Što je cink? Formula, spojevi cinka. Primjena cinka

2024 Autor: Angel Austin | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-02 17:48

Jedan od metala koji su davno otkriveni, ali do danas nisu izgubili na važnosti zbog svojih izvanrednih svojstava, je cink. Njegova fizikalna i kemijska svojstva omogućuju korištenje materijala u raznim industrijama i kućanstvima. Također ima značajan utjecaj na ljudsko zdravlje.

Kratka povijest otkrića elementa

Što je cink, ljudi su znali prije naše ere. Uostalom, tada su naučili koristiti legure koje sadrže ovaj metal. Egipćani su koristili rude koje su sadržavale bakar i cink, legirali ih i dobili vrlo izdržljiv materijal otporan na oksidaciju. Pronađeni su predmeti za kućanstvo, posuđe napravljeno od ovog materijala.

Ime cink nalazi se u spisima liječnika Paracelsusa u 16. stoljeću nove ere. U istom razdoblju, Kinezi su počeli aktivno koristiti metal, lijevajući od njega novčiće. Postupno se znanje o ovoj tvari i njezinim dobrim tehničkim svojstvima prenosi u Europu. Zatim je u Njemačkoj, Engleska također naučila što je cink i gdje se može koristiti.

Med je bila jedna od prvih i najpoznatijih legura korištenih od davnina na Cipru i kasnije uNjemačka i druge zemlje.

Ime dolazi od latinskog zincum, ali etimologija nije sasvim jasna. Postoji nekoliko verzija.

1. Od njemačkog zinke, što se prevodi kao "točka".
2. Od latinskog zincum, što znači "bijeli premaz".
3. perzijski "cheng", što znači kamen.
4. staronjemački cinco, što se prevodi kao "plak", "rana na oku".

Element je svoje današnje ime dobio tek početkom 20. stoljeća. Značaj iona cinka u ljudskom tijelu također je postao poznat tek relativno nedavno (XX. stoljeće). Prije toga, s ovim elementom nisu bile povezane nikakve bolesti.

Međutim, poznato je da su mnogi narodi već u antičko doba koristili juhe od mladog janjećeg mesa kao sredstvo za oporavak od bolesti i za brzi oporavak. Danas možemo reći da je učinak postignut zahvaljujući ionima cinka kojih u ovom jelu ima dosta. Pomogao je obnoviti cirkulaciju krvi, ublažiti umor i aktivirati moždanu aktivnost.

Cink element: karakteristike

Ovaj element se nalazi u periodnom sustavu u drugoj skupini, bočnoj podskupini. Redni broj 30, masa cinka - 65, 37. Jedino i konstantno oksidacijsko stanje je +2. Elektronička konfiguracija vanjskog sloja atoma 4s2.

U tablici cink, bakar, kadmij, krom, mangan i mnogi drugi su prijelazni metali. To uključuje sve one u kojima elektroni ispunjavaju vanjsku i predvanjsku d i f energijupodrazine.

Prijelazni metali također uključuju platinsku skupinu (zlato, iridij, paladij, platina, osmij i drugi). Sve njih karakterizira stvaranje kompleksnih spojeva u kojima djeluju kao kompleksatori s različitim koordinacijskim brojevima. Sve je to tipično za element koji razmatramo.

Postoji 5 prirodno stabilnih izotopa s masenim brojevima od 64 do 70. 65Zn je radioaktivan, s poluživotom od 244 dana.

Cink kao jednostavna tvar

Što je cink u svom normalnom obliku? To je metal, srebrnoplav, brzo prekriven zaštitnim oksidnim filmom na zraku. Zbog toga se čini da nije baš sjajna. Međutim, čim se film ukloni, cink pokazuje svojstva svih metala - prekrasan karakterističan sjaj i sjaj.

U prirodi se nalazi u mnogim mineralima i rudama. Dakle, najčešći su:

• cink blende, ili sphalerit;
• kleyofan;
• marmatit;
• wurtzite;
• smithsonite;
• kalamin;
• zinkite;
• willemite;
• franklenit i drugi.

Kao dio miješanih ruda, cink se obično nalazi zajedno sa svojim stalnim suputnicima, kao što su:

• talij;
• njemačka;
• Indium;
• Galij;
• kadmij.

Ukupno, ovaj metal čini 0,076% zemljine kore. Ovo je nešto više od bakra. Također, 0,07 mg/l ove tvari nalazi se u morskoj vodi.

Formula cinka kao jednostavne tvari je Zn. kristalnorešetka je šesterokutna, gusta. Vrsta kemijske veze - metalik.

Fizička svojstva

Može se navesti više karakteristika.

1. Boja - srebrno plava.
2. Gustoća - 7,13 g/cm3.
3. Točka taljenja - 420 oS (pripada skupini topljivih metala).
4. U normalnim uvjetima, krhka tvar.
5. Vrelište - 906 oC.
6. Kada se zagrije na 100-150 oC, raste duktilnost i duktilnost, čineći žicu i valjanje u foliju mogućim.
7. Preko 200 oC se lako melje u sivi prah, gubeći plastičnost.
8. Izvrstan je dirigent.
9. Toplinska vodljivost je dobra, kao i toplinski kapacitet.

Takvi fizički parametri dopuštaju korištenje metala u kombinaciji s drugim elementima. Na primjer, legura cinka - mesing je nadaleko poznata.

Kemijska svojstva

U normalnim uvjetima, površina komada metala je trenutno prekrivena sivo-bijelim dosadnim premazom - cink oksidom. To je zbog činjenice da kisik zraka trenutno oksidira čistu tvar.

Ako se, međutim, čisti metal pohrani dulje vrijeme na otvorenom vlažnom zraku, uništit će ga ugljični dioksid. Kako jednostavna tvar cink reagira s:

• halogeni;
• halkogeni;
• kisik;
• kiseline;
• alkalna;
• amonijak i amonij (njegove soli);
• slabiji metali.

Nereagira s dušikom. Ako uzmemo kemijski apsolutno čisti cink, onda on ne reagira ni s jednom od navedenih tvari.

Očito, cink je amfoterni metal. U reakciji s lužinama stvara kompleksne spojeve - hidroksocinkate.

Spojevi cinka

Postoji nekoliko glavnih kategorija:

1. Cink silicid.
2. Tri karbid - Ni_3ZnC.
3. Cinkovi halogenidi (klorid, fluorid, jodid, bromid).
4. Sulfid, selenid, cink arsenid.
5. Fosfid i borid.
6. Aminski kompleksi nastali interakcijom metala s otopinom amonijaka.
7. Cijanidi, tiosulfati i tiocijanati postoje kao njihovi odgovarajući kompleksi u vodenoj otopini.
8. Cinkov oksid i hidroksid su amfoterni spojevi koji se koriste za dobivanje kompleksa hidroksozinkata.

Većina spojeva dotičnog elementa koristi se u kemijskoj industriji ili drugim industrijama (aparati, kućanska sinteza, industrija boja i lakova).

Cinkov oksid se široko koristi u medicini. Ima dobar protuupalni učinak, lagano suši i ubija bakterije. Stoga se koristi u kozmetici za liječenje akni, mitesera, mitesera i drugih stanja kože.

Cinkove soli

Praktično sve soli koje nisu dvostruke i složene, odnosno ne sadrže strano obojene ione, su bezbojne kristalne tvari. Najpopularniji u smislu upotrebečovjek su sljedeći.

1. Cink klorid - ZnCL_{2. Drugi naziv za spoj je kiselina za lemljenje. Izvana, to su bijeli kristali koji dobro upijaju vlagu iz zraka. Koristi se za čišćenje površine metala prije lemljenja, za dobivanje vlakana, u baterijama, za impregniranje drva prije obrade kao dezinficijens.}
2. Cink sulfid. Bijeli prah, brzo žuti pri zagrijavanju. Ima visoku točku taljenja, za razliku od čistog metala. Koristi se u proizvodnji luminiscentnih kompozicija koje se nanose na ekrane, ploče i druge predmete. Je poluvodič.
3. Cinkov fosfid je uobičajen otrov koji se koristi za uklanjanje životinja koje grizu (miševi, štakori).
4. Smithsonite, ili cink karbonat - ZnCO_{3. Bezbojni kristalni spoj, netopiv u vodi. Koristi se u petrokemijskoj proizvodnji, kao i u reakcijama proizvodnje svile. To je katalizator u organskoj sintezi, koristi se kao gnojivo za tlo.}
5. Cink acetat - (CH₃COO)_{2Zn. Bezbojni kristali, lako topljivi u svim otapalima bilo koje prirode. Široko se koristi u kemijskoj, medicinskoj i prehrambenoj industriji. Koristi se za liječenje nozofaringitisa. Koristi se kao aditiv za hranu E650 - osvježava dah, sprječava pojavu naslaga na zubima kada je uključen u žvakaću gumu. Također se koristi za jetkanje boja, konzerviranje drva, proizvodnju plastike i druge organske sinteze. igra ulogu gotovo posvudainhibitor.}
6. Cink jodid - bijeli kristali koji se koriste u radiografiji, kao elektrolit u baterijama, kao boja za elektronske mikrostudije.
7. Crni ili tamnozeleni kristali koji se ne mogu dobiti izravnom sintezom, budući da cink ne reagira s dušikom. Nastaje od metalnog amonijaka. Na visokim temperaturama se razgrađuje i oslobađa cink, pa se koristi za njegovo dobivanje.
8. Cink nitrat. Bezbojni higroskopni kristali. Upotreba cinka u ovom obliku provodi se u tekstilnoj i kožnoj industriji za bojenje tkanina.

Cinkove legure

Kao što je gore spomenuto, najčešća je legura cinka - mesing. On je poznat od davnina i do sada ga ljudi aktivno koriste. Što je to?

Med je bakar i cink, koji se skladno kombinira s nekoliko drugih metala kako bi leguri dodao dodatni sjaj, snagu i vatrostalnost. Cink u sastavu kao legirajući element, bakar - kao glavni. Boja materijala je žuta, sjajna, ali na otvorenom u vlažnom okruženju može pocrniti. Talište oko 950 oC, može varirati ovisno o sadržaju cinka (što više cinka, to je niža temperatura).

Materijal je dobro umotan u limove, cijevi, zavaren kontaktom. Ima dobre tehničke karakteristike pa se od njega izrađuju sljedeći elementi:.

1. Dijelovi strojeva i razni tehnički uređaji.
2. Futovi ižigosani proizvodi.
3. Mate, vijci, cijevi.
4. Okovi, čahure, antikorozivni dijelovi raznih vrsta transporta.
5. Pogledajte pojedinosti.

Većina metala koji smatramo iskopanim u svijetu ide za proizvodnju ove legure.

Druga vrsta intermetalnog spoja je cinkov antimonid. Njegova formula je Zn₄Sb_{3. To je također legura koja se koristi kao poluvodič u tranzistorima, termalnim kamerama, magnetootpornim uređajima.}

Očito je upotreba cinka i njegovih spojeva vrlo široka i gotovo univerzalna. Ovaj metal je popularan kao bakar i aluminij, srebro i zlato, mangan i željezo. Njegova je važnost posebno velika u tehničke svrhe kao antikorozivnog materijala. Uostalom, upravo cink pokriva razne legure i proizvode za zaštitu od ovog razornog prirodnog procesa.

Biološka uloga

Što je cink u smislu medicine i biologije? Je li to bitno za život organizama i koliko je veliko? Ispada da ioni cinka jednostavno moraju biti prisutni u živim bićima. Inače, manjak će dovesti do sljedećih posljedica:

• anemija;
• niži inzulin;
• alergije;
• gubitak težine i pamćenja;
• umor;
• depresija;
• slab vid;
• razdražljivost i ostalo.

Glavna mjesta koncentracije iona cinka u ljudskom tijelu su gušterača, jetra i mišići. Također, ovaj metal je diovećina enzima (na primjer, karboanhidraza). Stoga se većina reakcija katalize događa uz sudjelovanje cinka.

Što točno rade ioni?

1. Sudjeluje u sintezi muških hormona i sjemene tekućine.
2. Promovirajte apsorpciju vitamina E.
3. Sudjelujte u razgradnji molekula alkohola u tijelu.
4. Izravni su sudionici u sintezi mnogih hormona (inzulina, hormona rasta, testosterona i drugih).
5. Sudjeluje u hematopoezi i liječenju oštećenih tkiva.
6. Regulira lučenje žlijezda lojnica, podržava normalan rast kose i noktiju, potiče procese regeneracije u koži.
7. Ima sposobnost uklanjanja toksina iz tijela i jačanja imunološkog sustava.
8. Utječe na formiranje osjeta okusa, kao i mirisa.
9. Sudjeluje u procesima transkripcije, metabolizma vitamina A, nukleinske sinteze i raspada.
10. Sudjeluje u svim fazama rasta i razvoja stanica, a također prati proces ekspresije gena.

Sve ovo još jednom dokazuje koliko je ovaj metal važan. Njegova uloga u biološkim sustavima razjašnjena je tek u 20. stoljeću. Mnoge nevolje i tegobe iz prošlosti mogle su se izbjeći da su ljudi znali za liječenje lijekovima na bazi cinka.

Kako možete održati pravu količinu ovog elementa u tijelu? Odgovor je očit. Morate jesti hranu koja sadrži cink. Popis može biti dugačak, pa navodimo samo one u kojima je maksimalan brojpredmet u pitanju:

• orašasti plodovi i sjemenke;
• mahunarke;
• meso;
• plodovi mora, posebno kamenice;
• žitarice i kruh;
• mliječni proizvodi;
• zelenje, povrće i voće.

Ljudska upotreba

Već smo općenito naveli koji sektori i industrije koriste cink. Cijena ovog metala i njegovih legura je prilično visoka. Na primjer, list mjedi dimenzija 0,6 x 1,5 otprilike se procjenjuje na 260 rubalja. I to je sasvim opravdano, jer je kvaliteta materijala prilično visoka.

Dakle, koristi se metalni cink, odnosno kao jednostavna tvar:

• za antikorozivni premaz na proizvodima od željeza i čelika;
• u baterijama;
• tipografija;
• kao redukcijsko sredstvo i katalizator u organskoj sintezi;
• u metalurgiji za izolaciju drugih metala iz njihovih otopina.

Cinkov oksid koristi se ne samo u kozmetičke svrhe, što smo već spomenuli, već i kao punilo u proizvodnji gume, kao bijeli pigment u bojama.

Gdje se koriste razne cinkove soli, razgovarali smo o ovim spojevima. Očito je općenito, cink i njegove tvari važne i značajne komponente u industriji, medicini i drugim industrijama, bez kojih bi mnogi procesi bili nemogući ili vrlo teški.