Toate punctul zinc metalic de topire și alte caracteristici, amestecuri și aliaje

informații istorice

Numele de „zinc“ a fost menționat pentru prima dată în cartea «Mineralium Liber» Paracelsus. Potrivit unor rapoarte, aceasta înseamnă „dinte“. aliaj de zinc cu cupru sau alamă a fost mult timp cunoscut. Acesta a fost folosit în Grecia antică, India și Egiptul antic, mai târziu a devenit material cunoscut în China.

Metalul pur poate fi obținut numai în prima jumătate a secolului al XVIII-lea, în 1738, în Marea Britanie, prin intermediul unui proces de distilare. Deschizător lui a fost William Champion. Producția industrială a început la 5 ani, iar în 1746 german Himik Andreas Sigismund Marggraf dezvoltat și descris în detaliu modul corect de a obține de zinc. El a propus să folosească o metodă de calcinarea unui amestec de oxizi metalici cu carbon în retorta refractare din lut, fără accesul aerului. condensarea ulterioară a vaporilor trebuie să aibă loc în frigider. Datorită descrierea detaliată și dezvoltarea migăloasă Marggraf adesea menționată ca pionier al substanței.

In secolul XIX timpuriu sa găsit un procedeu de separare a metalelor prin laminare la 100 C de aproximativ -150 ° C La începutul secolului următor am învățat pentru a extrage electrolitica de zinc. În România, primul metal este primit doar în 1905.

proprietățile fizice

• Număr atomic: 30.
• greutate atomică: 65.37.
• Volumul atomic: 9.15
• Densitate: 7.133 g / cm3.
• Temperatura necesară pentru topire: 419,5 C o.
• Punct de fierbere: circa 906 ° C
• energie de suprafață: 105 mJ / m2.
• Conductibilitatea specifică: 16.2 x 10 -6 S / m.
• Molar căldura specifică de 25,4 J / (K * mol).
• Volumul Molar: 9,2 cm3 / mol.

Zincul are proprietăți mecanice slabe la temperatura normală și se sfărâmă ușor de spart, dar la o temperatură de 100 C -150 C până la aproximativ devine destul de vâscos și ușor de deformare: forjate, laminate în foi. Apa plată este sigură pentru metal și acide și alcaline coroda ușor. Din cauza acestei zinc în formă pură pentru fabricarea pieselor nu aplicate, numai aliaje.

chimice

configurația electronică externă a unui atom de zinc poate fi scris ca d3 april 10s 2. Metalul este activ si energic agent reducător. La o temperatură de 100 ° C pentru exterior acoperite cu un film constând dintr-un carbonat bazic, și strică greoi. Sub influența dioxidului de carbon și a elementului de umiditate începe să se deterioreze. Intr-un mediu de oxigen la zinc normal sau puternic de încălzire este ars pentru a forma fum alb flacără și albăstrui, care este compus din oxid de zinc. Inflamabilă afectează zinc celule uscate de fluor, brom și clor, dar numai cu ajutorul vaporilor de apă.

Atunci când compusul metalic și acidul mineral puternic se dizolvă mai întâi, mai ales în cazul în care amestecul este încălzit, rezultând în formarea sărurilor corespunzătoare. se topește și soluțiile de substanțe oxidante alcalii sunt formate ca rezultat al zicita, solubil în apă, iar hidrogenul este eliberat. Intensitatea expunerii acizilor și bazelor depinde de prezența impurităților de zinc. Cu cât sunt mai de metal „pur“, cu atât mai slabă interacționează din cauza supratensiunii hidrogenului.

Zincul ca un element independent, nu a fost găsit în natură. Acesta poate fi extras din 66 de minerale, inclusiv blendă, calamina, franklinite, zicita, willemite, amîthsonita. Prima este cea mai comuna sursa de metal, acesta este adesea numit „blenda de zinc“. Se compune din sulfură de zinc și impurități care dau culoarea soiului mineral. Acest lucru complică căutarea pentru ea, și definiția corectă.

Găsiți de zinc pot fi în roci acide și magmatice - în trecut un pic mai mult. De multe ori sub formă de sulfură de metal cu plumb se găsește în apele termale. migreaza la sursele de suprafață și subterane.

caracteristici de topire

Temperatura necesară pentru topirea zincului ar trebui să fie mai mică de aproximativ 419 ° C dar nu mai mult de 480 C o. În caz contrar, cresc deșeuri de metal și uzură creștere pereți de baie, care este produs din standard de fier. În stare topită este permisă nu mai mult de 0,05% impurități de fier, sau temperatura dorită în topirea va începe să crească. Dacă procentul conținutului de fier depășește 0,2%, zinc nu poate fi supus la rulare.

Zinc obținut din minereuri, care pot conține până la 4% dintr-un element. Dacă minereului au fost îmbogățite prin flotație selectivă le poate primi până la 60% din concentrate de zinc, iar restul va fi ocupat de alte concentrate metalice. Concentrat de zinc este calcinat în cuptoare cu pat fluidizat, după care sulfura de zinc trece la oxid de sulf și dioxidul este eliberat. Ultima du-te la cheltuiala: se poate obține de acid sulfuric.

Pentru transformarea conținutului de oxid de zinc în metalul în sine, este folosit două moduri.

1. Distilarea sau pirometalurgică. Concentratul se calcinează și apoi sinterizate pentru a conferi permeabilitatea la gaz și graininess și a redus cu cărbune sau cocs când este expus la o temperatură de 1200-1300 ° C In timpul reacției vaporii metalic format, care se condensează și se toarnă în forme. Puritate Zinc ajunge la 98,7% după este posibil să crească la 99.995% în volum prin distilare, dar această ultimă metodă este destul de costisitoare și complicată.
2. Electrolitica sau hidrometalurgice. concentrat fript, se tratează cu acid sulfuric, soluția este purificată de impurități folosind pulbere de zinc și supuse la electroliza în interior din plastic laid vinil sau băi de plumb. Zincul este depus pe catozi de aluminiu, unde este colectat și topite într-un cuptor cu inducție. Puritatea metalului produs în acest fel, ajunge la 99,95%.

Amestecuri și aliaje

Pentru a spori puterea și crește temperatura de topire a metalului amestecat cu cupru, aluminiu, staniu, magneziu și plumb.

Există două tipuri de alamă:

1. Alpha alama: mai mult din plastic, îndoiți de bine în orice stare, dar mult uzura.
2. Alpha + beta alamă: numai deformat atunci când este încălzit, cu atât mai rezistentă la uzură. Adesea aliat cu magneziu, aluminiu, plumb și fier. Acest lucru face posibil pentru a crește puterea, dar reduce ductilitatea.

Zamac aliaj Zamak sau constă din zinc, aluminiu, cupru și magneziu. Chiar numele vine de la primele litere ale numelor latine: Zink - aluminiu - magneziu - Kupfer / CUPRUM (zinc-aluminiu-magneziu-cupru). În URSS, aliajul era cunoscut sub numele CAM: zinc-aluminiu-cupru. utilizate în mod activ în turnarea prin injecție, topirea începe la o temperatură scăzută (aproximativ 381 C - aproximativ 387 C) și are un coeficient de frecare redus (0,07). Ea are o rezistență ridicată, care permite să se obțină produse cu forme complexe, care nu se tem să rupă jos: mânerele ușilor, cluburi de golf, închideri de arme de foc, hardware de constructii, elemente de fixare de diferite specii și unelte de pescuit.

Zinc procent mic (nu mai mult de 0,01%) este conținut în aliaje gartovyh utilizate în turnarea imprimarea fonturi tipografice și linii, plăcile de imprimare și set mașină. Acest amestec invechita care a intrat în locul zinc pur cu mici cantități de impurități.

Temperatura scăzută necesară pentru topirea zincului, adesea contrabalansate de aliaje cu alte metale, dar uneori invers. Dacă temperatura necesară pentru topirea, metal „pur“ este de aproximativ 419,5 ° C aliajul de staniu este scăzut la aproximativ 199 ° C și staniu și plumb - până la 150 ° C. Deși aceste aliaje pot fi lipite și bucătar, de multe ori amestecat cu zinc este folosit doar pentru repararea defectelor existente datorită rezistenței lor scăzute. De exemplu, un aliaj de staniu, plumb și zinc sunt recomandate numai pentru produsele placate.

În cele mai multe cazuri, aliajele de zinc utilizate pentru a crea carburatoarele, vitezometre cadre, grile de radiator, frâne hidraulice, pompe si obiecte decorative, elementele pentru mașini de spălat, blendere, echipamente de bucătărie, ceas cazuri, mașini de scris, case de marcat, și aparate de uz casnic. Aceste piese nu pot fi utilizate în producția industrială: temperatura este ridicată la 100 ° C pe rezistența produsului este redus cu o treime, iar duritatea - cu aproape 40%. Când temperatura este coborâtă la 0 ° C pe zinc devine prea fragil, ceea ce poate duce la ruperea.

cerere

Zincul este una dintre cele mai căutate după metale din lume: este pe locul al treilea în ceea ce privește producția printre metale neferoase, a doua doar la cupru și aluminiu. Acest lucru contribuie la prețul său scăzut. In majoritatea cazurilor, este utilizat pentru protecția împotriva coroziunii și ca parte a aliajului, de exemplu, din alamă.

1. 
   În metalurgia zincului este deosebit de valoros. Se aplică un strat subțire pe suprafața oțelului multor structuri metalice pentru a le proteja complet de rugină pe plan mecanic și chimic. Se consumă până la 40% din producția totală. Deoarece zinc, în contrast cu nichel, cobalt, staniu, cadmiu, fier activ, acesta vine în contact cu mediul extern ostil protejând complet substratul.
2. Metalul pur este utilizat pentru recuperarea metalelor nobile după extracție prin lixiviere. De asemenea, cu ea este extragerea aurului și argintului din lingouri de plumb.
3. Zincul este metalul cel mai electropozitiv, practic nu răspund la apă. Este posibil să se creeze un număr mare de surse diferite de energie chimică, de aer de zinc, argint-zinc, mercur și zinc, elemente „uscate“ Leklanshe.
4. praf de zinc este folosit in artificii si pirotehnie pentru a crea foc albastru, în vopsea, în special oxid de zinc - pentru protecția împotriva coroziunii și o mai bună aderență la substrat. De asemenea, se aplică la deplasarea metalelor prețioase din soluții de cianură și purificarea soluției de sulfat de zinc de cadmiu și cupru.
5. În industria de imprimare de zinc este folosit pentru turnarea de fonturi și imagini de imprimare: zincografie aplicat în secolul al XIX-lea. Astfel, placa de imprimare preparate pe baza de zinc, cu un mic - mai puțin de 5% - adăugarea altor metale. Înainte de fiecare placă de gravare este recoaptă și laminate în stare încălzită.
6. In medicina, oxidul de zinc este folosit ca antiseptic unguentele „Pasta Lassara“, „Sudocrem“ „alifie de zinc“, precum și pulberi, paste de dinți și dinte pentru materialul de cimentare. Aplicat la metal crearea plafon bactericide și suprafețe de auto-curatare. Anterior, zinc a fost utilizat pentru purificarea fotocatalitica a apei la scară industrială.

În organismele vii,

Corpul uman contine aproximativ 2 grame de zinc. 400 enzime l conțin. Acestea din urmă includ enzime care catalizează hidroliza proteinelor, esterii și leptidov, ARN și ADN-polimerizare, formarea de aldehide. Element pur conținute în mușchi, pancreas și ficat. În ziua de bărbați necesare 11 mg de zinc, femei - 8 mg.

In organism, zinc îndeplinește următoarele funcții:

1. 
   Normalizează activitatea prostatei;
2. Promovează metabolismul vitaminei E;
3. Ea ia parte la sinteza hormonilor anabolici: hormonul de crestere, insulina, testosteron, și altele;
4. Implicată în producția de hormoni de sex masculin și sperma;
5. Aceasta ajuta la descompunerea de alcool în organism.

Cu o lipsă a elementului în organism există oboseală, iritabilitate. pierderi de memorie, viziune redusă și greutate, fără motive obiective, atacurile de alergii, depresie. Există o scădere a nivelului de insulină și acumularea în corpul anumitor elemente: fier, plumb, cupru și cadmiu.

mâncarea

Elementul are o carne, brânză, susan, stridii, ciocolata, legume, fulgi de ovăz, floarea-soarelui și de dovleac semințe, sunt adesea prezente în apa minerală. Cel mai mare procent de zinc din următoarele produse (per 100 grame):

1. Stridiile (40 mg), hamsia (1,72 mg), octopus (1,68 mg), crapul (1,48 mg), caviar (1 mg), hering (aproximativ 1 mg).
2. Semințe de dovleac (10 mg), susan (7 mg), semințe de floarea soarelui (5,3 mg), arahide (4 mg) nuci (3 mg), migdal (3 mg).
3. Carne de vită (până la 8,4 mg), miel (6 mg), ficat de vită (4 mg), carne de porc (3,5 mg), pui (3,5 mg).
4. Pudră de cacao și îndulcitori fără zahăr (6,81 mg), ciocolată pură întuneric (2,3 mg), bomboane de ciocolată (până la 2 mg, în funcție de cantitatea și tipul de ciocolată).
5. Linte (4,78 mg), ovăz (3,97 mg), grâu (3,46 mg), soia (3 mg), secară (2,65 mg), pâine (1,5 mg), mazăre (1,24 mg), mazăre (1,2 mg), muguri de bambus (1,1 mg), orez (1 mg), biscuiți din cereale (1 mg).
6. cașcaval (4 mg).

Riscul pentru oameni

otrăvirea zinc apare, în general, cu inhalarea prelungita a vaporilor. Primele simptome sunt sete excesiva, pierderea poftei de mâncare, gust dulceag în gură. De multe ori apar oboseală, somnolență, tuse uscată, senzație de slăbiciune, stoarcere dureri în piept. Expunerea prelungită poate duce la infertilitate, anemie, intarziere in dezvoltare. Într-un pericol de viață este galvanizat feluri de mâncare, în care produsele alimentare sunt stocate în permanență.