Cinks tiek izmantots kā Cinka ķīmiskās, fizikālās īpašības un īpašības

Cinka izmantošanas jomas procentos:

Cinkošana - 45-60%
Medicīnā (cinka oksīds kā antiseptisks līdzeklis) - 10%
sakausējuma ražošana - 10%
Gumijas riepu ražošana - 10%
Eļļas krāsas - 10 %

Tīru metālisku cinku izmanto, lai atgūtu dārgmetālus, kas iegūti pazemes izskalošanās ceļā (zelts, sudrabs). Turklāt cinku izmanto, lai ekstrahētu sudrabu, zeltu (un citus metālus) no neapstrādāta svina cinka-sudraba-zelta intermetālisku savienojumu veidā (tā sauktās “sudraba putas”), kurus pēc tam apstrādā ar tradicionālajām attīrīšanas metodēm.

Cinka izmantošana metalurģijā

Šis metāls joprojām ir nozares mugurkauls. Par valsts varu joprojām spriež pēc dzelzs un tērauda kausēšanas. Un čuguns un tērauds ir pakļauti korozijai, un, neskatoties uz cilvēces ievērojamajiem panākumiem cīņā pret "sarkano ienaidnieku", korozija katru gadu iznīcina desmitiem miljonu tonnu metāla.

Korozijizturīgu metālu plānu kārtiņu nogulsnēšana uz tērauda un čuguna virsmas ir vissvarīgākais līdzeklis aizsardzībai pret koroziju. Un pirmajā vietā starp visiem metāla pārklājumiem - gan pēc nozīmes, gan pēc mēroga - ir cinka pārklājumi. 40% no pasaulē saražotā cinka tiek novirzīti tērauda aizsardzībai!

Cinkoti kausi, cinkota skārda uz māju jumtiem - lietas ir tik pazīstamas, tik ikdienišķas, ka mēs, kā likums, neaizdomājamies, kāpēc patiesībā tās ir cinkotas, nevis hromētas vai niķelētas? Ja rodas šāds jautājums, tad "dzelzs loģika" uzreiz sniedz nepārprotamu atbildi: jo cinks ir lētāks nekā hroms un niķelis. Bet tas nav tikai lēts.

Cinka pārklājums bieži izrādās uzticamāks par citiem, jo cinks ne tikai mehāniski aizsargā dzelzi no ārējām ietekmēm, bet arī ķīmiski.

Kobalts, niķelis, kadmijs, alva un citi metāli, ko izmanto dzelzs aizsardzībai pret koroziju, ir ierindoti pēc dzelzs metālu aktivitāšu sērijā. Tas nozīmē, ka tie ir ķīmiski stabilāki nekā dzelzs. Cinks un hroms, gluži pretēji, ir aktīvāki nekā dzelzs. Hroms aktivitāšu sērijā ir gandrīz blakus dzelzs (starp tiem ir tikai gallijs), un cinks ir priekšā hromam.

Atmosfēras korozijas procesiem ir elektroķīmisks raksturs, un tos izskaidro no elektroķīmiskām pozīcijām. Bet principā dzelzs aizsardzības mehānisms ar cinku ir tāds, ka cinks, aktīvāks metāls, reaģē ar agresīviem atmosfēras komponentiem pirms dzelzs. Izrādās, metāli ievēro karavīru draudzības likumu: mirsti pats, bet palīdzi biedram... Protams, metāli nav karavīri, tomēr cinks dzelzi glābj mirstot.

Lūk, kā tas notiek.

Mitruma klātbūtnē starp dzelzi un cinku veidojas mikrogalvaniskais pāris, kurā cinks ir anods. Tas ir viņš, kurš tiks iznīcināts topošā elektroķīmiskā procesa laikā, saglabājot neskartu parasto metālu. Pat ja pārklājums ir salauzts - piemēram, ir parādījusies skrāpējums - šīs cinka aizsardzības īpašības un tā uzticamība paliek nemainīga. Patiešām, pat šādā situācijā darbojas mikrogalvaniskais pāris, kurā tiek upurēts cinks, turklāt pārklāšanas procesā dzelzs un cinks parasti reaģē viens ar otru. Un visbiežāk skrāpējums atklāj nevis pašu dzelzi, bet gan dzelzs un cinka intermetālisko savienojumu, kas ir diezgan izturīgs pret mitrumu.

Nozīmīgs ir arī elementa Nr.30 “pašatdeves” laikā izveidotā produkta sastāvs. Aktīvais cinks reaģē ar gaisa mitrumu un tajā pašā laikā ar tajā esošo oglekļa dioksīdu. Veidojas aizsargplēve sastāvs 2ZnCO 3 · Zn(OH) 2, kam ir pietiekama ķīmiskā izturība, lai aizsargātu gan dzelzi, gan pašu cinku no reakcijām. Bet, ja cinks korelē vidē, kurā nav oglekļa dioksīda, piemēram, tvaika katla mīkstinātā ūdenī, tad plēve vēlamais sastāvs nevar izveidoties, un tādā gadījumā cinka pārklājums tiek iznīcināts daudz ātrāk.

Kā cinks tiek uzklāts uz dzelzs? Ir vairāki veidi. Tā kā cinks veido sakausējumus ar dzelzi, ātri izšķīdinot to pat zemā temperatūrā, ar speciālu pistoli iespējams izsmidzināt cinku uz sagatavotās tērauda virsmas. Tēraudu iespējams cinkot (tā ir vecākā metode), vienkārši iemērcot to izkausētā cinkā. Starp citu, tas kūst salīdzinoši zemā temperatūrā (419,5°C). Protams, ir arī elektrolītiskās cinkošanas metodes. Visbeidzot, ir šerardizācijas metode (nosaukta izgudrotāja vārdā), ko izmanto, lai segtu nelielas sarežģītas konfigurācijas daļas, kad īpaši svarīgi ir saglabāt nemainīgus izmērus.

Hermētiski noslēgtā mucā ar cinka putekļiem nokaisītas detaļas tiek turētas vairākas stundas 350...375°C temperatūrā. Šādos apstākļos cinka atomi diezgan ātri izkliedējas pamatmateriālā; veidojas dzelzs-cinka sakausējums, kura slānis netiek “uzklāts” detaļai virsū, bet gan “iestrādāts” tajā.

Misiņa sagatavošana ar cinku

Misiņa sagatavošanu, atjaunojot īpašu akmeni - kadmeusu ar oglēm vara klātbūtnē, apraksta Homērs, Aristotelis, Plīnijs Vecākais. Jo īpaši Aristotelis rakstīja par Indijā iegūto varu, kas "no zelta atšķiras tikai pēc garšas".

Patiešām, diezgan lielā sakausējumu grupā, kas nes parasto misiņa nosaukumu, ir viens (L-96 vai tompak), kas gandrīz neatšķiras no zelta krāsas. Starp citu, tompakā ir mazāk cinka nekā vairumā misiņu: skaitlis aiz L indeksa norāda vara procentuālo daudzumu. Tas nozīmē, ka cinka daļa šajā sakausējumā ir ne vairāk kā 4%.

Var pieņemt, ka arī kadmea metālu senos laikos pievienoja vara ne tikai tāpēc, lai to padarītu gaišāku. Mainot cinka un vara attiecību, ir iespējams iegūt daudzus sakausējumus ar dažādas īpašības. Nav nejaušība, ka misiņš ir sadalīts divās daļās lielas grupas- alfa un beta misiņš. Pirmajā cinka ir ne vairāk kā 33%.

Palielinoties cinka saturam, misiņa elastība palielinās, bet tikai līdz noteiktai robežai: misiņš ar 33 vai vairāk procentiem cinka plaisas, deformējot aukstā stāvoklī; 33% Zn ir plastiskuma pieauguma robeža, pēc kuras misiņš kļūst trausls.

Taču varētu gadīties, ka par pamatu misiņa klasifikācijai tiktu ņemts cits “slieksnis” - visas klasifikācijas ir nosacītas, jo, palielinoties cinka saturam tajos, bet arī līdz noteiktai robežai misiņa stiprums palielinās. Šeit robeža ir cita - 47...50% Zn. Misiņa, kas satur 45% Zn, izturība ir vairākas reizes lielāka nekā sakausējumam, kas liets no vienāda daudzuma cinka un vara.

Visplašākais misiņa īpašību klāsts galvenokārt ir saistīts ar labu vara un cinka savietojamību: tie veido virkni cietu šķīdumu ar dažādām kristāla struktūrām. Arī šīs grupas sakausējumu izmantošana ir daudzveidīga. No misiņa tiek izgatavotas kondensatora caurules un kārtridžu korpusi, radiatori un dažādi furnitūra, un daudzas citas noderīgas lietas - visu nevar uzskaitīt.

Un kas šeit ir īpaši svarīgi. Cinks, kas ieviests saprātīgās robežās, vienmēr uzlabojas mehāniskās īpašības varš (tā izturība, elastība, izturība pret koroziju). Un vienmēr tajā pašā laikā tas samazina sakausējuma izmaksas - galu galā cinks ir daudz lētāks nekā varš. Leģēšana padara sakausējumu lētāku - tas nav bieži redzams.

Cinks ir arī daļa no cita sena sakausējuma uz vara bāzes. Tas ir par par bronzu. Tas agrāk bija skaidri sadalīts: varš plus alva - bronza, varš plus cinks - misiņš. Tagad malas ir izplūdušas. Sakausējums OTsS-3-12-5 tiek uzskatīts par bronzu, taču tas satur četras reizes vairāk cinka nekā alva. Bronza krūšu un statuju liešanai satur (BKh-1 pakāpe) no 4 līdz 7% alvas un no 5 līdz 8% cinka, t.i. Ir vairāk iemeslu to saukt par misiņu - par 1%. Un to joprojām sauc par bronzu un pat māksliniecisku ...

Līdz šim mēs esam runājuši tikai par cinka aizsardzību un cinka sakausēšanu. Bet ir arī sakausējumi, kuru pamatā ir elements Nr.30. Labas liešanas īpašības un zema kušanas temperatūra ļauj no šādiem sakausējumiem atliet sarežģītas plānsienu detaļas. Pat vītnes skrūvēm un uzgriežņiem var iegūt tieši no lējuma, ja jums ir darīšana ar cinka sakausējumiem.

Pieaugošais svina un alvas trūkums lika metalurgiem meklēt jaunus apdrukas un antifrikcijas sakausējumu formulējumus. Par pieņemamu cenu, diezgan mīksts un salīdzinoši zemu kušanas cinks, protams, vispirms piesaistīja uzmanību. Gandrīz 30 gadu meklējumi un pētnieciskais darbs pirms cinka bāzes pretberzes sakausējumu parādīšanās. Pie vieglām slodzēm tie ir ievērojami zemāki gan par babbitiem, gan bronzām, bet smago transportlīdzekļu un dzelzceļa vagonu, ogļu drupinātāju un ekskavatoru gultņos tie sāka izspiest tradicionālos sakausējumus. Un šeit galvenais ir ne tikai cinka sakausējumu relatīvais lētums. Šie materiāli lieliski iztur lielas slodzes lielā ātrumā apstākļos, kad babbits sāk drūpēt ...

Cinka sakausējumi parādījās arī poligrāfijas nozarē. Tātad, līdzās antimona-alvas-svina sakausējumam - harts, fontu liešanai tiek izmantots arī tā sauktais sakausējums Nr.3, kas satur līdz 3% alumīnija, 1,2 ... 1,6% magnija, bet pārējais cinks.

Cinka izmantošana baterijās

Tā kā cinks spriegumu virknē ir elektropozitīvākais metāls, stabils ūdens šķīdumos (magnijs joprojām reaģē lēni, bet ar ūdeni), uz cinka bāzes ir izveidots liels skaits dažādu ķīmisko strāvas avotu. Tās ir sudraba-cinka baterijas, "sausās" Leclanche šūnas, dzīvsudraba-cinka un gaisa-cinka baterijas.

Piemēram: mangāna-cinka šūna, sudraba-cinka akumulators (EMF 1,85 V, 150 Wh/kg, 650 Wh/dm³, zema pretestība un milzīgas izlādes strāvas), dzīvsudraba-cinka elements (EMF 1,35 V, 135 W h/kg, 550-650 W h / dm³), dioksisulfāts-dzīvsudraba elements, jodāta-cinka elements, vara oksīda galvaniskais elements (EMF 0,7-1,6 volti, 84-127 W h /kg, 410-570 W h / dm³), hroms- cinka elements, cinka-sudraba hlorīda elements, niķeļa-cinka akumulators (EMF 1,82 volti, 95-118 W h / kg, 230-295 W h / dm³), svina-cinka elements, cinka-hlora akumulators, cinka-broma akumulators, utt.). Cinka loma cinka-gaisa akumulatoros ir ļoti svarīga, pēdējos gados tie tiek intensīvi attīstīti uz cinka-gaisa sistēmas bāzes - akumulatori datoriem (portatīvajiem datoriem) un šajā jomā gūti ievērojami panākumi (lielāki par litiju akumulatori, ietilpība un resursi, kas ir mazāk nekā 3 reizes dārgāki), šī sistēma ir ļoti perspektīva arī dzinēju iedarbināšanai (svina akumulators - 55 W h / kg, cinka gaiss - 220-300 W h / kg) un elektriskajiem transportlīdzekļiem ( nobraukums līdz 900 km). Iekļauts daudzos cietlodmetāli lai pazeminātu to kušanas temperatūru. Cinks ir svarīga misiņa sastāvdaļa. Cinka oksīdu plaši izmanto medicīnā kā antiseptisku un pretiekaisuma līdzekli. Cinka oksīdu izmanto arī krāsu ražošanai - cinka balts.

Cinka hlorīds ir svarīga plūsma metālu lodēšanai un šķiedru ražošanas sastāvdaļa.

Telurīds, selenīds, fosfīds, cinka sulfīds ir plaši izmantoti pusvadītāji.

Cinka selenīdu izmanto optisko stiklu izgatavošanai ar ļoti zemu absorbciju vidējā infrasarkanā diapazonā, piemēram, oglekļa dioksīda lāzeros.

Pirotehnikā cinka putekļus izmanto zilu liesmu radīšanai. Cinka putekļus izmanto retu un dārgmetālu ražošanā. Jo īpaši šis cinks tiek izmantots, lai izspiestu zeltu un sudrabu no cianīda šķīdumiem. Paradoksāli, bet cinka putekļi tiek izmantoti arī paša cinka (un kadmija) ražošanā ar hidrometalurģisko metodi - cinka sulfāta šķīduma attīrīšanai no vara un kadmija. Bet tas vēl nav viss. Vai esat kādreiz domājuši, kāpēc metāla tilti, rūpnīcu grīdu laidumi un citi lielizmēra metāla izstrādājumi visbiežāk tiek krāsoti pelēkā krāsā?

mājas komponents visos šajos gadījumos izmantotā krāsa ir tie paši cinka putekļi. sajauc ar cinka oksīdu un linsēklu eļļa, tas pārvēršas krāsā, kas lieliski aizsargā pret koroziju. Šī krāsa ir arī lēta, elastīga, labi pielīp pie metāla virsmas un temperatūras izmaiņu laikā nenolobās.

Cinks savu nosaukumu ieguvis no viegla roka Paracelzs, kurš šo metālu sauca par "zinkum" ("zinken"). Tulkojumā no vācu valodas tas nozīmē "zobs" - tāda ir metāliskā cinka kristalītu forma.

IN tīrā formā cinks dabā nav sastopams, bet tas ir atrodams zemes garoza, ūdenī un pat gandrīz katrā dzīvā organismā. Tās ekstrakciju visbiežāk veic no minerāliem: cinkīta, Willemīta, kalamīna, smitsonīta un sfalerīta. Pēdējais ir visizplatītākais, un tā galvenā daļa ir ZnS sulfīds. Sfalerīts tulkojumā no grieķu valodas nozīmē aizķeršanās. Tas ieguva šo nosaukumu minerālu identificēšanas grūtību dēļ.

Zn var atrast termālajos ūdeņos, kur tas pastāvīgi migrē, izgulsnējot kā tas pats sulfīds. Sērūdeņradis darbojas kā galvenais cinka nogulsnētājs. Kā biogēns elements cinks aktīvi piedalās daudzu organismu dzīvē, un daži no tiem koncentrē šo elementu sevī (noteikti vijolīšu veidi).

Bolīvijā un Austrālijā ir lielākās Zn saturošo minerālu atradnes. Galvenās cinka atradnes Krievijā atrodas Austrumsibīrijas un Urālu reģionos. Kopējās prognozētās valsts rezerves ir 22,7 milj.t.

Cinks: ražošana

Galvenā izejviela cinka ieguvei ir polimetāla rūda, kas satur Zn sulfīdu 1-4% daudzumā. Nākotnē šī izejviela tiek bagātināta ar selektīvu flotāciju, kas dod iespēju iegūt cinka koncentrātu (līdz 50-60% Zn). To ievieto krāsnīs, pārvēršot sulfīdu par ZnO oksīdu. Pēc tam tīra cinka iegūšanai parasti izmanto destilācijas (pirometalurģisko) metodi: koncentrātu apdedzina un saķepina līdz graudu izmēra un gāzes caurlaidības stāvoklim, pēc tam to reducē ar koksu vai akmeņoglēm 1200-1300°C temperatūrā. . Vienkārša formula parāda, kā iegūt cinku no cinka oksīda:

ZnO+С=Zn+CO

Šī metode ļauj sasniegt 98,7 procentu metāla tīrību. Ja nepieciešama 99,995% tīrība, tiek izmantota tehnoloģiski sarežģītāka koncentrāta attīrīšana ar rektifikāciju.

Cinka fizikālās un ķīmiskās īpašības

Elements Zn, kura atomu (molārā) masa ir 65,37 g/mol, periodiskajā tabulā ieņem šūnas numuru 30. Tīrs cinks ir zili balts metāls ar raksturīgu metālisku spīdumu. Tās galvenās īpašības:

blīvums - 7,13 g / cm3
kušanas temperatūra - 419,5 °C (692,5 K)
viršanas temperatūra - 913 o C (1186 K)
cinka īpatnējā siltumietilpība – 380 j/kg
īpatnējā elektrovadītspēja - 16,5 * 10 -6 cm / m
īpatnējā elektriskā pretestība - 59,2 * 10 -9 omi / m (pie 293 K)

Cinka saskare ar gaisu noved pie oksīda plēves veidošanās un metāla virsmas aptraipīšanas. Elements Zn viegli veido oksīdus, sulfīdus, hlorīdus un fosfīdus:

2Zn + O 2 \u003d 2ZnO

Zn+S=ZnS

Zn+Cl2 = ZnCl2

3Zn + 2P \u003d Zn 3 P 2

Cinks mijiedarbojas ar ūdeni, sērūdeņradi, labi šķīst skābēs un sārmos:

Zn + H 2 O \u003d ZnO + H 2

Zn+H2 S=ZnS+H2

Zn + H2SO4 \u003d ZnSO4 + H2

4Zn + 10НNO 3 \u003d 4Zn (NO 3) 2 + NH 4 NO3 + 3 H 2 O

Zn + 2KOH + 2H 2O \u003d K2 + H2

Cinks arī mijiedarbojas ar CuSO 4 šķīdumu, izspiežot varu, jo tas ir mazāk aktīvs nekā Zn, kas nozīmē, ka tas ir pirmais, kas tiek izņemts no sāls šķīduma.

Cinks var būt ne tikai cietā vai putekļainā veidā, bet arī gāzes veidā. Jo īpaši cinka tvaiki rodas, ja metināšanas darbi. Šajā formā Zn ir inde, kas izraisa cinka (metāla) drudzi.

Cinka sulfīds: fizikālās un ķīmiskās īpašības

ZnS īpašības ir parādītas tabulā:

To izmanto, lai aizsargātu tēraudu no korozijas (cinka pārklājums virsmām, kas nav pakļautas mehāniskai slodzei, vai metalizācija - tiltiem, tvertnēm, metāla konstrukcijām). XRF analīze ļauj ne tikai noteikt elementu sastāvu, bet arī cinka nogulsnēšanās biezumu uz detaļu virsmas.

Cinks tiek izmantots kā materiāls negatīvajam elektrodam ķīmiskās strāvas avotos, tas ir, baterijās un akumulatoros, piemēram: mangāna-cinka elementā, sudraba-cinka akumulatorā (EMF 1,85 V, 150 W h / kg, 650 W h / dm?, zemas pretestības un kolosālas izlādes strāvas), dzīvsudraba-cinka elements (EMF 1,35 V, 135 W h / kg, 550--650 W h / dm?), dioksisulfāts-dzīvsudraba elements, jodāts-cinka elements, vara oksīds galvaniskais elements (EMF 0,7--1,6 volti, 84--127 W h / kg, 410--570 W h / dm?), hroma-cinka elements, cinka-sudraba hlorīda elements, niķeļa-cinka akumulators (EMF 1,82 volti, 95--118 W h / kg, 230--295 W h / dm?), svina-cinka šūna, cinka hlorīda akumulators, cinka broma akumulators utt.

Ļoti svarīga ir cinka loma cinka-gaisa akumulatoros, kam raksturīga ļoti augsta īpatnējā enerģijas intensitāte. Tie ir daudzsološi dzinēju iedarbināšanai (svina akumulators - 55 Wh / kg, cinka-gaiss - 220--300 Wh / kg) un elektriskajiem transportlīdzekļiem (nobraukums līdz 900 km).

Cinks tiek pievienots daudziem cietlodēšanas sakausējumiem, lai pazeminātu to kušanas temperatūru.

Cinka oksīdu plaši izmanto medicīnā kā antiseptisku un pretiekaisuma līdzekli. Cinka oksīds tiek izmantots arī krāsas ražošanai - cinka baltais.

Cinks ir svarīga misiņa sastāvdaļa. Cinka sakausējumi ar alumīniju un magniju (ZAMAK, ZAMAK) to salīdzinoši augsto mehānisko un ļoti augsto liešanas īpašību dēļ tiek ļoti plaši izmantoti inženierzinātnēs precīzai liešanai. Jo īpaši ieroču biznesā pistoļu skrūves dažreiz tiek izlietas no ZAMAK (-3, -5) sakausējuma, īpaši tās, kas paredzētas vāju vai traumatisku patronu lietošanai. Tāpat no cinka sakausējumiem tiek atlieta visa veida tehniskā furnitūra, piemēram, automašīnu rokturi, karburatora korpusi, mēroga modeļi un visādas miniatūras, kā arī jebkuri citi izstrādājumi, kuriem nepieciešama precīza liešana ar pieņemamu izturību.

Cinka hlorīds ir svarīga plūsma metālu lodēšanai un šķiedru ražošanas sastāvdaļa. cinkošanas metāla rūpnieciskais koncentrāts

Cinka sulfīds tiek izmantots pagaidu fosfora un dažādu luminiscences veidu sintēzei, pamatojoties uz ZnS un CdS maisījumu. Fosforus uz cinka un kadmija sulfīdu bāzes izmanto arī elektronikas rūpniecībā, lai ražotu gaismas elastīgus paneļus un ekrānus kā elektroluminoforus un kompozīcijas ar īss laiks izceļ.

Telurīds, selenīds, fosfīds, cinka sulfīds ir plaši izmantoti pusvadītāji.

Cinka selenīdu izmanto optisko stiklu izgatavošanai ar ļoti zemu absorbciju vidējā infrasarkanā diapazonā, piemēram, oglekļa dioksīda lāzeros.

Dažādi cinka lietojumi ir saistīti ar:

cinkošana -- 45-60%

zāles (cinka oksīds kā antiseptisks līdzeklis) - 10%

sakausējumu ražošana - 10%

gumijas riepu ražošana - 10%

eļļas krāsas - 10%

1.attēls Cinka ražošanas dinamika un tā izpētīto rezervju pieaugums 2003.-2012.gadā, tūkst.t

2.attēls Cinka rezervju kustības dinamika 2003.-2012.gadā, milj.t

Kausēšana un tīrīšana. Kausēšana un attīrīšana tiek veikta divos galvenajos veidos - termiskā un elektrolītiskā. Jebkurā gadījumā procesa pirmais posms ir sasmalcinātas un bagātinātas sulfīdu rūdas apdedzināšana verdošā slāņa krāsnīs, kā rezultātā veidojas cinka oksīds un izdalās sēra dioksīds 2ZnS + 3O2 -> 2ZnO + 2SO2. Apmēram puse no viss saražotais cinks tiek iegūts, izmantojot elektrolītiskās un termiskās metodes.

termiskā metode. Termiskajā metodē cinka oksīda koncentrāts, kas paliek pēc rūdas apdedzināšanas, bieži tiek sajaukts ar ogļu pulveri cilindriskās retortēs, kas izgatavotas no ugunsizturīga māla, kuras tiek ievadītas krāsnī horizontālā stāvoklī. Cinka reducēšanai ar kokogli no oksīda ir nepieciešama temperatūra no 1200 līdz 1300°C, un tā kā metāliskā cinka viršanas temperatūra ir 907°C, tas iztvaiko uzreiz pēc ZnO + C -> Zn + CO reducēšanas. Šī metode, kas tika uzlabota vēlāk, tika izmantota kopš komerciālās cinka ražošanas sākuma; tas ir pazīstams kā "horizontālās replikas process". Alternatīvs termiskais process tika izstrādāts, lai nodrošinātu nepārtrauktu materiāla padevi no augšas vertikālā retortā, kas izgatavota no karborunda; reakcijas produkts tiek izņemts no retortes apakšas. Šo procesu, ko sauc par vertikālo retortu, 20. gadu beigās izstrādāja Ņūdžersijas cinka uzņēmums. Frakcionēti destilējot šādā veidā iegūto cinku, iegūst metālu ar tīrības pakāpi 99,99%. Vertikālās atgriešanas process ir ļoti efektīvs un nodrošina lielāku caurlaidspēju nekā horizontālais retortes process. Dažās krāsnīs sēra dioksīds tiek uztverts, lai iegūtu blakusproduktu sērskābi; no cita veida krāsnīm, kas atrodas galvenokārt mazapdzīvotās vietās bez kokiem, tas tiek izvadīts atmosfērā.

elektrolītiskā metode. Cinka kausēšanas un attīrīšanas elektrolītiskā metode tika ieviesta ražošanā Montānā un Kanādā Pirmā pasaules kara laikā. Šajā procesā kalcinēto cinka koncentrātu apstrādā ar sērskābi, lai cinka oksīdu pārvērstu sulfāta šķīdumā. Koncentrātā esošie piemaisījumi arī izšķīst, un tie ir jāizņem no šķīduma pirms elektrolīzes. Cinkam, kas iegūts ar elektrolītisko metodi, ir augsta tīrības pakāpe.

Cinks V dabas apstākļi ir sudrabbalts metāls (skat. foto). Istabas temperatūrā tas ir diezgan trausls, kad tas paaugstinās līdz 100-150 grādiem pēc Celsija, metāls kļūst elastīgāks. Cinks kūst 692°C un vārās 1180°C.

Cinks kopš seniem laikiem pazīstams Grieķijā, Ēģiptē, Ķīnā un Indijā, kur to izmantoja sakausējumā ar varu – misiņu. Tīrā veidā to izolēja tikai 18. gadsimta vidū.

Nosaukuma izcelsme nav precīzi noteikta, ir vairākas versijas. Piemēram, no latīņu valodas zincum tulko kā " balts pārklājums” un cēlies no senvācu vārda cinks, kas nozīmē acu kairinātājs. Jo iegūt to, uzklājot uz alumīnija katodiem. Nosaukums "cinks" elementam tika tieši piešķirts tikai pagājušā gadsimta 20. gados.

Dabā tas ir atrodams sāļu veidā minerālvielu sastāvā. To izmanto rūpniecībā kā aizsargslāni pret koroziju, audumu aizsardzību, pretsēnīšu līdzekli. To izmanto arī porcelāna un cementa ražošanā zobu ārstēšanai.

Cinka darbība, tā loma organismā

Makroelementa darbība ir saistīta ar tā klātbūtni vairāk nekā četrdesmit fermentu sastāvā. Cinks ir viens no būtiski elementi cilvēka dzīvībai, tai ir svarīga loma organismā! Pat senajā Ēģiptē to izmantoja brūču dzīšanas preparātos. Mūsdienās zinātnieki ir pierādījuši, ka cinks ir tieši iesaistīts imūnsistēmas stiprināšanā, hormonālā līmeņa uzturēšanā, kā arī stabilizē augšanu. Šis Ķīmiskā viela atrodams asins šūnās, muskuļu audos, kaulos, aknās, nierēs un pat tīklenē. Elements veicina ne tikai ilgu mūžu, bet arī palīdz saglabāt jaunību un atbrīvoties no noguruma.

Cinks organismā atrodas kopā ar pārtiku un tādējādi nonāk tievajās zarnās, no kurienes pēc uzsūkšanās ar asinīm tiek nogādāts aknās, un tikai pēc tam tiek izplatīts pa visām ķermeņa šūnām.

Iepriekš minētais ķīmiskais elements pilda antioksidantu funkcijas, un speciālisti atzīmē, ka mūsdienās pat jauniešiem to daudzums ir stipri samazināts. Tas ietekmē endokrīno sistēmu un sieviešu reproduktīvo funkciju. Meitenes ar samazinātu cinka līmeni cieš no dzimumhormonu ražošanas trūkuma un turpina augt, kad visi pārējie viņu vienaudži jau ir panīkuši. Viņiem ir ļoti garas ekstremitātes un ārējs infantilisms, un tauku šūnu nogulsnes ir traucētas. Turklāt tiek traucēts menstruālais cikls.

Vīriešiem cinks ļauj kontrolēt prostatas dziedzera augšanu un kalpo kā profilakses līdzeklis prostatas adenomas, vīriešu neauglības attīstībai. Turklāt tieši šis makroelements aktivizē spermatozoīdu un dzimumhormonu darbību kopumā.

Vecumdienās jāpaaugstina cinka līmenis, pretējā gadījumā var rasties dzirdes zudums, aterosklerozes progresēšana, biežas infekcijas slimības. Turklāt pietiekams elementa daudzums pozitīvi ietekmē smadzeņu darbību (uzmanību, atmiņu utt.).

Ļoti liels daudzums makroelementu, dīvainā kārtā, atrodas matos. Pat vairāk nekā asinīs un nierēs. Ja ir problēmas ar matu līniju (izkrišana, trauslums, blāvums), jādomā par labvēlīgās vielas papildināšanu. Ikviens zina, ka tieši A vitamīns ietekmē ārējo pievilcību. Bet gadās, ka pat palielināta retinola uzņemšana neatrisina problēmas ar ādu, matiem un nagiem. Tieši cinks savā ziņā ir vitamīnu A un E aktivators. Līdz ar to bez tā nevar notikt ādas atjaunošanās procesi, tauku dziedzeru darbs un veselīga matu un nagu augšana. Arī elements palīdz cīnīties ar pinnēm.

Ar reimatismu jārūpējas arī par cinka uzņemšanu. Saskaņā ar zinātniskiem eksperimentiem, reimatisma un artrīta pacientu grupa, lietojot šo elementu, pēc trim mēnešiem novēroja sāpju un locītavu iekaisuma samazināšanos tik ļoti, ka varēja droši doties garās pastaigās.

Cinks ir nepieciešams ne tikai ādai, nagiem un matiem. Tas ir nepieciešams arī zobiem profilaksei. infekcijas slimības smaganas un mutes dobums.

Interesants fakts: jaundzimušo zēnu augsto mirstību bieži izraisa elementa deficīts, un tas var būt saistīts ar šī elementa asimilācijas problēmām mātei grūtniecības laikā. Iespējami arī spontānie aborti, gestoze. Sieviešu dzimuma vajadzības ir daudz mazākas.

Kopsavilkums: Cinks ir atrodams asinīs, kaulos un ķermeņa audos. Tas ietekmē imūnsistēmas attīstību, redzi (kombinācijā ar B vitamīniem), darbu nervu sistēma, augšana, vairošanās, hematopoēze un vielmaiņa. Turklāt sportistiem ir būtiski ražot testosteronu, jo tas palielina izturību un muskuļu spēku.

Sievietes priecāsies par to, ka cinks saglabā viņas jaunas un pievilcīgas. izskats un grūtniecības laikā palīdz izvairīties no sarežģījumiem.

Pateicoties tā reģeneratīvajām un antioksidanta īpašībām, makroelements ir izmantots brūču un apdegumu dziedēšanai jau 5000 gadus. Un pat tagad to pievieno ziedēm, krēmiem un losjoniem.

Dienas norma (vīriešu un sieviešu nepieciešamība pēc šīs vielas)

Ikdienas nepieciešamība pēc makroelementiem tika noteikta tikai pagājušā gadsimta 70. gados. Tas ir 15 mg vīriešiem un 12 mg sievietēm. Lai gan daži eksperti deklarē normu, kas 2-3 reizes pārsniedz mūsdienu. Un statistika liecina, ka lielākā daļa pasaules iedzīvotāju pat nesaņem norādītās devas.

Ir vairāki faktori, kuriem nepieciešama palielināta deva: grūtniecība un barošana, fiziskais un psiholoģiskais stress, vecums. Devas jānosaka tikai ārstam.

Jāpatur prātā, ka kontracepcijas līdzekļu lietošana, kortizona terapija un pārāk saldu un sāļu ēdienu ļaunprātīga izmantošana izraisa sliktu cinka uzsūkšanos. Bet vitamīns B6 un magnijs, gluži pretēji, ir šī elementa tuvākie palīgi.

Cinka deficīta (deficīta) pazīmes organismā

Makroelementu deficītu var izraisīt vairāki iemesli, piemēram, slikta uzsūkšanās, nepietiekama ēdiena un ūdens uzņemšana, vairogdziedzera un endokrīnās sistēmas darbības traucējumi un aknu slimības. Iemesls var būt arī liels olbaltumvielu, fitīna (rodas, ēdot sojas proteīnu) un selēna daudzums pārtikā. Bet ne tikai pārtika var izraisīt šādu problēmu - fizisko un morālo stresu, stresa situācijas, nestabils dzīvesveids un pārpilnība slikti ieradumi var ievērojami ietekmēt elementu asimilāciju un dzīves kvalitāti.

Organismā liels cinka patēriņš ir bronhu, prostatas dziedzera, leikēmijas iekaisuma un onkoloģisko veidojumu laikā. Tas ir saistīts ar faktu, ka šo slimību ārstēšanā notiek aktīva šūnu augšana, kurā piedalās elements.

Ir viss cinka deficīta iespēju saraksts:

Elementa trūkums ir diezgan bīstama lieta un var izraisīt vissarežģītākās slimības:

visa veida kuņģa-zarnu trakta patoloģijas;
nervozitāte, nogurums, miega traucējumi;
depresija, tendence uz alkohola atkarību;
hiperaktivitāte;
apetītes un garšas zudums, smarža;
redzes asums samazinās;
anēmija;
ādas slimības, piemēram, pinnes, dermatīts, ekzēma, čūlas, psoriāze;
nagu plākšņu bojājumi (atslāņošanās, baltu plankumu parādīšanās), matu līnija (blaugznas, matu augšanas aizkavēšanās, stiprs izkrišana, plikpaurība);
attīstību cukura diabēts hormona insulīna līmeņa pazemināšanās dēļ;
aizkavēta pubertāte, īpaši zēniem, pēc tam var attīstīties impotence un prostatas adenoma;
patoloģiju attīstība grūtniecības laikā vai neauglība kopumā;
imūnsistēmas destabilizācija un attiecīgi biežas elpceļu slimības un alerģiskas reakcijas;
visa organisma priekšlaicīga novecošana.

Nesen tika veikti pētījumi, kas liecina, ka cinka trūkums var izraisīt epilepsijas attīstību, īpaši, ja trūkst arī otrā komponenta – taurīna.

Ir ļoti svarīgi ievērot bērnu uzturu, jo elementa trūkums var izraisīt augšanas stagnāciju. Dažās austrumu valstīs bieži var atrast pundura auguma cilvēkus tieši iepriekšminētā iemesla dēļ.

Ir ziedes brūču dzīšanai ar augstu cinka saturu. Bet daudz lietderīgāk ir ēdienu piesātināt ar elementu, jo. tas ietekmēs ķermeni kopumā, kas veicinās dabisko atjaunošanos. Lietojot cinku saturošas tabletes, pirmkārt, jākonsultējas ar ārstu un neaizmirstiet, ka makroelementi uzsūcas tikai organiskā veidā.

Šī atveseļošanās spēja ir ļoti nepieciešama pēcoperācijas periodā. Liela cinka uzņemšana nedēļu pirms operācijas palīdzēs jums atgūties īsākā laikā. Īpaši pēc ginekoloģiskām iejaukšanās un mandeļu noņemšanas.

Gļotādas čūlas ir saistītas ar vieglu, termiski apstrādātu ēdienu ēšanu, kas pastiprina cinka trūkumu, un zinātnieki ir atzīmējuši, ka šādas slimības var pašiznīcināties, ārstējot ar cinku. Tas liek domāt, ka tos izraisīja neirozes un diētas, kas noņem elementu.

Grūtniecības laikā sievietes bieži ievēro garšas izvēles izmaiņas. Tieši šajā brīdī ir vērts palielināt cinka uzņemšanu, jo šajā laikā notiek placentas veidošanās un attīstība.

Pašreizējā vides situācija noved pie tā, ka gandrīz visi iedzīvotāji piedzīvo cinka deficītu. Tāpēc ikvienam vajadzētu parūpēties par tā papildu uzņemšanu.

Pārmērīgs cinks un saindēšanās ar to: kādi ir simptomi?

Lietojot vairāk nekā 2 gramus, var rasties makroelementa pārpalikums. Un, uzņemot vairāk nekā 200 gramus, cinks ir līdzeklis, kas izraisa vemšanu. Ilgstoša 150 mg uzņemšana dienā pasliktina imunitāti un veicina čūlaino veidojumu veidošanos kuņģī. Akūtu saindēšanos raksturo rīstīšanās refleksi, caureja un specifiskas garšas parādīšanās mutes dobumā.

Šādu parādību iemesli var būt ilgstoša saskare ar savienojumiem darbā, cinku saturošu preparātu lietošana, kas nav saskaņota ar ārstējošo ārstu, vai vielmaiņas traucējumi šūnu līmenī.

Interesants fakts: saindēšanos ar toksisku cinku var iegūt, gatavojot un pēc tam uzglabājot pārtiku cinkotos traukos.

Pievērsiet uzmanību šādām pazīmēm, ja ir notikuši iepriekš minētie punkti: imūnsistēmas pavājināšanās, matu, ādas un nagu patoloģijas, sāpes kuņģī, prostatas, aizkuņģa dziedzera un aknu darbības traucējumi.

Nopietnākas saindēšanās gadījumā var palielināties sirdsdarbības ātrums, sāpes jostasvietā un urinēšana. Pastāv liela varbūtība palielināt holesterīna saturu traukos.

Daudzi zinātnieki mūsdienās uzskata, ka kāda elementa pārdozēšana cilvēka orgānos ir praktiski neiespējama, jo. tas nav toksisks un nespēj uzkrāties pārmērības veidā audos. Īpaši cinks no izstrādājumiem to nevar veicināt. Drīzāk šobrīd var runāt par katastrofālu trūkumu visā cilvēcē, par ko liecina raksturīgo slimību un patoloģiju pieaugums.

Mijiedarbība ar citām vielām

Cinka mijiedarbība ar citām vielām notiek "ienaidnieka-palīgā" līmenī. Pirmie ietver tādus elementus kā varš, dzīvsudrabs, dzelzs, kalcijs, selēns. Asimilācijas procesu slikti ietekmē arī tanīns, ko satur tēja un kafija, alkohols, kortizona terapija un kontracepcijas līdzekļu, diurētisko līdzekļu, anabolisko steroīdu lietošana.

Šāda noderīga viela kā šķiedra var novest pie tā, ka patērētā cinka zudums būs līdz 80%. Tāpēc veģetāriešiem vajadzētu pievērst uzmanību šim faktam, jo. liela daudzuma šķiedrvielas un skābeņskābi saturošu augļu un dārzeņu patēriņa dēļ tie ir apdraudēti.

Asistentu grupā ietilpst B6, C, A un E vitamīns. Uzsūkšanos var veicināt arī pikolīnskābe un fluors.

Cinka + B6 vitamīna + mangāna kompleksa lietošana palīdz samazināt noteiktu šizofrēnijas veidu attīstības risku.

Avoti pārtikā

Produkti, kas satur cinku, ir gan dzīvnieku, gan augu izcelsmes avoti. Pirmkārt, tās ir jūras veltes, dzīvnieku un mājputnu gaļa, olas, siers. No dārzeņiem ir vērts atzīmēt tomātus, ķiplokus, ingveru, bietes, kartupeļus, bet no augļiem un ogām - apelsīnus, greipfrūtus, vīģes, ābolus, jāņogas, ķiršus. Neaizmirstiet ēst graudu produktus, piemēram, diedzētus kviešus, klijas un pākšaugus.

Svarīgs cinka avots ir jebkura veida rieksti un saulespuķu sēklas, ķirbis, sēnes, raugs.

Šķiet, ka šādam pārtikas daudzumam, kas bagāts ar būtisku makroelementu, vajadzētu pilnībā tikt galā ar deficīta problēmu. Taču arvien biežāk tiek runāts par cinka deficīta problēmu visai cilvēcei.

Tomēr neaizmirstiet, ka elementa saturs augu pārtikā ir diezgan zems. Turklāt tikai neliela daļa, kas nāk ar pārtiku, tiek absorbēta. Tāpēc veģetāra uztura uzturēšanai jābūt pareizi līdzsvarotai. Šāda barība bieži tiek audzēta noplicinātās augsnēs, turklāt rūpnieciskos apstākļos tā tiek apstrādāta un attīrīta tādā veidā, ka tajā nepaliek ne daļiņa no derīgo elementu.

Piemēram, maizi var ēst ar mīklu, nevis raugu. Šādi produkti neitralizē fitīna iedarbību, ko satur sojas un pākšaugu produkti. Pievienojiet savai diētai pilngraudu produktus, klijas un diedzētus graudus. Šajā jautājumā galvenais ir nepārspīlēt, jo visas šīs vielas satur liels apjomsšķiedrvielu un var izspiest ķermenim tik noderīgo cinku.

Tautas līdzeklis elementa trūkuma kompensēšanai ir tikai bērzu lapu uzlējums. Vienkāršs un ļoti pieņemams, un pats galvenais, efektīvs!

Preparāti uz cinka bāzes

Mūsdienās aptiekās var atrast zāles, kas palīdz aizpildīt "rokas" makroelementa uzņemšanā. Bet uzreiz izdarīsim atrunu, ka to lietošana jānotiek tikai ar ārsta atļauju, jo. jūs varat viegli nopelnīt saindēšanos un izjaukt visu ķīmisko līdzsvaru organismā.

Sulfātu un cinka oksīdu izmanto kā preparātus pilienu, šķīdumu, pulveru, ziežu un pastu veidā. Tos lieto konjunktivīta, laringīta, ādas slimības. To var izmantot arī kā dezinfekcijas un žāvēšanas līdzekli.

Preparāti svecīšu veidā aktīvi ārstē hemoroīdus un plaisas tūpļa rajonā. Vīrieši var lietot zāles pret plikpaurību tablešu veidā un kā lokālu līdzekli.

Pašlaik strādā pie izlaišanas zāles ar cinka saturu aerosolu un šampūnu veidā.

Indikācijas iecelšanai amatā

Indikācijas makroelementa iecelšanai ir viss saraksts:

Augsts fiziski vingrinājumi- Paaugstināta izturība un spēks.
Pinnes - ārējai lietošanai.
Ar vecumu saistīti tīklenes traucējumi (makulas deģenerācija).
Cukura diabēts (kā palīgkomponents).
HIV/AIDS (līdzīgi).
Dermatīts, brūces, apdegumi, ekzēma, izgulējumi - ārīgai lietošanai.

Cinks jau sen ir kļuvis par svarīgu ķīmisko elementu. Jau pirms mūsu ēras cilvēki par to daudz zināja un plaši izmantoja dažādās jomās. Šī materiāla īpašības ļauj izmantot cinku daudzās nozarēs un ikdienas dzīvē. Materiāls ir veiksmīgi izmantots ķīmiskā rūpniecība, mašīnbūvē un celtniecībā. Tāpēc šodien mēs apskatīsim labvēlīgās īpašības un cinka metāla un uz tā bāzes izgatavoto sakausējumu īpašības, cena par kg, lietošanas īpatnības, kā arī materiāla izgatavošana.

Koncepcija un īpašības

Sākumā jūs esat aicināti uz vispārīgās īpašības cinks. Šis produkts ir ne tikai nepieciešams rūpnieciskais metāls, bet arī svarīgs bioloģisks elements. Jebkurā dzīvā organismā tas ir līdz 4% no visiem elementiem. Bagātākās cinka atradnes ir Bolīvija, Irāna, Kazahstāna un Austrālija. Mūsu valstī par vienu no lielākajiem ražotājiem tiek uzskatīts uzņēmums OJSC MMC Dalpolimetall.

Ja ņemam vērā cinku no Mendeļejeva periodiskās sistēmas puses, tad tas pieder pie pārejas metāliem un tam ir šādas īpašības:

Kārtas numurs: 30
Svars: 65,37.
Oksidācijas pakāpe ir +2.
Krāsa: zilgani balta.

Cinks ir radioaktīvs izotops ar pussabrukšanas periodu 244 dienas.

Ja ņemam vērā cinku no malas vienkārša viela, tad šim materiālam ir šādas īpašības:

Materiāla veids - metāls.
Krāsa - sudraba zila.
Pārklājums - aizsargāts ar oksīda plēvi, zem kuras slēpjas spīdums un mirdzums.

Cinks ir atrodams zemes garozā. Metāla īpatsvars tajā nav īpaši liels: tikai 0,0076%.

Cinks kā viens materiāls nepastāv. Tas ir daudzu rūdu un minerālu sastāvdaļa.

Visizplatītākie ir: cinka maisījums, kleofāns, marmatīts. Turklāt cinku var atrast šādos dabīgajos materiālos: vurcīts, franklenīts, cinkīts, smitsonīts, kalamīns, willemīts.
Cinka pavadoņi parasti ir: germānija, kadmijs, tallijs, gallijs, indijs, kadmijs.
Populārākie ir cinka un alumīnija sakausējumi, varš,.

Par cinka lomu mūsu dzīvē pastāstīs speciālists šajā video:

Konkurējošie metāli

Ar cinku var konkurēt tikai 4 metāli: titāns, alumīnijs, hroms un varš. Aprakstītajiem materiāliem ir šādas īpašības:

Alumīnijs: Sudrabbalts, labs elektrības un siltuma vadītājs, apstrādājams zem spiediena, izturīgs pret koroziju, zems blīvums, izmanto tērauda ražošanas procesā (karstumizturības uzlabošanai).
Titāns: sudrabaini balta krāsa, augsta kušanas temperatūra, oksidējas, iedarbojoties ar gaisu, zema siltumvadītspēja, viegli kalšana un štancēšana, augstā temperatūrā uz virsmas veidojas spēcīga aizsargplēve.
Chromium: zilgani spīdīga krāsa, augsta cietība, trauslums, izturība pret oksidēšanu atmosfēras un ūdens apstākļos, izmanto dekoratīvajam pārklājumam.
: sarkans metāls, ir augsta lokanība, laba elektrovadītspēja, augsta siltumvadītspēja, izturība pret korozijas procesiem, izmanto jumta seguma materiālos.

Būvniecības vajadzībām visbiežāk izmanto citus krāsainos metālus (izņemot cinku). Tie ietver:, silumīnu, babbitu, duralumīnu un vairākus citus.

Cinks atšķiras no citiem metāliem ar to, ka tas ir viegli deformējams temperatūrā no 100 ºС līdz 150 ºС. Šajā temperatūras diapazonā cinku var arī kalt un velmēt plānās loksnēs.

Priekšrocības un trūkumi

Plusi:

Laba plūstamība, padarot veidnes viegli uzpildāmas.
Augsta elastība velmēšanas laikā.
Tīrs cinks ir piemērots kalšanai.
Pateicoties savām īpašībām un temperatūras iedarbībai, tas spēj uzņemt dažādus stāvokļus.
Tas lieliski aizsargā izstrādājumu no korozijas, tāpēc tas ir ļoti pieprasīts celtniecībā un mašīnbūvē.

Var eksplodēt, karsējot kopā ar fosforu vai sēru.
Gaisā tas zaudē savu spīdumu.
Tam ir maza plastiskums istabas temperatūrā.
Tīrā veidā dabā nav sastopams.

Masu, mehānisko, ķīmisko un fizikālās īpašības cinks, tā galvenās īpašības tiks aplūkotas turpmāk.

Īpašības un īpašības

Tātad, kādas ir cinka īpašības?

Fiziskā

Fizikālās īpašības:

Tas ir vidēji ciets metāls.
Cinkam nav polimorfu modifikāciju.
Aukstais cinks kļūst par trauslu metālu.
Iegūst plastiskumu 100-100 ºС temperatūrā.
Augstākā temperatūrā par 250 ºС tas atkal pārvēršas par trauslu metālu.
Cietā cinka kušanas temperatūra ir 419,5 ºС.
Pārejas temperatūra uz tvaiku ir 913ºС.
Viršanas temperatūra ir 906 ºС.
Cinka blīvums cietā stāvoklī ir 7,133 g / cm 3, šķidrumā - 6,66 g / cm 3.
Relatīvais pagarinājums 40-50%.
Viegli šķīst skābēs.
Viegli šķīst sārmos.

Informāciju par cinka kausēšanu skatiet videoklipā:

Ķīmiskā

Cinka ķīmiskās īpašības:

3d 10 4s 2 ir atoma konfigurācija.
Cinks tiek uzskatīts par aktīvo metālu.
Tas ir enerģijas atjaunotājs.
Elektroda potenciāls: -0,76 V.
Temperatūrā, kas zemāka par 100 ºС, tas zaudē savu spīdumu un ir plēves pārklājums.
Mitrā gaisā (īpaši, ja tas satur oglekļa dioksīds) metāls tiek iznīcināts.
Intensīvas karsēšanas laikā cinks spēcīgi sadedzina, veidojot zilganu liesmu.
Oksidācijas pakāpe: .
Skābes un sārmi atšķirīgi iedarbojas uz cinku atkarībā no dažādu piemaisījumu klātbūtnes metālā.
Karsējot cinku ūdenī, notiek hidrolīze, veidojot baltas nogulsnes.
Lielas stiprības minerālskābes var viegli izšķīdināt cinku.

Struktūra un sastāvs

Cinka formula ir šāda: Zn. Atoma ārējā slāņa konfigurācija ir 4s 2 . Cinkam ir metāliska ķīmiskā saite, kristāla režģis ir sešstūrains, blīvs.

Cinks dabā sastāv no trim stabiliem izotopiem (tos uzskaitām: 64 Zn (48,6%), 66 Zn (26,9%) un 67 Zn (4,1%) un vairākiem radioaktīviem. Vissvarīgākās no radioaktīvajām pussabrukšanas periods ir 244 dienas.

Ražošana

Kā minēts, cinks dabā nav atrodams tīrā veidā. To galvenokārt iegūst no polimēru rūdām. Šajās rūdās cinks ir sulfīda formā. Tas vienmēr tiek piegādāts kopā ar iepriekš uzskaitītajiem metāliem.

Cinka koncentrātu iegūst, izmantojot selektīvās flotācijas bagātināšanas procesu. Paralēli šim procesam no polimetāla rūdām izdalās citi vielu koncentrāti. Piemēram, un varš.

Iegūtie cinka koncentrāti tiek apdedzināti krāsnī. Augstas temperatūras iedarbības rezultātā cinks pāriet no sulfīda stāvokļa uz oksīda stāvokli. Ražošanas procesā izdalās sēra dioksīds, kas nonāk sērskābes ražošanā. no cinka oksīda divos veidos: pirometalurģiskā un elektrolītiskā.

pirometalurģiskā metode ir ļoti sena vēsture. Koncentrāts tiek kalcinēts un pakļauts saķepināšanas procesam. Pēc tam cinku samazina, izmantojot ogles vai koksu. Šādā veidā iegūtais cinks tiek nostādināts tīrā stāvoklī.
Plkst elektrolītiskā veidā cinka koncentrātu apstrādā ar sērskābi. Rezultāts ir šķīdums, kas tiek pakļauts elektrolīzes procesam. Šeit cinks tiek nogulsnēts un pakļauts kausēšanai īpašās krāsnīs.

Lietošanas jomas

Cinks kā elements pietiekamā daudzumā atrodas zemes garozā un ūdens resursos.

Cinks tiek izmantots arī pulvera veidā vairākiem ķīmiskiem un tehnoloģiskiem procesiem.

Šis video pastāstīs, kā noņemt cinku: