Андрей Смирнов
Время чтения: ~21 мин.
Просмотров: 14

Цинк

Применение

Оксид цинка широко применяют в химической и фармацевтической промышленности. Применяется в составе зубных паст и цементов в терапевтической стоматологии, в косметических кремах для загара и косметических процедурах, в производстве в качестве наполнителя резины, искусственной кожи и резинотехнических изделий. Применяется в шинной, лакокрасочной, нефтеперерабатывающей промышленностях. Оксид цинка применяют при производстве стекла и керамики.

В химической промышленности

  • Активатор вулканизации некоторых типов каучуков.
  • Вулканизирующий агент хлоропреновых каучуков.
  • Катализатор получения метанола.
  • Белый пигмент при производстве красок и эмалей (в настоящее время (2007 г.) вытесняется нетоксичным диоксидом титана TiO2).
  • Наполнитель и пигмент в производстве:
    • резины;
    • пластмасс;
    • бумаги;
    • парфюмерных и косметических средств.
  • Добавка к кормам для животных.
  • В производстве стекла и красок на основе жидкого стекла;
  • Как один из компонентов преобразователя ржавчины[источник не указан 588 дней].

Известно также, что оксид цинка обладает фотокаталитической активностью[источник не указан 588 дней], что на практике используется для создания самоочищающихся поверхностей, бактерицидных покрытий для стен и потолков в больницах и пр. Для фотокаталитической очистки воды в промышленных масштабах оксид цинка в настоящее время не используется[источник не указан 588 дней].

В электронике

Оксид цинка применяется для производства варисторов, которые используются в современных ограничителях перенапряжений (ОПН) взамен морально устаревших газонаполненных разрядников.

Кроме того, порошок оксида цинка — перспективный материал в качестве рабочей среды для порошковых лазеров[источник не указан 588 дней]. На основе оксида цинка создан светодиод голубого цвета[источник не указан 588 дней].

Тонкие плёнки и иные наноструктуры на основе оксида цинка могут применяться как чувствительные газовые и биологические сенсоры[источник не указан 588 дней].

Также оксид цинка входит в состав теплопроводных паст, например, пасты КПТ-8.

В медицине

Туба с цинковой мазью

В медицине используется в качестве компонента лекарственных средств наружного применения, используемых в дерматологии. Обладает противовоспалительным, подсушивающим, адсорбирующим, вяжущим и антисептическим действием.

Применяют в виде присыпки, мази, пасты, линимента. Является одним из компонентов ряда комплексных дерматологических и косметических препаратов, таких как «Цинковая мазь», «Паста Лассара» и пр.

Фармакологическое действие обусловлено тем, что оксид цинка образует альбуминаты и денатурирует белки. При нанесении на поражённую поверхность уменьшает явления экссудации, воспаления и раздражения тканей, образует защитный барьер от действия раздражающих факторов.

Может применяться при дерматите, в том числе пелёночном, опрелостях, потнице, поверхностных ранах и ожогах (солнечные ожоги, порезы, царапины), язвенных поражениях кожи (трофических язвах), пролежнях, экземе в стадии обострения, простом герпесе, стрептодермии.

Получение чистого цинка

Как упоминалось выше – в природе чистого вида нет. В основном добыча производится из руд, в которых он идет с различными элементами.

Для получения чистого материала задействован специальный флотационный процесс с избирательностью (селективностью). После проведения процесса руда распадается на элементы: цинк, свинец, медь и так далее.

Добытый таким методом чистый металл обжигается в специальной печи. Там при определенных температурах сульфидное состояние материала переходит в оксидное. При обжиге выделяется газ с содержанием серы, направляемый для получения серной кислоты.

Чистый цинк

Есть 2 способа получения металла:

  1. Пирометаллургический – идет процесс обжигания, после — полученная масса восстанавливается с помощью чёрного угля и кокса. Конечным процессом является отстаивание.
  2. Электролитический – добытая масса обрабатывается серной кислотой. Полученный раствор подвергают электролизу, при этом металл оседает, его плавят в печах.

Причины и последствия переизбытка цинка

Избыточное его содержание у человека бывает крайне редко. Такое состояние может возникнуть только при бесконтрольном приеме лекарственных препаратов, содержащих это вещество. Не рекомендуется готовить и длительно использовать оцинкованную посуду, это тоже может вызвать отравление.

Симптомами переизбытка цинка являются:

  • Тошнота, неустойчивый стул.
  • Разлитые боли во всех отделах живота.
  • Слабость, головокружения.
  • Одышка, учащенное сердцебиение.
  • Мышечные, суставные боли, судороги.

Чтобы избежать недостаточности или переизбытка микроэлементов нужно правильно и сбалансированно питаться. При появлении начальных признаков дефицита цинка можно увеличить количество продуктов, его содержащих, либо пить поливитаминные комплексы.

Применение препаратов, содержащих большое количество цинка, необходимо только при анализах, достоверно подтверждающих дефицит.

Атом и молекула цинка. Формула цинка. Строение атома цинка:

Цинк (лат. Zincum, от нем. Zinke – «зубец») – химический элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с обозначением Zn и атомным номером 30. Расположен в 12-й группе (по старой классификации – побочной подгруппе второй группы), четвертом периоде периодической системы.

Цинк – амфотерный металл. Относится к группе переходных металлов. Относится к цветным металлам.

Как простое вещество цинк при нормальных условиях представляет собой хрупкий металл голубовато-белого цвета (тускнеет на воздухе, покрываясь тонким слоем оксида цинка).

Молекула цинка одноатомна.

Химическая формула цинка Zn.

Электронная конфигурация атома цинка 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2. Потенциал ионизации атома цинка равен 9,39 эВ (905,8 кДж/моль).

Строение атома цинка. Атом цинка состоит из положительно заряженного ядра (+30), вокруг которого по четырем оболочкам движутся 30 электронов. При этом 28 электронов находятся на внутреннем уровне, а 2 электрона – на внешнем. Поскольку цинк расположен в четвертом периоде, оболочек всего четыре. Первая – внутренняя оболочка представлена s-орбиталью. Вторая – внутренняя оболочка представлена s- и р-орбиталями. Третья – внутренняя оболочка представлена s-, р- и d-орбиталями. Четвертая – внешняя оболочка представлена s-орбиталью. На внешнем энергетическом уровне атома цинка – на s-орбитали находится два спаренных электрона. В свою очередь ядро атома цинка состоит из 30 протонов и 35 нейтронов.

Радиус атома цинка составляет 138 пм.

Атомная масса атома цинка составляет 65,38(2) а. е. м.

Цинк с давних пор широко используется человеком.

Характеристика и свойства латуни

Медно-цинковый сплав, в котором медь является основным компонентом, а цинк – легирующим, называется латунью. Цвет металла находится в зависимости от состава и изменяется от светло-желтых тонов до красноватых оттенков. Такие сплавы характеризуются устойчивостью к коррозии и обладают высокой прочностью. Они хорошо поддаются разным методам обработки. Текучесть латуни позволяет изготовлять детали, используя метод литья. Применяя пластическую деформацию сплава, из него производят проволоку, листы, ленты, разные профили методом прокатки. Содержание цинка в сплаве может быть различным и составлять от 5 до 45 %. Кроме этого, туда входят и дополнительные легирующие компоненты, которые используются для улучшения свойств латуней:

  • Никель. Способствует увеличению коррозийности и прочности.
  • Кремний. Улучшает антифрикционные свойства.
  • Олово. Влияет на прочность и устойчивость к соленой воде.
  • Свинец. Совершенствует обрабатываемость.
  • Марганец. Воздействует на прочность и коррозийную устойчивость.

При различном комбинировании легирующими компонентами получают латуни с необходимыми качествами и характеристиками. Изделия из таких сплавов не подвергаются влиянию окружающей среды, имеют высокую износостойкость.

Плавление — цинк

Плавление цинка и отливка слитков. В печах обычного типа с ванной, имеющей специальную футеровку из материала, не могущего ввести в металл какие-либо примеси, цинковые чушки расплавляют и в расплавленный цинк вводят добавку кадмия в количестве 0 1 — 0 2 % от веса цинка. Добавка кадмия, как указывалось ранее, производится с целью улучшить свойства1 металла как по прочности, так и в отношении сопротивления коррозии. После этого расплавленный цинк разливают в формы.

Цилиндрический ( МГД ЦДП-3, разработанные Инсти-МГД дозатор жидкого цинка. тутом физики Академии наук Латвий.

Для плавления цинка могут быть использованы электротигельные печи.

Температура плавления цинка 419 С, Цинк обладает невысокими механическими свойствами, при нормальной температуре хрупкий, от ударов молотка крошится, а при температуре 100 — 150 С становится ковким и тягучим и хорошо прокатывается в листы. Кислоты и щелочи разъедают цинк, а чистая вода не разрушает его. Из-за низких механических свойств цинк в чистом виде для изготовления деталей не применяется.

При температуре плавления цинка 419 практически установлено, что температура цинковой ванны должна быть около 450 и не выше 480, так как в противном случае толщина покрытия падает, растет угар цинка и повышается износ стенок ванны, обычно изготовляемой из железа. Расплавленный цинк должен быть возможно более чистым. Содержание железа в расплавленном цинке не допускается выше 0 05 %, так как в противном случае повышается температура плавления цинка. Вследствие того, что покрытие цинком становится тем более хрупким, чем выше содержание в нем железоцинкового сплава, в практике внимательно следят за систематическим удалением со дна ванны гартцинка и за соблюдением особых мер, предупреждающих его взмучивание. Накопление окиси цинка в расплавленном металле за счет окисления цинка кислородом воздуха приводит к увеличению вязкости расплава, а также к образованию хрупких покрытий.

Значение энтальпии плавления цинка, рекомендуемое для металлургических расчетов Я. И. Герасимовым и др. : 1650 кал.

Устройство электродугового металлизатора.

Под действием дуги происходит плавление цинка.

Производить шерардизацию при температурах выше температуры плавления цинка, не рекомендуется, так как в этом случае расплавленные частицы цинка обволакиваются пленкой окиси цинка, создающей препятствие для взаимного слияния расплавленных частиц. После нагревания барабан охлаждается до комнатной температуры. Неостывший барабан открывать нельзя, так как возможно сгорание шерардизирующей смеси. Готовые изделия выбрасываются в сито, через которое отсеивается цинковая пыль.

Если измерения вести при температурах ниже температуры плавления цинка, то кривые по повышению напряжения хорошо совпадают с кривыми по понижению напряжения. На катоде при этом выделяется цинк в форме дендритов. При измерениях выше температуры плавления цинка некоторое деполяризующее действие оказывает реакция восстановления цинком сульфатов до сульфидов, хотя и в этом случае после охлаждения в католите можно обнаружить цинк в виде королька.

Во время нагревания температура нагревания должна быть немного ниже температуры плавления цинка.

При прохождении тока короткого замыкания суженные места вставки быстро нагреваются до температуры плавления цинка, и плавкая вставка плавится одновременно во всех суженных местах.

Выше этой температуры должны быть учтены термодинамические данные, относящиеся к процессу плавления цинка, в результате чего уравнения приобретают иной вид.

Ю-2-10-3 % MHH-I хрупкость покрытых оловом монокристаллов цинка исчезает во всем температурном интервале от точки плавления цинка и до точки плавления олова ( см. ниже, гл.

При использовании железа следует соблюдать осторожность, поскольку оно в определенных условиях способно образовывать сплавы при плавлении цинка, кадмия, алюминия, кремния, германия и олова.

История

Сплав цинка с медью — латунь — был известен ещё в Древней Греции, Древнем Египте, Индии (VII век), Китае (XI век). Долгое время не удавалось выделить чистый цинк. В 1738 году в Англии был запатентован дистилляционный способ получения цинка. В промышленном масштабе выплавка цинка началась также в XVIII веке: в 1743 году в Бристоле вступил в строй первый цинковый завод, основанный Уильямом Чемпионом, где получение цинка проводилось дистилляционным способом. В 1746 году А. С. Маргграф в Германии разработал похожий способ получения чистого цинка путём прокаливания смеси его оксида с углём без доступа воздуха в глиняных огнеупорных ретортах с последующей конденсацией паров цинка в холодильниках. Маргграф описал свой метод во всех деталях и этим заложил основы теории производства цинка. Поэтому его часто называют первооткрывателем цинка.

В 1805 году Чарльз Гобсон и Чарльз Сильвестр из Шеффилда запатентовали способ обработки цинка — прокатка при 100—150 °C. Первый в России цинк был получен на заводе «Алагир» 1 января 1905 года. Первые заводы, где цинк получали электролитическим способом, появились в 1915 году в Канаде и США.

Недостаток цинка в организме

Недостаток макроэлемента может быть вызван рядом причин, такими как плохое усвоение, недостаток поступления с едой и водой, нарушение работы щитовидной железы и эндокринной системы, болезни печени. Также поводом может послужить большое количество белков, фитина (возникает при употреблении соевого белка) и селена в продуктах питания. Но не только еда может вызывать такую проблему – физические и моральные нагрузки, стрессовые ситуации, нестабильный образ жизни и обилие вредных привычек могут сильно сказаться на усвоении элементов и качестве жизнедеятельности.

В организме происходит большой перерасход цинка при воспалениях и онкологических образованиях бронхов, предстательной железы, лейкозе. Это связано с тем, что при лечении этих болезней происходит активный рост клеток, в котором принимает участие элемент.

Есть еще целый перечень возможностей возникновения дефицита цинка:

  • послеоперационный период и прием пищи через капельницы;
  • прием больших доз эстрогенов, мочегонных, костикостероидных средств;
  • передозировка свинцом, ртутью, медью и кадмием;
  • злоупотребление алкоголем;
  • интенсивное потоотделение;
  • наличие паразитов в кишечнике.

Дефицит элемента довольно опасная вещь и может вызывать сложнейшие заболевания:

  • всевозможные патологии желудочно-кишечного тракта;
  • нервозность, быстрая утомляемость, нарушения сна;
  • депрессивные состояния, возникновение склонности к алкогольной зависимости;
  • гиперактивность;
  • потеря аппетита и вкусовых ощущений, обоняния;
  • уменьшается острота зрения;
  • малокровие;
  • болезни кожи, вроде угрей, дерматитов, экземы, язв, псориаза;
  • поражение ногтевых пластин (расслаивание, появление белых пятен), волосяного покрова (перхоть, замедление роста волос, обильное выпадение, облысение);
  • развитие сахарного диабета вследствие снижения уровня гормона инсулина;
  • задержка полового созревания, особенно у мальчиков, впоследствии может развиться импотенция и аденома простаты;
  • развитие патологий во время беременности или вообще бесплодие;
  • дестабилизация иммунной системы и, соответственно, частые респираторные заболевания и аллергические реакции;
  • преждевременное старение всего организма.

При цинковой недостаточности повышается уровень холестерина в крови, снижается выработка инсулина и различных ферментов. На коже появляется угревая сыпь, дерматиты и экземы. У мужичин снижается выработка тестостерона, ухудшается потенция и увеличивается вероятность развития аденомы простаты.

При легкой и средней форме дефицита Zn нет надобности сразу принимать цинксодержащие препараты. Наиболее доступным методом восполнения запасов микроэлемента будет ежедневное употребление морепродуктов, мяса индейки, яиц, орехов, какао и семечек.

При выраженной недостаточности назначают препараты цинка. Но степень усвоения средства зависит от вида соединения цинка. Поэтому рекомендуется принимать цитрат, ацетат, пиколинат и глюконат цинка.

В организме происходит большой перерасход цинка при воспалениях и онкологических образованиях бронхов, предстательной железы, лейкозе. Это связано с тем, что при лечении этих болезней происходит активный рост клеток, в котором принимает участие элемент.

Ртуть Hg

Ртуть — единственный металл, находящийся при обычной температуре в жидком состоянии (температуре плавления — 38,8°). Ртуть белого цвета. Она обладает меньшей восстановительной активностью, чем цинк. В ряду напряжений ртуть располагается правее водорода, т. е. не вытесняет его из воды и кислот. Радиус атома ртути почти равен радиусу атома кадмия, а заряд ядра атома значительно больше, поэтому электроны внешнего слоя удерживаются ртутью значительно прочнее. ■ 30. Изобразите электронную конфигурацию внешнего и предв-нешнего слоя атома ртути. Объясните, почему среди металлов группы цинка ртуть проявляет наименьшую восстановительную активность. (См. Ответ) Ртуть легко образует с другими металлами сплавы, которые называются амальгамами. Ртуть химически малоактивна и на воздухе без изменений может храниться довольно долго. Однако при длительном слабом нагревании может окисляться, образуя окись ртути: 2Hg + O2 = 2HgO При растирании в ступке ртуть очень легко взаимодействует с серой, образуя сульфид ртути (II) черного цвета: Hg + S = HgS С водой ртуть в реакцию не вступает, но хорошо реагирует с азотной и концентрированной серной кислотами, обладающими сильным окисляющим действием. При этом в зависимости от того, при какой температуре ведется реакция, образуются соли как одновалентной, так и двухвалентной ртути. Ртуть в соединениях может быть одновалентной и двухвалентной. Соединения как одновалентной, так и двухвалентной ртути достаточно устойчивы, хотя и могут превращаться друг в друга. Следует отметить сильную ядовитость ртути, которая даже при комнатной температуре легко испаряется и может вызвать тяжелые отравления, оказывающие сильное влияние на сердце. При попадании соединений ртути внутрь возникает расстройство деятельности органов пищеварения и почек. Очень ядовиты и соединения ртути, такие, как, например, сулема. В промышленности применяется как металлическая ртуть, так и некоторые ее соли. Металлическую ртуть используют при изготовлении термометров, барометров и некоторых измерительных приборов, а также при добыче золота для его очистки от примесей, так как ртуть легко образует амальгамы с золотом и некоторыми другими драгоценными металлами. Этим ее свойством пользуются и в зубоврачебной практике для изготовления пломб.

Соли ртути также находят некоторое применение. Например, сулема HgCl2 используется как дезинфицирующее средство, каломель Hg2Cl2(Cl — Hg — Hg — Cl) — как легкое слабительное. В природе ртуть встречается изредка в самородном жидком состоянии, но чаще в виде соединений, например киновари HgS. Для получения из нее ртути киноварь сначала обжигают: 2HgS + 3O2 = 2HgO + 2SO2 а затем полученную окись ртути HgO разлагают нагреванием: 2HgO = 2Hg + O2 Обычно обе реакции протекают одновременно в едином процессе. ■ 31. Что такое амальгамы? С какой амальгамой вы уже знакомы? (См. Ответ) 32. Перечислите особенности химических свойств ртути. 33. Каково физиологическое действие ртути? 34. Укажите, где применяется металлическая ртуть. 35. Что вам известно о соединениях ртути? 36. В каком виде ртуть может встречаться в природе и как можно получить ее из природных соединений? Подтвердите свой ответ уравнениями реакций. 37. Основываясь на положении ртути в ряду напряжений металлов, опишите отношение ртути к воде, соляной кислоте, разбавленной и концентрированной серной кислоте, разбавленной и концентрированной азотной кислоте. (См. Ответ)

Нахождение в природе

Известно 66 минералов цинка, в частности цинкит, сфалерит, виллемит, каламин, смитсонит, франклинит. Наиболее распространённый минерал — сфалерит, или цинковая обманка. Основной компонент минерала — сульфид цинка ZnS, а разнообразные примеси придают этому веществу всевозможные цвета. Из-за трудности определения этого минерала его называют обманкой (др.-греч. σφαλερός — обманчивый). Цинковую обманку считают первичным минералом, из которого образовались другие минералы элемента № 30: смитсонит ZnCO3, цинкит ZnO, каламин 2ZnO · SiO2 · Н2O. На Алтае нередко можно встретить полосатую «бурундучную» руду — смесь цинковой обманки и бурого шпата. Кусок такой руды издали действительно похож на затаившегося полосатого зверька.

Сфалерит

Среднее содержание цинка в земной коре — 8,3⋅10-3%, в основных извержённых породах его несколько больше (1,3⋅10-2%), чем в кислых (6⋅10-3%). Цинк — энергичный водный мигрант, особенно характерна его миграция в термальных водах вместе со свинцом

Из этих вод осаждаются сульфиды цинка, имеющие важное промышленное значение. Цинк также энергично мигрирует в поверхностных и подземных водах, главным осадителем для него является сероводород, меньшую роль играет сорбция глинами и другие процессы.

Цинк — важный биогенный элемент, в живых организмах содержится в среднем 5⋅10-4 % цинка. Но есть и исключения — так называемые организмы-концентраторы (например, некоторые фиалки).

Месторождения

Месторождения цинка известны в Иране, Австралии, Боливии, Казахстане. В России крупнейшим производителем свинцово-цинковых концентратов является ОАО «ГМК Дальполиметалл»[неавторитетный источник?]. На территории Красноярского края в Нижнем Приангарье разрабатывается уникальное Горевское месторождение полиметаллов с запасами цинка по категориям А+В+С1 — 1 004,5 тыс. тонн и по категории С2 — 798,4 тыс. тонн. Месторождение было открыто в 1956 г., эксплуатация начата в 1975 г., однако первые сведения о наличии  руд в прилегающих районах относятся к 1770-м гг. В 2012 г. добыча цинка составила 25,8 тыс. тонн. Разработку месторождения ведет группа компаний. Также разведаны месторождения Партизанское и Суровое на западе Таймырского полуострова. Прогнозные ресурсы цинка — 500 тыс. тонн.

Свойства цинка (таблица): температура, плотность, давление и пр.:

Общие сведения  
Название Цинк/ Zincum
Символ Zn
Номер в таблице 30
Тип Металл
Открыт Известен с глубокой древности. Уильям Чемпион, Англия, 1738  г. (получен в чистом виде)
Внешний вид и пр. Хрупкий металл голубовато-белого цвета
Содержание в земной коре 0,0078 %
Содержание в океане 5,0×10-7 %
Свойства атома  
Атомная масса (молярная масса) 65,38(2) а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2
Радиус атома 138 пм
Химические свойства  
Степени окисления +2, 0
Валентность +2
Ковалентный радиус 125 пм
Радиус иона (+2e) 74 пм
Электроотрицательность 1,65 (шкала Полинга)
Энергия ионизации (первый электрон) 905,8 кДж/моль (9,39 эВ)
Электродный потенциал -0,76 В
Физические свойства
Плотность (при  нормальных условиях) 7,133 г/см3
Температура плавления 419,53 °C (692,68 K)
Температура кипения 907 °C (1180 K)
Уд. теплота плавления 7,28 кДж/моль
Уд. теплота испарения 114,8 кДж/моль
Молярная теплоёмкость 25,4 Дж/(K·моль)
Молярный объём 9,2 см³/моль
Теплопроводность (при 300 K) 116 Вт/(м·К)
Электропроводность в твердой фазе 17х106 См/м
Сверхпроводимость при температуре
Твёрдость 2,5 по шкале Мооса
Структура решётки гексагональная
Параметры решётки a = 2,6648 Å, c = 4,9468 Å
Отношение c/a 1,856
Температура Дебая 234 К

Цинк что это

Металл серебристо-голубоватого цвета. В соединениях проявляет степень окисления +2. Из девяти радиоактивных изотопов важнейший изотоп 65Zn с периодом полураспада 250 дней. Важнейший минерал Цинка — сфалерит (цинковая обманка). В виде соединений цинк находится в полиметаллических рудах, содержащих свинец, медь и железо.

Сульфат цинка (цинковый купорос) поступает в лаборатории в виде кристаллогидрата ZnSO4-7H2O. Разбавленные растворы применяются как лекарственное средство при некоторых заболеваниях. Как уже указывалось, сульфат цинка используют для получения металлического цинка путем электролиза, а также как протраву при крашении тканей. Хлорид цинка ZnCl2 — «травленая кислота» применяется при паянии, для пропитки древесины с целью предохранения ее от гниения, в производстве пергамента. Цинк в природе встречается в виде минерала цинковой обманки ZnS, которая является цинковой рудой. Цинк из нее получают посредством обжига на воздухе с последующим восстановлением полученной окиси углем: 2ZnS + 3O2 = 2SO2 + 2ZnO ZnO + С = Zn + СО Образовавшуюся окись иногда при наличии дешевой электроэнергии переводят серной кислотой в сульфат, а затем последний подвергают электролизу. Свободный цинк широко применяется в промышленности. Благодаря способности образовывать на поверхности металла защитную окисную пленку цинком покрывают изделия из железа для защиты от коррозии посредством погружения их в расплавленный цинк (цинкование). Чистый цинк довольно хрупок, поэтому чаще он применяется в составе сплавов, например латуни . Соединения цинка имеют гораздо более ограниченное применение по сравнению с чистым металлом. ■ 26. Что такое амфотерность и как она проявляется в соединениях цинка? (См. Ответ) 27. Укажите способы получения окиси и гидроокиси цинка. 28. Почему цинковая посуда портится при добавлении в нее при стирке уксуса или щелочи? Можно ли в цинковой посуде держать раствор медного купороса? 29. Каким простейшим способом можно освободить раствор сульфата цинка от примеси раствора сульфата меди? (См. Ответ)

Применение

Чистый металлический цинк используется для восстановления благородных металлов, добываемых подземным выщелачиванием (золото, серебро). Кроме того, цинк используется для извлечения серебра, золота (и других металлов) из чернового свинца в виде интерметаллидов цинка с серебром и золотом (так называемой «серебристой пены»), обрабатываемых затем обычными методами аффинажа.

Применяется для защиты стали от коррозии (оцинковка поверхностей, не подверженных механическим воздействиям, или металлизация — для мостов, емкостей, металлоконструкций).

Цинк используется в качестве материала для отрицательного электрода в химических источниках тока, то есть в батарейках и аккумуляторах.

Пластины цинка широко используются в полиграфии, в частности, для печати иллюстраций в многотиражных изданиях. Для этого с XIX века применяется цинкография — изготовление клише на цинковой пластине при помощи вытравливания кислотой рисунка в ней. Примеси, за исключением небольшого количества свинца, ухудшают процесс травления. Перед травлением цинковую пластину подвергают отжигу и прокатывают в нагретом состоянии.

Цинк вводится в состав многих твёрдых припоев для снижения их температуры плавления.

Окись цинка широко используется в медицине как антисептическое и противовоспалительное средство. Также окись цинка используется для производства краски — цинковых белил.

Цинк — важный компонент латуни. Сплавы цинка с алюминием и магнием (ЦАМ, ZAMAK) благодаря сравнительно высоким механическим и очень высоким литейным качествам очень широко используются в машиностроении для точного литья.

В частности, в оружейном деле из сплава ZAMAK (-3, −5) иногда отливают затворы пистолетов, особенно рассчитанных на использование слабых или травматических патронов.

Также из цинковых сплавов отливают всевозможную техническую фурнитуру, вроде автомобильных ручек, корпусы карбюраторов, масштабные модели и всевозможные миниатюры, а также любые другие изделия, требующие точного литья при приемлемой прочности.

Хлорид цинка — важный флюс для пайки металлов и компонент при производстве фибры. Теллурид, селенид, фосфид, сульфид цинка — широко применяемые полупроводники. Сульфид цинка — составная часть многих люминофоров. Фосфид цинка используется в качестве отравы для грызунов.

Селенид цинка используется для изготовления оптических стёкол с очень низким коэффициентом поглощения в среднем инфракрасном диапазоне, например, в углекислотных лазерах.

Молекулярный вес 65.39 г/моль
Происхождение названия Слово «цинк» впервые встречается в трудах Парацельса, который назвал этот металл словом «zincum» или «zinken» в книге Liber Mineralium II
IMA статус действителен, описан впервые до 1959 (до IMA)

Польза цинка

Польза цинка для организма может наблюдаться как внешне (цинк лечит дерматозы, угри, замедляет процесс старения кожи), так и внутренне – металл помогает при воспалениях желудочно-кишечного тракта, почек. Замечено, что цинк влияет на интеллектуальные способности (уровень содержания элемента в организме талантливых студентов гораздо выше, чем у отстающих). Также очевидна польза цинка для мужского здоровья – элемент активно участвует в сперматогенезе, а также предотвращает развитие опухоли простаты.

Полезные свойства цинка:

  1. улучшает обменные процессы и увеличивает скорость синтеза белков;
  2. стимулирует иммунитет, повышает сопротивляемость организма при бактериальных, вирусных инфекциях и раковых опухолях;
  3. ускоряет регенерацию кожи;
  4. улучшает память;
  5. нормализует кровообращение;
  6. способствует усвоению углеводов и жиров;
  7. улучшает вкусовую чувствительность и обоняние;
  8. поддерживает зрение;
  9. нормализует работу ЖКТ;
  10. участвует в формировании опорно-двигательного аппарата.

Особенно цинк необходим мужчинам. С его помощью поддерживается репродуктивная функция и усиливается выработка тестостерона. Поэтому сильному полу нужно обогащать свой рацион цинксодержащими продуктами.

Однако сегодня не только мужчины, но многие женщины и дети испытывают дефицит цинка. Недостаток микроэлемента отмечается у беременных и людей, профессия которых требует внимания и сосредоточенности.

Цинк способствует профилактике женского бесплодия, регулирует функцию яичников, образование эндометрия и течение беременности. На протяжении всей беременности цинк влияет на развитие плода и отвечает за профилактику генетических сбоев в формировании тканей, особенно головного мозга, костей и зубов.

Цинковая недостаточность может появиться при частом употреблении пищи, изобилующей клетчаткой, избытке меди в организме, злоупотреблении спиртным и дефиците белка. Нехватка микроэлемента отмечается у людей, любящих сладкую и соленую пищу.

Токсичность

Сульфат цинка относится к числу токсичных для человеческого организма элементов. Опасность представляют: пыль от частиц вещества, аэрозольные элементы, способные проникать в человеческий организм через дыхательные органы, существует возможность случайного проглатывания больших количеств цинкового купороса, а также вследствие непосредственного соприкосновения его продукты могут накапливаться в тканях организма.

Кроме того, непосредственный контакт с кожными покровами может приводить к появлению язвенных образований на них. Длительное вдыхание пыли и аэрозольных элементов приводит к раздражению слизистых оболочек, следствием чего может оказаться эрозия слизистой или её атрофия.

ПДК в воде — 1 мг/дм³ (с обязательным контролем катионов цинка); лимитирующий показатель вредности — общесанитарный.

Обязательным условием промышленного использования данного химиката является оборудование производственных помещений эффективными вентиляционными устройствами и использование персоналом индивидуальных средств защиты кожных покровов и органов дыхания.

Применение сульфата цинка во время беременности было отнесено к категории рисков С по шкале FDA . Безопасность использования препарата во время беременности не была установлена. Риск нанесения вреда плоду при использовании препарата во время беременности вероятен. Потребление 11 мг цинка в день (от 19 до 50 лет) и 12 мг в день (от 14 до 18 лет) рекомендуется во время беременности. Прием дополнительных доз сульфата цинка во время беременности следует только в случае четко установленной необходимости.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации