура има малка пластичност.
В природата не се среща в чист вид.

Масови, механични, химични и физични свойствацинк, основните му характеристики ще бъдат разгледани по-долу.

Свойства и характеристики

И така, какви свойства има цинкът?

Физически

Физични свойства:

Това е средно твърд метал.
Цинкът няма полиморфни модификации.
Студеният цинк става чуплив метал.
Придобива пластичност при температура 100-100 ºС.
При по-висока температура от 250 ºС отново се превръща в чуплив метал.
Точката на топене на твърдия цинк е 419,5 ºС.
Температурата на преход към пара е 913ºС.
Точката на кипене е 906 ºС.
Плътността на цинка в твърдо състояние е 7,133 g/cm3, в течно състояние - 6,66 g/cm3.
Относително удължение 40-50%.
Лесно разтворим в киселини.
Лесно разтворим в основи.

За да научите как правилно да топите цинк, гледайте видеоклипа:

химически

Химични свойства на цинка:

3d 10 4s 2 - атомна конфигурация.
Цинкът се счита за активен метал.
Той е възстановител на енергия.
Потенциал на електрода: -0,76 V.
При температури под 100 ºС губи блясъка си и се покрива с филм.
Във влажен въздух (особено ако съдържа въглероден диоксид) металът се разрушава.
При интензивно нагряване цинкът изгаря бурно, произвеждайки синкав пламък.
Степен на окисление: .
Киселините и основите действат различно върху цинка в зависимост от наличието на различни примеси в метала.
При нагряване на цинк във вода протича процес на хидролиза с образуване на бяла утайка.
Минералните киселини с висока якост могат лесно да разтворят цинка.

Структура и състав

Формулата на цинка е следната: Zn. Конфигурацията на външния слой на атома е 4s 2. Цинкът има метална химическа връзка и шестоъгълна, плътна кристална решетка.

Цинкът в природата се състои от три стабилни изотопа (изброяваме ги: 64 Zn (48,6%), 66 Zn (26,9%) и 67 Zn (4,1%)) и няколко радиоактивни.

Най-важният от радиоактивните е с период на полуразпад 244 дни.

производство

Както беше посочено, цинкът не се среща в природата в чист вид. Добива се основно от полимерни руди. В тези руди цинкът присъства под формата на сулфид. Винаги идва с придружаващите метали, изброени по-горе.

Процесът на селективно флотационно обогатяване произвежда цинков концентрат. Успоредно с този процес от полиметалните руди се отделят концентрати на други вещества. Например медни.

Получените цинкови концентрати се изпичат в пещ. В резултат на високите температури цинкът преминава от сулфидно състояние в оксидно състояние. По време на производствения процес се отделя серен диоксид, който се използва за производството на сярна киселина. от цинков оксид по два начина: пирометалургичен и електролитен.Пирометалургичен метод
има много дълга история. Концентратът се изпича и се подлага на процес на синтероване. След това цинкът се редуцира с помощта на въглища или кокс. Полученият по този метод цинк се довежда до чисто състояние чрез утаяване. Приелектролитен метод

Цинковият концентрат се обработва със сярна киселина. Резултатът е разтвор, който се подлага на процеса на електролиза. Тук цинкът се отлага и топи в специални пещи.

Цинкът като елемент се намира в достатъчни количества в земната кора и във водните ресурси.

Цинкът се използва и под формата на прах за редица химични и технологични процеси.

Това видео ще ви каже как да премахнете цинка: