Zincul este folosit ca Proprietățile chimice, fizice și caracteristicile zincului

Domenii de aplicare a zincului în termeni procentuali:

Galvanizare - 45-60%
În medicină (oxid de zinc ca antiseptic) - 10%
Productie aliaje - 10%
Producția de anvelope din cauciuc - 10%
Vopsele de ulei - 10 %

Zincul metalic pur este folosit pentru recuperarea metalelor prețioase extrase prin levigarea subterană (aur, argint). În plus, zincul este folosit pentru a extrage argint, aur (și alte metale) din plumbul brut sub formă de compuși intermetalici zinc-argint-aur (așa-numita „spumă de argint”), care sunt apoi prelucrate prin metode convenționale de rafinare.

Utilizarea zincului în metalurgie

Acest metal este încă coloana vertebrală a industriei. Puterea statului este încă judecată după topirea fierului și a oțelului. Iar fonta și oțelul sunt supuse coroziunii și, în ciuda succeselor semnificative obținute de omenire în lupta împotriva „inamicului roșu”, coroziunea distruge anual zeci de milioane de tone de metal.

Depunerea de pelicule subțiri de metale rezistente la coroziune pe suprafața oțelului și a fontei este cel mai important mijloc de protecție împotriva coroziunii. Și pe primul loc printre toate acoperirile metalice - atât ca importanță, cât și ca scară - sunt acoperirile de zinc. 40% din producția mondială de zinc merge pentru a proteja oțelul!

Găleți galvanizate, tablă galvanizată pe acoperișurile caselor - lucrurile sunt atât de familiare, atât de zilnice încât, de regulă, nu ne gândim de ce, de fapt, sunt galvanizate și nu cromate sau nichelate? Dacă apare o astfel de întrebare, atunci „logica de fier” oferă instantaneu un răspuns fără ambiguitate: deoarece zincul este mai ieftin decât cromul și nichelul. Dar nu este doar ieftin.

Acoperirea cu zinc se dovedește adesea a fi mai fiabilă decât altele, deoarece zincul nu numai că protejează fierul mecanic de influențele externe, ci îl protejează și chimic.

Cobaltul, nichelul, cadmiul, staniul și alte metale folosite pentru a proteja fierul împotriva coroziunii sunt clasate după fier în seria de activitate a metalelor. Aceasta înseamnă că sunt mai stabile din punct de vedere chimic decât fierul. Zincul și cromul, dimpotrivă, sunt mai active decât fierul. Cromul din seria de activități este aproape lângă fier (între ele există doar galiu), iar zincul este în fața cromului.

Procesele de coroziune atmosferică sunt de natură electrochimică și sunt explicate din poziții electrochimice. Dar, în principiu, mecanismul de protejare a fierului cu zinc este că zincul, un metal mai activ, reacționează cu componentele atmosferice agresive înainte ca fierul să o facă. Se dovedește că metalele urmează regula prieteniei soldaților: mori tu, dar ajută-ți tovarășul... Desigur, metalele nu sunt soldați, cu toate acestea, zincul salvează fierul murind.

Iată cum merge.

În prezența umidității, se formează un cuplu microgalvanic între fier și zinc, în care zincul este anodul. El este cel care va fi distrus în timpul procesului electrochimic emergent, păstrând intact metalul de bază. Chiar dacă stratul este rupt - de exemplu, a apărut o zgârietură - aceste caracteristici de protecție cu zinc și fiabilitatea acestuia rămân neschimbate. La urma urmei, chiar și într-o astfel de situație, funcționează un cuplu microgalvanic, în care zincul este sacrificat și, în plus, fierul și zincul reacționează de obicei unul cu celălalt în timpul procesului de acoperire. Și cel mai adesea, zgârietura nu expune fierul în sine, ci compusul intermetalic de fier și zinc, care este destul de rezistent la umiditate.

Compoziția produsului format în timpul „sacrificiului de sine” al elementului nr. 30 este, de asemenea, semnificativă. Zincul activ reacționează cu umiditatea aerului și, în același timp, cu dioxidul de carbon conținut în acesta. Format folie protectoare compoziția 2ZnCO 3 · Zn(OH) 2 , care are suficientă rezistență chimică pentru a proteja atât fierul, cât și zincul însuși de reacții. Dar dacă zincul se corelează într-un mediu lipsit de dioxid de carbon, să zicem, în apa dedurizată a unui cazan cu abur, atunci filmul compozitia dorita nu se poate forma, caz în care stratul de zinc este distrus mult mai repede.

Cum se aplică zincul pe fier? Există mai multe moduri. Deoarece zincul formează aliaje cu fierul, dizolvându-l rapid chiar și la temperaturi scăzute, este posibil să pulverizați zinc pe suprafața de oțel pregătită cu un pistol special. Este posibilă galvanizarea oțelului (aceasta este cea mai veche metodă) prin simpla scufundare în zinc topit. Apropo, se topește la o temperatură relativ scăzută (419,5°C). Există, desigur, metode de galvanizare electrolitică. Există, în sfârșit, metoda de șerardizare (numită după inventator) folosită pentru acoperirea unor părți mici de configurație complexă, când este deosebit de important să se păstreze dimensiunile neschimbate.

Într-un tambur închis ermetic, piesele stropite cu praf de zinc se păstrează câteva ore la 350...375°C. În aceste condiții, atomii de zinc difuzează destul de rapid în materialul de bază; se formează un aliaj fier-zinc, al cărui strat nu este „așezat” deasupra piesei, ci „încorporat” în ea.

Pregătirea alamei cu zinc

Pregătirea aramei prin restaurarea unei pietre speciale - cadmeus cu cărbune în prezența cuprului este descrisă de Homer, Aristotel, Pliniu cel Bătrân. În special, Aristotel a scris despre cuprul exploatat în India, care „diferă de aur doar prin gust”.

Într-adevăr, într-un grup destul de mare de aliaje care poartă denumirea comună de alamă, există unul (L-96, sau tompak), care nu se distinge aproape de aur în culoare. Apropo, tompak conține mai puțin zinc decât majoritatea alamelor: numărul din spatele indicelui L indică procentul de cupru. Aceasta înseamnă că ponderea zincului în acest aliaj nu este mai mare de 4%.

Se poate presupune că metalul din cadmeea a fost adăugat și cuprului în vremuri străvechi nu numai pentru a-l străluci. Prin modificarea raportului dintre zinc și cupru, este posibil să se obțină numeroase aliaje cu proprietăți diverse. Nu întâmplător alama este împărțită în două grupuri mari- alamă alfa și beta. În primul zinc nu este mai mult de 33%.

Odată cu creșterea conținutului de zinc, ductilitatea alamei crește, dar numai până la o anumită limită: alamă cu 33 sau mai mult la sută fisuri de zinc atunci când este deformată în stare rece; 33% Zn este limita creșterii plasticității, dincolo de care alama devine casantă.

Cu toate acestea, s-ar putea întâmpla ca un „prag” diferit să fie luat ca bază pentru clasificarea alamelor - toate clasificările sunt condiționate, deoarece rezistența alamelor crește pe măsură ce crește conținutul de zinc din acestea, dar și până la o anumită limită. Aici limita este diferită - 47...50% Zn. Rezistența alamei care conține 45% Zn este de câteva ori mai mare decât cea a unui aliaj turnat din cantități egale de zinc și cupru.

Cea mai largă gamă de proprietăți ale alamelor se datorează în primul rând bunei compatibilități a cuprului și zincului: ele formează o serie de soluții solide cu structuri cristaline diferite. Utilizarea aliajelor din acest grup este, de asemenea, diversă. Alama este folosită pentru a face tuburi condensatoare și cartușe, radiatoare și diverse fitinguri și multe alte lucruri utile - nu puteți enumera totul.

Și ceea ce este deosebit de important aici. Zincul introdus în limite rezonabile se îmbunătățește întotdeauna proprietăți mecanice cupru (rezistența sa, ductilitatea, rezistența la coroziune). Și întotdeauna în același timp, reduce costul aliajului - la urma urmei, zincul este mult mai ieftin decât cuprul. Alierea face aliajul mai ieftin - acest lucru nu se vede adesea.

Zincul face, de asemenea, parte dintr-un alt aliaj vechi pe bază de cupru. Este despre despre bronz. Aceasta obișnuia să fie împărțită clar: cupru plus staniu - bronz, cupru plus zinc - alamă. Acum marginile sunt neclare. Aliajul OTsS-3-12-5 este considerat bronz, dar conține de patru ori mai mult zinc decât staniu. Bronzul pentru turnarea busturilor și statuilor conține (gradul BKh-1) de la 4 la 7% staniu și de la 5 la 8% zinc, i.e. Există mai multe motive să-i spunem alamă - cu 1%. Și se mai numește bronz și chiar artistic...

Până acum am vorbit doar despre protecția zincului și alierea zincului. Dar există și aliaje pe baza elementului nr. 30. Proprietățile bune de turnare și temperaturile scăzute de topire fac posibilă turnarea pieselor complexe cu pereți subțiri din astfel de aliaje. Chiar și filete pentru șuruburi și piulițe pot fi obținute direct din turnare dacă aveți de-a face cu aliaje pe bază de zinc.

Lipsa tot mai mare de plumb și cositor i-a forțat pe metalurgiști să caute noi formulări de aliaje de imprimare și antifricțiune. Zincul accesibil, destul de moale și cu punct de topire relativ scăzut, desigur, a atras atenția în primul rând. Aproape 30 de ani de căutări și muncă de cercetare a precedat apariția aliajelor anti-fricțiune pe bază de zinc. La încărcături ușoare, ele sunt vizibil inferioare atât babbitt-urilor, cât și bronzurilor, dar în rulmenții vehiculelor grele și vagoanelor de cale ferată, concasoare de cărbune și excavatoare, au început să înlocuiască aliajele tradiționale. Iar ideea aici nu este doar ieftinitatea relativă a aliajelor pe bază de zinc. Aceste materiale rezistă perfect la sarcini grele la viteze mari în condițiile în care bebelușii încep să se prăbușească...

Aliajele de zinc au apărut și în industria tipografică. Așadar, alături de aliajul antimoniu-staniu-plumb - hart, pentru turnarea fonturilor este folosit și așa-numitul aliaj Nr. 3, care conține până la 3% aluminiu, 1,2 ... 1,6% magneziu, iar restul zinc.

Utilizarea zincului în baterii

Deoarece zincul din seria de tensiuni este metalul cel mai electropozitiv, stabil în soluții apoase (magneziul încă reacționează lent, dar cu apa), pe baza zincului au fost create un număr mare de diverse surse de curent chimic. Acestea sunt baterii argint-zinc, celule Leclanche „uscate”, celule cu mercur-zinc și aer-zinc.

De exemplu: celulă mangan-zinc, baterie argint-zinc (EMF 1,85 V, 150 Wh/kg, 650 Wh/dm³, rezistență scăzută și curenți de descărcare enormi), celulă cu mercur-zinc (EMF 1,35 V, 135 W h/kg, 550-650 W h / dm³), element dioxisulfat-mercur, element iodat-zinc, celulă galvanică cu oxid de cupru (EMF 0,7-1,6 Volt, 84-127 W h /kg, 410-570 W h / dm³), crom- element de zinc, element de clorură de zinc-argint, baterie nichel-zinc (EMF 1,82 Volți, 95-118 W h / kg, 230-295 W h / dm³), celulă plumb-zinc, baterie zinc-clor, baterie zinc-brom, etc.). Rolul zincului în bateriile zinc-aer este foarte important, în ultimii ani acestea au fost intens dezvoltate pe baza sistemului zinc-aer - baterii pentru calculatoare (laptop-uri) și s-a obținut un succes semnificativ în acest domeniu (mai mare decât litiul). baterii, capacitate și resurse, mai puțin de 3 ori costul), acest sistem este, de asemenea, foarte promițător pentru pornirea motoarelor (baterie cu plumb - 55 W h / kg, zinc-aer - 220-300 W h / kg) și pentru vehicule electrice ( kilometraj până la 900 km). Inclus în multe lipituri dure pentru a le coborî punctul de topire. Zincul este o componentă importantă a alamei. Oxidul de zinc este utilizat pe scară largă în medicină ca agent antiseptic și antiinflamator. Oxidul de zinc este, de asemenea, folosit pentru a face vopsea - alb de zinc.

Clorura de zinc este un flux important pentru lipirea metalelor și o componentă în producția de fibre.

Telurura, seleniura, fosfura, sulfura de zinc sunt semiconductoare utilizate pe scară largă.

Selenura de zinc este folosită pentru a face ochelari optici cu absorbție foarte scăzută în intervalul infraroșu mediu, cum ar fi laserele cu dioxid de carbon.

În pirotehnică, praful de zinc este folosit pentru a produce flăcări albastre. Praful de zinc este folosit la producerea metalelor rare și prețioase. În special, acest zinc este folosit pentru a înlocui aurul și argintul din soluțiile de cianură. Paradoxal, praful de zinc este folosit și în producerea zincului în sine (și a cadmiului) prin metoda hidrometalurgică - pentru a purifica o soluție de sulfat de zinc din cupru și cadmiu. Dar asta nu este tot. Te-ai întrebat vreodată de ce poduri metalice, întinderile podelelor fabricii și alte produse metalice de dimensiuni mari sunt cel mai adesea vopsite cu gri?

Acasă componentă vopseaua folosită în toate aceste cazuri este același praf de zinc. amestecat cu oxid de zinc şi ulei de in, se transformă în vopsea, care protejează perfect împotriva coroziunii. Această vopsea este, de asemenea, ieftină, elastică, aderă bine la suprafața metalică și nu se dezlipește în timpul schimbărilor de temperatură.

Zincul și-a luat numele de la mana usoara Paracelsus, care a numit acest metal „zincum” („zinken”). Tradus din germană, aceasta înseamnă „dinte” - aceasta este forma cristalitelor de zinc metalic.

ÎN formă pură zincul nu se găsește în natură, dar se găsește în Scoarta terestra, în apă și chiar în aproape orice organism viu. Extracția sa se realizează cel mai adesea din minerale: zincit, willemit, calamină, smithsonit și sfalerit. Acesta din urmă este cel mai comun, iar partea sa principală este sulfura de ZnS. Sphalerite în traducere din greacă înseamnă snag. A primit acest nume din cauza dificultății de identificare a mineralului.

Znul poate fi găsit în apele termale, unde migrează constant, precipitând ca aceeași sulfură. Hidrogenul sulfurat acționează ca principalul precipitator al zincului. Ca element biogen, zincul este implicat activ în viața multor organisme, iar unele dintre ele concentrează acest element în sine (anumite tipuri de violete).

Bolivia și Australia au cele mai mari zăcăminte de minerale care conțin Zn. Principalele zăcăminte de zinc din Rusia sunt situate în regiunile Siberia de Est și Ural. Rezervele totale proiectate ale țării sunt de 22,7 milioane de tone.

Zinc: producție

Principala materie primă pentru extracția zincului este un minereu polimetalic care conține sulfură de Zn în cantitate de 1-4%. Pe viitor, această materie primă este îmbogățită prin flotație selectivă, ceea ce face posibilă obținerea concentratului de zinc (până la 50-60% Zn). Este introdus în cuptoare, transformând sulfura în oxid de ZnO. Apoi, se folosește de obicei o metodă de distilare (pirometalurgică) pentru a obține Zn pur: concentratul este ars și sinterizat până la o stare de granulație și permeabilitate la gaz, după care este redus cu cocs sau cărbune la o temperatură de 1200-1300°C. . O formulă simplă arată cum să obțineți zinc din oxidul de zinc:

ZnO+С=Zn+CO

Această metodă vă permite să obțineți 98,7% puritate a metalului. Dacă este necesară o puritate de 99,995%, se utilizează o purificare mai complexă tehnologic a concentratului prin rectificare.

Proprietățile fizice și chimice ale zincului

Elementul Zn, cu o masă atomică (molară) de 65,37 g / mol, ocupă în tabelul periodic celula numărul 30. Zincul pur este un metal alb-albastru cu un luciu metalic caracteristic. Principalele sale caracteristici:

densitate - 7,13 g / cm 3
punct de topire - 419,5 ° C (692,5 K)
punctul de fierbere - 913 o C (1186 K)
capacitatea termică specifică a zincului - 380 j/kg
conductivitate electrică specifică - 16,5 * 10 -6 cm / m
rezistență electrică specifică - 59,2 * 10 -9 ohmi / m (la 293 K)

Contactul zincului cu aerul duce la formarea unei pelicule de oxid și la deteriorarea suprafeței metalice. Elementul Zn formează cu ușurință oxizi, sulfuri, cloruri și fosfuri:

2Zn + O 2 \u003d 2ZnO

Zn+S=ZnS

Zn+Cl2 = ZnCl2

3Zn + 2P \u003d Zn 3 P 2

Zincul interacționează cu apa, hidrogenul sulfurat, este foarte solubil în acizi și baze:

Zn + H 2 O \u003d ZnO + H 2

Zn+H2S=ZnS+H2

Zn + H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + H 2

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

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

Zincul interacționează și cu soluția de CuSO4, înlocuind cuprul, deoarece este mai puțin activ decât Zn, ceea ce înseamnă că este primul care este îndepărtat din soluția de sare.

Zincul poate fi prezent nu numai sub formă solidă sau praf, ci și sub formă de gaz. În special, vaporii de zinc apar atunci când lucrari de sudare. În această formă, Zn este o otravă care provoacă febra zincului (metal).

Sulfură de zinc: proprietăți fizice și chimice

Proprietățile ZnS sunt prezentate în tabel:

Este utilizat pentru a proteja oțelul împotriva coroziunii (acoperirea cu zinc a suprafețelor care nu sunt supuse solicitărilor mecanice, sau metalizări - pentru poduri, rezervoare, structuri metalice). Analiza XRF permite nu numai determinarea compoziției elementare, ci și a grosimii depunerilor de zinc pe suprafața pieselor.

Zincul este folosit ca material pentru electrodul negativ în sursele de curent chimic, adică în baterii și acumulatori, de exemplu: celulă mangan-zinc, baterie argint-zinc (EMF 1,85 V, 150 W h / kg, 650 W h / dm?, rezistență scăzută și curenți de descărcare colosali), element mercur-zinc (EMF 1,35 V, 135 W h / kg, 550--650 W h / dm?), element dioxisulfat-mercur, element iodat-zinc, oxid de cupru celulă galvanică (EMF 0,7--1,6 volți, 84--127 Wh / kg, 410--570 Wh / dm?), element crom-zinc, element zinc-clorură de argint, baterie nichel-zinc (EMF 1,82 volți, 95- -118 W h / kg, 230--295 W h / dm?), celulă plumb-zinc, baterie cu clorură de zinc, baterie cu brom de zinc etc.

Rolul zincului în bateriile zinc-aer, care se caracterizează printr-o intensitate energetică specifică foarte mare, este foarte important. Sunt promițătoare pentru pornirea motoarelor (baterie cu plumb - 55 Wh / kg, zinc-aer - 220--300 Wh / kg) și pentru vehicule electrice (kilometraj până la 900 km).

Zincul este adăugat multor aliaje de lipire pentru a le scădea punctul de topire.

Oxidul de zinc este utilizat pe scară largă în medicină ca agent antiseptic și antiinflamator. Oxidul de zinc este, de asemenea, utilizat pentru producerea vopselei - alb de zinc.

Zincul este o componentă importantă a alamei. Aliajele de zinc cu aluminiu și magneziu (ZAMAK, ZAMAK), datorită calităților lor mecanice relativ ridicate și foarte înalte de turnare, sunt utilizate pe scară largă în inginerie pentru turnarea de precizie. În special, în domeniul armelor, șuruburile pistoalelor sunt uneori turnate din aliajul ZAMAK (-3, -5), în special cele concepute pentru utilizarea cartușelor slabe sau traumatice. De asemenea, din aliaje de zinc sunt turnate tot felul de fitinguri tehnice, cum ar fi mânere de mașină, corpuri de carburator, machete și tot felul de miniaturi, precum și orice alte produse care necesită turnare de precizie cu rezistență acceptabilă.

Clorura de zinc este un flux important pentru lipirea metalelor și o componentă în producția de fibre. concentrat industrial metalic de galvanizare

Sulfura de zinc este utilizată pentru sinteza fosforilor temporari și a diferitelor tipuri de luminiscenți pe baza unui amestec de ZnS și CdS. Fosforii pe bază de sulfuri de zinc și cadmiu sunt utilizați și în industria electronică pentru fabricarea de panouri și ecrane flexibile luminoase ca electroluminofori și compoziții cu timp scurt evidențiază.

Telurura, seleniura, fosfura, sulfura de zinc sunt semiconductoare utilizate pe scară largă.

Selenura de zinc este folosită pentru a face ochelari optici cu absorbție foarte scăzută în intervalul infraroșu mediu, cum ar fi laserele cu dioxid de carbon.

Diferitele utilizări ale zincului au în vedere:

galvanizare -- 45-60%

medicament (oxid de zinc ca antiseptic) - 10%

producție de aliaje -- 10%

producția de anvelope din cauciuc -- 10%

vopsele de ulei - 10%

Figura 1. Dinamica producției de zinc și creșterea rezervelor sale explorate în perioada 2003-2012, mii tone

Figura 2. Dinamica mișcării rezervelor de zinc în perioada 2003-2012, milioane de tone

Topire si curatare. Topirea și rafinarea sunt efectuate în două moduri principale - termică și electrolitică. În orice caz, prima etapă a procesului este prăjirea minereului sulfurat zdrobit și îmbogățit în cuptoare cu pat fluidizat, care are ca rezultat formarea de oxid de zinc și eliberarea de dioxid de sulf 2ZnS + 3O2 -> 2ZnO + 2SO2.Aproximativ jumătate din tot zincul produs este obţinut prin metode electrolitice şi termice.

metoda termica.În metoda termică, concentratul de oxid de zinc rămas după prăjirea minereului este adesea amestecat cu cărbune pulbere în retorte cilindrice din argilă refractară, care sunt introduse în cuptor în poziție orizontală. Reducerea zincului cu cărbune din oxid necesită o temperatură de 1200 până la 1300°C, iar din moment ce punctul de fierbere al zincului metalic este de 907°C, acesta se evaporă imediat după reducerea ZnO + C -> Zn + CO. Această metodă, îmbunătățită ulterior, a fost folosită încă din primele zile ale producției comerciale de zinc; este cunoscut drept „procesul replică orizontală”. Un proces termic alternativ a fost conceput pentru a asigura o alimentare continuă cu material de sus într-o retortă verticală din carborundum; produsul de reacție este retras de pe fundul retortei. Acest proces, numit proces de retortă verticală, a fost dezvoltat de New Jersey Zinc Company la sfârșitul anilor 1920. Prin distilarea fracționată a zincului astfel produs se obține un metal cu o puritate de 99,99%. Procesul de retortă verticală este foarte eficient și oferă un randament mai mare decât procesul de retortă orizontală. În unele cuptoare, dioxidul de sulf este captat pentru a produce un produs secundar, acidul sulfuric; din cuptoarele de alt tip, situate în principal în zonele slab populate fără copaci, este emis în atmosferă.

metoda electrolitică. Metoda electrolitică de topire și rafinare a zincului a fost pusă în producție în Montana și Canada în timpul Primului Război Mondial. În acest proces, concentratul de zinc calcinat este tratat cu acid sulfuric pentru a aduce oxidul de zinc într-o soluție de sulfat. Impuritățile prezente în concentrat se dizolvă și ele și trebuie îndepărtate din soluție înainte de electroliză. Zincul obținut prin metoda electrolitică are un grad ridicat de puritate.

Zinc V conditii naturale este un metal alb-argintiu (vezi foto). Este destul de fragil la temperatura camerei; când se ridică la 100-150 de grade Celsius, metalul devine mai ductil. Zincul se topește la 692°C și fierbe la 1180°C.

Zincul este cunoscut din cele mai vechi timpuri în Grecia, Egipt, China și India, unde a fost folosit într-un aliaj cu cupru - alamă. În forma sa pură, a fost izolat abia la mijlocul secolului al XVIII-lea.

Originea numelui nu este exact stabilită, există mai multe versiuni. De exemplu, din latină zincum se traduce prin „ acoperire albă” și provine din vechiul german zinc, adică o bătaie de vedere. Deoarece obțineți-l prin depunere pe catozi de aluminiu. Numele „zinc” a fost atribuit direct elementului abia în anii 1920.

În natură, se găsește sub formă de săruri în compoziția mineralelor. Este folosit în industrie ca strat protector împotriva coroziunii, protecție a țesăturilor, agent antifungic. Este, de asemenea, utilizat la fabricarea porțelanului și a cimentului pentru tratamentul stomatologic.

Acțiunea zincului, rolul său în organism

Acțiunea macroelementului se datorează prezenței sale în compoziția a peste patruzeci de enzime. Zincul este unul dintre elemente esentiale pentru viața umană, joacă un rol important în organism! Chiar și în Egiptul antic, a fost folosit în compoziții pentru vindecarea rănilor. Astăzi, oamenii de știință au demonstrat că zincul este direct implicat în întărirea sistemului imunitar, menținerea nivelurilor hormonale și, de asemenea, stabilizează creșterea. Acest Substanta chimica se găsește în celulele sanguine, țesutul muscular, oase, ficat, rinichi și chiar în retină. Elementul contribuie nu numai la o viață lungă, dar ajută și la menținerea tinereții și la scăderea oboselii.

Zincul se află în organism împreună cu alimentele și astfel intră în intestinul subțire, de unde, după absorbția cu sânge, este transportat la ficat și abia apoi este distribuit în toate celulele corpului.

Elementul chimic menționat anterior îndeplinește funcțiile de antioxidanți, iar experții notează că astăzi chiar și tinerii au o cantitate mult redusă din aceștia. Acest lucru are un impact asupra sistemului endocrin și a reproducerii feminine. Fetele cu niveluri reduse de zinc suferă de o lipsă de producție de hormoni sexuali și continuă să crească atunci când toți ceilalți colegii lor sunt deja pipernici. În ele se remarcă membre foarte lungi și infantilism extern, depozitele de celule adipoase sunt perturbate. În plus, ciclul menstrual este perturbat.

La bărbați, zincul vă permite să controlați creșterea glandei prostatei și servește ca măsură preventivă pentru dezvoltarea adenomului de prostată, infertilitatea masculină. În plus, acest macronutrient activează activitatea spermatozoizilor și a hormonilor sexuali în general.

La bătrânețe, nivelul de zinc trebuie crescut, altfel pot apărea pierderea auzului, progresia aterosclerozei și frecvente boli infecțioase. În plus, o cantitate suficientă de element are un efect pozitiv asupra funcției creierului (atenție, memorie etc.).

O cantitate foarte mare de macronutrient, destul de ciudat, este conținută în păr. Chiar mai mult decât în sânge și rinichi. Dacă există probleme cu linia părului (cădere, fragilitate, matitate), ar trebui să vă gândiți la completarea substanței benefice. Toată lumea știe că vitamina A este cea care afectează atractivitatea externă. Dar se întâmplă că chiar și aportul crescut de retinol nu rezolvă problemele cu pielea, părul și unghiile. Doar zincul este, într-un fel, un activator al vitaminelor A și E. Astfel, fără el, procesele de regenerare a pielii, activitatea glandelor sebacee și creșterea sănătoasă a părului și a unghiilor nu pot avea loc. De asemenea, elementul ajută la combaterea acneei.

În cazul reumatismului, ar trebui să aveți grijă și să luați zinc. Conform experimente științifice, un grup de pacienți cu reumatism și artrită, luând acest element, după trei luni au observat o scădere a durerii și inflamarea articulațiilor atât de mult încât au putut face în siguranță plimbări lungi.

Nu numai pielea, unghiile și părul au nevoie de zinc. Este necesar și pentru dinți pentru prevenire. boli infecțioase gingiile și cavitatea bucală.

Un fapt interesant: mortalitatea ridicată a băieților nou-născuți este adesea cauzată de o deficiență a elementului și aceasta se poate datora unor probleme în asimilarea acestui element de către mamă în timpul sarcinii. Sunt posibile și avorturile spontane, gestoza. Nevoile sexului feminin sunt mult mai mici.

Rezumat: Zincul se găsește în sânge, oase și țesuturi ale corpului. Afectează dezvoltarea sistemului imunitar, vederea (în combinație cu vitaminele B), munca sistem nervos, creșterea, reproducerea, hematopoieza și metabolismul. În plus, este esențial ca sportivii să producă testosteron, deoarece crește rezistența și forța musculară.

Femeile se vor bucura de faptul că zincul le menține tinere și atractive. aspect iar în timpul sarcinii ajută la evitarea complicațiilor.

Datorită proprietăților sale regenerative și antioxidante, macronutrientul a fost folosit pentru vindecarea rănilor și arsurilor de 5000 de ani. Și chiar și acum se adaugă la unguente, creme și loțiuni.

Normă zilnică (nevoia bărbaților și femeilor în această substanță)

Necesarul zilnic pentru un macronutrient a fost determinat abia în anii 1970. Este de 15 mg pentru bărbați și 12 mg pentru femei. Deși unii experți declară o normă care o depășește de 2-3 ori pe cea modernă. Și statisticile arată că majoritatea populației lumii nu primește nici măcar dozele declarate.

Există mai mulți factori care necesită o doză crescută: sarcina și hrănirea, stresul fizic și psihologic, vârsta. Doza trebuie determinată numai de un medic.

Trebuie avut în vedere faptul că luarea de contraceptive, tratamentul cu cortizon și abuzul de alimente prea dulci și sărate duce la o absorbție slabă a zincului. Dar vitamina B6 și magneziul, dimpotrivă, sunt cei mai apropiați ajutoare ai acestui element.

Semne de deficit (deficit) de zinc în organism

O deficiență de macronutrienți poate fi cauzată de o serie de motive, cum ar fi absorbția slabă, lipsa aportului cu alimente și apă, perturbarea glandei tiroide și a sistemului endocrin și boli hepatice. De asemenea, motivul poate fi o cantitate mare de proteine, fitină (apare la consumul de proteine din soia) și seleniu în alimente. Dar nu numai alimentele pot cauza o astfel de problemă - stres fizic și moral, situatii stresante, stil de viață instabil și abundență obiceiuri proaste poate afecta foarte mult asimilarea elementelor si calitatea vietii.

În organism, există un consum excesiv de zinc în timpul inflamației și formărilor oncologice ale bronhiilor, glandei prostatei și leucemiei. Acest lucru se datorează faptului că în tratamentul acestor boli are loc creșterea activă a celulelor, la care elementul ia parte.

Există o listă întreagă de posibilități pentru deficiența de zinc:

Deficiența unui element este un lucru destul de periculos și poate provoca cele mai complexe boli:

toate tipurile de patologii ale tractului gastrointestinal;
nervozitate, oboseală, tulburări de somn;
depresie, apariția unei tendințe de dependență de alcool;
hiperactivitate;
pierderea poftei de mâncare și a gustului, a mirosului;
scade acuitatea vizuală;
anemie;
boli de piele precum acnee, dermatită, eczeme, ulcere, psoriazis;
deteriorarea plăcilor de unghii (delaminare, apariția petelor albe), linia părului (mătreață, întârzierea creșterii părului, căderea abundentă, chelie);
dezvoltare Diabet din cauza scăderii nivelului hormonului insulină;
pubertatea întârziată, în special la băieți, poate dezvolta ulterior impotență și adenom de prostată;
dezvoltarea patologiilor în timpul sarcinii sau a infertilității în general;
destabilizarea sistemului imunitar și, în consecință, boli respiratorii frecvente și reacții alergice;
îmbătrânirea prematură a întregului organism.

Recent, au fost efectuate studii care au arătat că lipsa de zinc poate provoca dezvoltarea epilepsiei, mai ales dacă lipsește și a doua componentă, taurina.

Este foarte important să se respecte dieta copiilor, deoarece lipsa unui element poate duce la stagnarea creșterii. În unele țări din Est, se pot găsi adesea oameni de statură pitică, tocmai din cauza motivului de mai sus.

Există unguente pentru vindecarea rănilor cu un conținut ridicat de zinc. Dar este mult mai oportun să saturați alimentele cu elementul, deoarece. va afecta organismul în ansamblu, ceea ce va contribui la regenerarea naturală. Când luați tablete care conțin zinc, în primul rând, trebuie să consultați un medic și nu uitați că macronutrienții sunt absorbiți numai într-o formă organică.

Această capacitate de recuperare este foarte necesară în perioada postoperatorie. Luarea multor zinc cu o săptămână înainte de operație vă va ajuta să vă recuperați într-o perioadă mai scurtă. Mai ales după intervenții ginecologice și îndepărtarea amigdalelor.

Ulcerele mucoase implică consumul de alimente ușoare, gătite, care exacerba deficiențele de zinc, iar oamenii de știință au observat că astfel de boli se pot autodistruge cu tratamentul cu zinc. Acest lucru sugerează că au fost cauzate de nevroze și diete care elimină elementul.

În timpul sarcinii, femeile observă adesea o schimbare a preferințelor gustative. În acest moment merită să creșteți aportul de zinc, deoarece în acest moment are loc formarea și dezvoltarea placentei.

Situația actuală de mediu duce la faptul că aproape întreaga populație suferă de deficit de zinc. Prin urmare, toată lumea ar trebui să aibă grijă de recepția sa suplimentară.

Excesul de zinc și otrăvirea cu acesta: care sunt simptomele?

Un exces de macronutrient poate apărea atunci când se utilizează mai mult de 2 grame. Și atunci când luați mai mult de 200 de grame, zincul este un mijloc de a provoca vărsături. Aportul pe termen lung de 150 mg pe zi afectează imunitatea și contribuie la dezvoltarea formațiunilor ulcerative în stomac. Intoxicația acută este marcată de apariția reflexelor de gag, diaree și apariția unui gust specific în cavitatea bucală.

Motivele pentru astfel de fenomene pot fi contactul prelungit cu compușii la locul de muncă, administrarea de preparate care conțin zinc care nu au fost convenite cu medicul curant sau tulburări metabolice la nivel celular.

Un fapt interesant: otrăvirea toxică cu zinc poate fi obținută în timpul preparării și depozitării ulterioare a alimentelor în vase galvanizate.

Fiți atenți la astfel de semne dacă au avut loc punctele de mai sus: o scădere a sistemului imunitar, patologii ale părului, pielii și unghiilor, dureri de stomac, tulburări ale prostatei, pancreasului și ficatului.

În otrăvirile mai grave, pot apărea frecvență cardiacă crescută, durere în regiunea lombară și urinare. Există o probabilitate mare de creștere a conținutului de colesterol din vase.

Mulți oameni de știință cred astăzi că o supradoză a unui element în organele umane este practic imposibilă, deoarece. nu este toxic și nu este capabil să se acumuleze sub formă de excese în țesuturi. În special zincul din produse nu poate contribui la acest lucru. Mai degrabă, în momentul de față, putem vorbi despre o deficiență catastrofală a întregii omeniri, evidențiată de creșterea bolilor și patologiilor caracteristice.

Interacțiunea cu alte substanțe

Interacțiunea zincului cu alte substanțe are loc la nivel de „ajutor-dușman”. Primele includ elemente precum cuprul, mercurul, fierul, calciul, seleniul. Taninul continut de ceai si cafea, alcoolul, tratamentul cu cortizon si folosirea contraceptivelor, diureticelor, steroizilor anabolizanti au si ele un efect negativ asupra procesului de asimilare.

O astfel de substanță utilă precum fibra poate duce la faptul că pierderea zincului consumat va fi de până la 80%. Prin urmare, vegetarienii ar trebui să acorde atenție acestui fapt, deoarece. din cauza consumului de cantități mari de fructe și legume care conțin fibre și acid oxalic, acestea sunt expuse riscului.

Grupul de asistenți include vitamina B6, C, A și E. La absorbție pot contribui și acidul picolinic și fluorul.

Luarea unui complex de zinc + vitamina B6 + mangan ajută la reducerea riscului de a dezvolta anumite tipuri de schizofrenie.

Surse din alimente

Produsele care conțin zinc sunt atât surse animale, cât și vegetale. În primul rând, acestea sunt fructele de mare, carnea de animale și de pasăre, ouăle, brânza. Din legume este de remarcat roșii, usturoi, ghimbir, sfeclă, cartofi și din fructe și fructe de pădure - portocale, grepfrut, smochine, mere, coacăze, cireșe. Nu uitați să mâncați produse din cereale, cum ar fi grâu încolțit, tărâțe și leguminoase.

O sursă importantă de zinc este orice fel de nuci și semințe de floarea soarelui, dovleac, ciuperci, drojdie.

S-ar părea că o astfel de cantitate de alimente bogate într-un macronutrient esențial ar trebui să facă față complet problemei deficitului. Dar din ce în ce mai des se vorbește despre problema deficienței de zinc pentru întreaga omenire.

Cu toate acestea, nu uitați că conținutul elementului din alimentele vegetale este destul de scăzut. În plus, doar o mică parte care vine cu alimente este absorbită. Prin urmare, menținerea unei diete vegetariene trebuie să fie echilibrată corespunzător. O astfel de hrană este adesea cultivată pe soluri epuizate, în plus, suferă o astfel de prelucrare și purificare în condiții industriale, încât nici măcar o fracțiune de elemente utile nu rămâne în ea.

De exemplu, pâinea poate fi mâncată cu aluat în loc de drojdie. Astfel de produse neutralizează efectul fitinei conținute în produsele din soia și leguminoase. Adaugă produse din făină integrală, tărâțe și cereale încolțite în dieta ta. În această chestiune, principalul lucru este să nu exagerați, deoarece toate aceste substanțe conțin volum mare fibre și poate înlocui zincul, care este atât de util pentru organism.

Un remediu popular pentru completarea deficienței unui element este doar o infuzie de frunze de mesteacăn. Simplu și foarte accesibil și, cel mai important, eficient!

Preparate pe bază de zinc

În farmaciile de astăzi puteți găsi medicamente care ajută la completarea „golurilor” în aportul de macronutrient. Dar să facem imediat o rezervă că folosirea lor ar trebui să apară numai cu permisiunea medicului, deoarece. puteți câștiga cu ușurință otrăvire și puteți perturba întregul echilibru chimic din organism.

Sulfatul și oxidul de zinc sunt utilizate ca preparate sub formă de picături, soluții, pulberi, unguente și paste. Sunt utilizate pentru conjunctivită, laringită, boli de piele. Poate fi folosit și ca dezinfectant și agent de uscare.

Preparatele sub formă de supozitoare tratează în mod activ hemoroizii și fisurile în anus. Barbatii pot folosi medicamente pentru combaterea cheliei sub forma de tablete si ca remediu topic.

În prezent se lucrează la lansare medicamente cu continut de zinc sub forma de aerosoli si sampoane.

Indicații pentru programare

Indicațiile pentru numirea unui macronutrient sunt o listă întreagă:

Înalt exercițiu fizic- Creșterea rezistenței și a forței.
Acnee - pentru uz extern.
Tulburări ale retinei legate de vârstă (degenerescență maculară).
Diabet zaharat (ca componentă auxiliară).
HIV/SIDA (similar).
Dermatite, răni, arsuri, eczeme, escare - pentru uz extern.

Zincul s-a impus de mult timp ca un element chimic important. Chiar înainte de epoca noastră, oamenii știau multe despre el și îl foloseau pe scară largă în diverse domenii. Proprietățile acestui material permit utilizarea zincului în multe industrii și în viața de zi cu zi. Materialul a fost folosit cu succes în industria chimica, în inginerie mecanică și în construcții. Prin urmare, astăzi ne vom uita la caracteristici beneficeși caracteristicile zincului metalului și aliajelor pe baza acestuia, prețul pe kg, caracteristicile de utilizare, precum și fabricarea materialului.

Concept și caracteristici

Pentru început, ești invitat caracteristici generale zinc. Acest produs nu este doar un metal industrial necesar, ci și un element biologic important. În orice organism viu, este prezent până la 4% din toate elementele. Cele mai bogate zăcăminte de zinc sunt Bolivia, Iran, Kazahstan și Australia.În țara noastră, unul dintre cei mai mari producători este considerat a fi întreprinderea OJSC MMC Dalpolimetall.

Dacă luăm în considerare zincul din partea sistemului periodic al lui Mendeleev, atunci acesta aparține metalelor de tranziție și are următoarele caracteristici:

Număr de ordine: 30
Greutate: 65,37.
Starea de oxidare este +2.
Culoare: alb albăstrui.

Zincul este un izotop radioactiv cu un timp de înjumătățire de 244 de zile.

Dacă luăm în considerare zincul din lateral o substanță simplă, atunci acest material are următoarele caracteristici:

Tip de material - metal.
Culoare - argintiu-albastru.
Acoperire - protejată de o peliculă de oxid, sub care se ascund strălucirea și strălucirea.

Zincul se găsește în scoarța terestră. Ponderea metalului în el nu este foarte mare: doar 0,0076%.

Ca un singur material, zincul nu există. Este un constituent al multor minereuri și minerale.

Cele mai frecvente sunt: blenda de zinc, cleofanul, marmatitul. În plus, zincul poate fi găsit în următoarele materiale naturale: wurtzit, franklenite, zincit, smithsonit, calamină, willemite.
Însoțitorii zincului sunt de obicei: germaniu, cadmiu, taliu, galiu, indiu, cadmiu.
Cele mai populare sunt aliajele de zinc și aluminiu, cuprul,.

Rolul zincului în viața noastră va fi spus de un specialist în acest videoclip:

Metale concurente

Doar 4 metale pot concura cu zincul: titan, aluminiu, crom și cupru. Materialele descrise au următoarele caracteristici:

Aluminiu: Alb argintiu, bun conductor de electricitate și căldură, lucrabil sub presiune, rezistent la coroziune, densitate scăzută, utilizat în procesul de fabricare a oțelului (pentru îmbunătățirea rezistenței la căldură).
Titan: culoare alb-argintie, punct de topire ridicat, se oxidează la expunerea la aer, conductivitate termică scăzută, forjare și ștanțare ușoară, la temperatură ridicată se formează o peliculă de protecție puternică la suprafață.
Crom: culoare albăstruie-strălucitoare, duritate mare, fragilitate, rezistență la oxidare în condiții atmosferice și de apă, utilizat pentru acoperirea decorativă.
: metal roșu, are ductilitate mare, conductivitate electrică bună, conductivitate termică ridicată, rezistență la procese de coroziune, utilizat la materialele de acoperiș.

În scopuri de construcție, cel mai des sunt utilizate alte metale neferoase (cu excepția zincului). Acestea includ:, silumin, babbitt, duraluminiu și multe altele.

Zincul diferă de alte metale prin faptul că este ușor deformabil la temperaturi de la 100 ºС până la 150 ºС. În acest interval de temperatură, zincul poate fi, de asemenea, forjat și laminat în foi subțiri.

Avantaje și dezavantaje

Pro:

Fluiditate bună, ceea ce face matrițele ușor de umplut.
Ductilitate ridicată în timpul rulării.
Zincul pur se pretează bine la forjare.
Datorită proprietăților sale și efectului temperaturii, este capabil să ia diferite stări.
Protejează perfect produsul împotriva coroziunii, datorită căreia este ușor solicitat în construcții și inginerie mecanică.

Poate exploda atunci când este încălzit împreună cu fosfor sau sulf.
În aer își pierde strălucirea.
Are plasticitate redusă la temperatura camerei.
Nu se găsește în natură în forma sa pură.

Masa, mecanica, chimica si proprietăți fizice zinc, principalele sale caracteristici vor fi discutate mai jos.

Proprietăți și caracteristici

Deci, care sunt proprietățile zincului?

Fizic

Proprietăți fizice:

Este un metal cu duritate medie.
Zincul nu are modificări polimorfe.
Zincul rece devine un metal fragil.
Dobândește plasticitate la o temperatură de 100-100 ºС.
La o temperatură mai mare de 250 ºС, se transformă din nou într-un metal fragil.
Punctul de topire al zincului solid este de 419,5 ºС.
Temperatura de tranziție la abur este de 913ºС.
Punctul de fierbere este de 906 ° C.
Densitatea zincului în stare solidă este de 7,133 g / cm 3, în lichid - 6,66 g / cm 3.
Alungire relativă 40-50%.
Usor solubil in acizi.
Usor solubil in alcali.

Pentru informații despre cum să topești zincul, vezi videoclipul:

Chimic

Proprietățile chimice ale zincului:

3d 10 4s 2 este configurația atomului.
Zincul este considerat un metal activ.
Este un restaurator de energie.
Potențial electrod: -0,76 V.
La temperaturi sub 100 ºС, își pierde strălucirea și are o peliculă.
În aer umed (mai ales dacă conține dioxid de carbon) metalul este distrus.
În timpul încălzirii intense, zincul arde violent formând o flacără albăstruie.
Gradul de oxidare: .
Acizii și alcaliile acționează diferit asupra zincului, în funcție de prezența diferitelor impurități în metal.
Când zincul este încălzit în apă, are loc hidroliza cu formarea unui precipitat alb.
Acizii minerali de mare putere pot dizolva cu ușurință zincul.

Structura și compoziția

Formula zincului este următoarea: Zn. Configurația stratului exterior al atomului este 4s 2 . Zincul are o legătură chimică metalică, rețeaua cristalină este hexagonală, densă.

Zincul în natură constă din trei izotopi stabili (le enumerăm: 64 Zn (48,6%), 66 Zn (26,9%) și 67 Zn (4,1%) și mai mulți radioactivi. Cea mai importantă dintre cele radioactive are un timp de înjumătățire de 244 de zile.

Productie

După cum am menționat, zincul nu se găsește în natură în forma sa pură. Se obține în principal din minereuri polimerice. În aceste minereuri, zincul este prezent sub formă de sulfură. Vine întotdeauna cu metalele însoțitoare enumerate mai sus.

Un concentrat de zinc este obținut folosind un proces selectiv de îmbunătățire prin flotație. Paralel cu acest proces, din minereurile polimetalice ies și alte concentrate de substanțe. De exemplu, și cupru.

Concentratele de zinc rezultate sunt arse într-un cuptor. Ca urmare a acțiunii temperaturilor ridicate, zincul trece din starea de sulfură în starea de oxid. În timpul procesului de producție, se eliberează dioxid de sulf, care merge la producția de acid sulfuric. din oxidul de zinc în două moduri: pirometalurgic și electrolitic.

metoda pirometalurgică are o istorie foarte lungă. Concentratul este calcinat și supus unui proces de sinterizare. Zincul este apoi redus folosind cărbune sau cocs. Zincul obtinut in acest fel este adus la stare pura prin decantare.
La cale electrolitică concentratul de zinc este tratat cu acid sulfuric. Rezultatul este o soluție care este supusă unui proces de electroliză. Aici zincul este depus și topit în cuptoare speciale.

Domenii de utilizare

Zincul, ca element, este conținut în cantități suficiente în scoarța terestră și în resursele de apă.

Zincul este, de asemenea, utilizat sub formă de pulbere pentru o serie de procese chimice și tehnologice.

Acest videoclip vă va spune cum să eliminați zincul: