Co je zinek? Vzorec, sloučeniny zinku. Aplikace zinku

Jeden z kovů, které byly objeveny dost dlouho, ale dodnes neztrácejí jejich význam vzhledem k jejich pozoruhodným vlastnostem, je zinek. Jeho fyzikální a chemické vlastnosti umožňují aplikovat materiál v širokém spektru technického a každodenního průmyslu. Má významný dopad na lidské zdraví.

Stručná historie otevírání položky

Co je zinek, lidi věděli před naší dobou. Koneckonců se naučil používat slitiny obsahující tento kov. Egypťané používali rudy obsahující měď a zinek, legovaly je a získaly velmi silný, odolný proti oxidaci materiál. Objekty každodenního života, nádoby vyrobené z tohoto materiálu byly nalezeny.

Jméno zinku se nachází ve spisech lékaře Paracelsuse v 16. století. Ve stejném období Číňané aktivně používají kov a odlévají mince. Postupně se znalosti o této látce a jejích dobrých technických vlastnostech přenášejí do Evropy. V Německu se Anglie také dozvěděla, co je zinek a kde může být použit.

Mosaz byl jednou z prvních a nejznámějších slitin používaných od starověkých staletí na Kypru a později v Německu a dalších zemích.

Jméno pochází z latinského zinku, ale etymologie není zcela jasná. Existuje několik verzí.

1. Z německého zinke, který se překládá jako "špička".
2. Z latinského zinku, což znamená "bílý plak".
3. Perština "cheng", to je kámen.
4. Starověký německý zinco, který se označuje jako "raid", "trn v oku".

Dnešní název byl tomuto prvku dán jen na začátku 20. století. Význam iontů zinku v lidském těle se stal známým až poměrně nedávno (XX století). Předtím nebyly s tímto prvkem spojené žádné nemoci.

Je však známo, že již ve starodávných dobách mnoho lidí používalo polévku z mladého jehněčího masa jako prostředek k oživení z důvodu nemoci a předčasné změny. Dnes můžeme říci, že tento účinek byl dosažen díky zinkovým iontům, které obsahují hodně tohoto jídla. Pomohl obnovit krevní oběh, zmírnit únavu a aktivovat činnost mozku.

Prvek Zinek: Charakteristický

Tento prvek je umístěn v periodickém systému v druhé skupině, pomocné podskupině. Pořadové číslo je 30, hmotnost zinku je 65,37. Jediný a konstantní stupeň oxidace je +2. Elektronická konfigurace vnější vrstvy atomu 4s².

V tabulce jsou zinku, měď, kadmium, chrom, mangan a mnoho dalších přechodnými kovy. Patří sem všechny ty, ve kterých elektrony naplňují vnější a předem existující subsystémy energie d a f.

Mezi přechodné kovy patří platinová skupina (zlato, iridium, palladium, platina, osmium a další). Všechny jsou charakterizovány tvorbou komplexních sloučenin, ve kterých působí jako komplexační činidlo s různými koordinačními čísly. To vše je typické pro prvek, který uvažujeme.

Existuje 5 přirozeně stabilních izotopů s hmotnostním číslem od 64 do 70. ⁶⁵Zn je radioaktivní, s poločasem rozpadu 244 dnů.

Zinek jako jednoduchá látka

Co je zinek v obvyklé formě? Je to kov, stříbrno-modrý, rychle pokrytý ochrannou vrstvou oxidu ve vzduchu. Z tohoto důvodu se zdá, že není příliš brilantní. Nicméně je nutné odstranit fólii, jako je například zinek exponátů vlastností všech kovů - krásné charakteristickým leskem a lesk.

V přírodě je obsažen v mnoha minerálech a rudách. Takže nejčastější z nich jsou:

• směs zinku nebo sfalerit;
• Kleofan;
• marmatitis;
• wurtzite;
• smithsonit;
• kalamín;
• zincite;
• willemite;
• franklenite a dalších.

Jako součást smíšených rud se Zinek obvykle setkává se svými běžnými společníky, jako jsou:

• Thallium;
• Germanium;
• Indie;
• Gallium;
• Kadmium.

Celkový podíl tohoto kovu v zemské kůře je 0,076%. To je o něco více než měď. Také 0,07 mg / l této látky je obsaženo v mořské vodě.

Vzorec zinku jako jednoduchá látka je Zn. Křišťálová mřížka je šestiúhelníková, hustá. Typ chemické vazby - kov.

Fyzikální vlastnosti

Může být uvedeno několik vlastností.

1. Barva - stříbrno-modrá.
2. Hustota - 7,13 g / cm³.
3. Teplota tání 420 ° C ^oC (patří do skupiny kovů s nízkou teplotou tání).
4. Za normálních podmínek - křehkou látku.
5. Bod varu je 906 ^oC.
6. Po zahřátí na 100-150 ^oSe zvýšenou tažností a tvárností je možné vyrábět drát a válec do fólie.
7. Přes 200 ^oC se snadno vtírá do šedého prášku a ztrácí svou plasticitu.
8. Je vynikajícím dirigentem.
9. Tepelná vodivost je dobrá, stejně jako tepelná kapacita.

Takové fyzikální parametry umožňují použití kovu ve spojení s jinými prvky. Například mosaz ze slitiny zinku je široce známý.

Chemické vlastnosti

Za normálních podmínek je povrch kusu kovu okamžitě pokryt šedobílou matnou vrstvou - oxid zinečnatý. To je způsobeno skutečností, že kyslík vzduchu okamžitě oxiduje čistou látku.

Pokud dlouhou dobu, aby se čistý kov v otevřeném vlhkém vzduchu, bude jeho zničení působením oxidu uhličitého. Jednoduchá záležitost zinek reaguje s:

• halogeny;
• chalkogeny;
• kyslík;
• kyseliny;
• alkálie;
• amoniak a amonium (jeho soli);
• slabších kovů.

Nereaguje s dusíkem. Pokud používáme chemicky čistý zinek, nereaguje s žádnou z uvedených látek.

Je zřejmé, že zinek je amfoterní kov. Při reakcích s alkáliemi tvoří komplexní sloučeniny - hydroxysukcináty.

Sloučeniny zinku

Tito mohou být voláni několik hlavních kategorií:

1. Silicid zinku.
2. Trojrozměrný karbid - Ni₃ZnC.
3. Halogenidy zinečnaté (chlorid, fluorid, jodid, bromid).
4. Sulfid, selenid, arzenid zinečnatý.
5. Fosfid a borid.
6. Ammiakatnye komplexy, tvořené interakcí kovu s roztokem amoniaku.
7. Cyanidy, thiosírany a thiokyanáty existují jako odpovídající komplexy ve vodném roztoku.
8. Oxid a hydroxid zinečnatý - Amfoterní sloučeniny používané pro přípravu hydrosocinních komplexů.

Většina sloučenin dotyčného prvku se používá v chemickém průmyslu nebo v jiných průmyslových odvětvích (strojírenství, domácí syntetika, lakování a laky).

Oxid zinečnatý je široce používán v medicíně. Má dobrý protizánětlivý účinek, mírně usuší a zabíjí bakterie. Proto se používá v kosmetických přípravcích pro léčbu akné, dásní, akné a dalších kožní onemocnění.

Zinné soli

Prakticky všechny soli, které nejsou dvojité a složité, tj. Neobsahují cizorodé barevné ionty, jsou bezbarvé krystalických látek. Nejoblíbenější z hlediska lidského užívání jsou následující.

1. Chlorid zinečnatý - ZnCL_2. Dalším názvem sloučeniny je pájení kyseliny. Venku jsou to bílé krystaly, které absorbují vlhkost vzduchu. Používá se k čištění povrchu kovů před pájením, k získání vlákniny, v bateriích, k impregnaci dřeva před zpracováním jako dezinfekční prostředek.
2. Síran zinečnatý. Bílý prášek, rychle zahalující při zahřátí. Má vysoký bod tání, na rozdíl od čistého kovu. Používá se při výrobě luminiscenčních sloučenin aplikovaných na obrazovkách, panelech a jiných objektech. Je to polovodič.
3. Zinkový fosfid - rozšířený jed, který se zbavuje hnízdění zvířat (myší, krys).
4. Smithsonite nebo uhličitan zinečnatý - ZnCO₃. Bezbarvá krystalická sloučenina nerozpustná ve vodě. Používá se v petrochemické výrobě, stejně jako v reakcích na výrobu hedvábí. Je to katalyzátor v organické syntéze, používaný jako hnojivo pro půdu.
5. Octan zinečnatý - (CH₃COO)₂Zn. Bezbarvé krystaly snadno rozpustné ve všech rozpouštědlech jakékoliv povahy. Zjišťuje široké uplatnění jak v chemickém, tak v lékařském a potravinářském průmyslu. Používá se k léčbě nosafaringitidy. Používá se jako doplněk stravy E650 - osvěžuje dech, zabraňuje vzhledu plaku na zubech, pokud je součástí žvýkačky. Používá se také pro leptání barviv, konzervaci dřeva, výrobu plastů a dalších organických syntéz. Téměř všude hraje roli inhibitoru.
6. Jodid zinečnatý je bílý krystal použitý v radiografii, jako elektrolyt v bateriích, jako barvivo pro elektronický mikrozkum.
7. Černé nebo tmavě zelené krystaly, které nelze získat přímou syntézou, protože zinek s dusíkem nereaguje. Z kovu amoniaku. Při vysokých teplotách se rozkládá s uvolňováním zinku, takže se používá k jeho výrobě.
8. Dusičnan zinečnatý. Bezbarvé hygroskopické krystaly. Použití zinku v této formě se provádí v textilním a kožedělném průmyslu pro úpravu tkanin.

Slitiny zinku

Jak bylo uvedeno výše, je nejběžnější zinková slitina - mosaz. To je známé již od starověku a je lidmi aktivně využíváno. Co je to?

Mosaz je měď a zinek, které jsou harmonicky kombinovány s několika dalšími kovy, což dodává lesk, pevnost a odolnost vůči slitině. Zinek v kompozici jako legující prvek, měď - jako hlavní. Barva materiálu je žlutá, lesklá, ale je černá na otevřeném vzduchu ve vlhkém prostředí. Teplota tání: asi 950 ° C ^oC, může se lišit v závislosti na obsahu zinku (čím více je, tím nižší je teplota).

Materiál je dobře válcovaný do plechů, trubek svařovaných metodou kontaktu. Má dobré technické vlastnosti, proto jsou z něj vyrobeny následující prvky:

1. Části strojů a různá technická zařízení.
2. Sleeve a lisované výrobky.
3. Matice, šrouby, bradavky.
4. Armatury, pouzdra, antikorozní části různých druhů dopravy.
5. Podrobnosti hodin.

Většina kovů, které hledáme ve světě, se vynakládá na výrobu této slitiny.

Jiným typem intermetalické sloučeniny je antimonid zinečnatý. Vzorec jeho Zn₄Sb_3. Je to také slitina, která se používá jako polovodič v tranzistorech, tepelných zobrazovacích zařízeních, magnetorezistických zařízeních.

Je zřejmé, že použití zinku a jeho sloučenin je velmi široké a téměř univerzální. Tento kov je tak populární jako měď a hliník, stříbro a zlato, mangan a železo. Jeho význam pro technické účely jako antikorozní materiál je zvláště velký. Koneckonců, zinek je pokryt různými slitinami a produkty, které chrání před tímto destruktivním přirozeným procesem.

Biologická role

Co je zinek z hlediska medicíny a biologie? Záleží na životě organismů a na tom, jak velké je to? Ukazuje se, že ionty zinku musí být prostě přítomny v živých věcech. V opačném případě bude mít tento deficit následující důsledky:

• anémie;
• inzulínová redukce;
• alergie;
• ztráta hmotnosti a paměti;
• únavu;
• deprese;
• zhoršené vidění;
• podrážděnost a další.

Hlavní místa koncentrace iontů zinku v lidském těle jsou pankreasu, játra a svaly. To je také tento kov, který je součástí většiny enzymů (např. Karbonová anhydráza). Proto se většina katalýzových reakcí vyskytuje za účasti zinku.

Co přesně dělají ionty?

1. Jsou zapojeni do syntézy mužských hormonů a semenné tekutiny.
2. Přispějte k asimilaci vitaminu E.
3. Účast na rozštěpení molekul alkoholu v těle.
4. Jsou přímými účastníky syntézy mnoha hormonů (inzulín, růstový hormon, testosteron a další).
5. Podílí se na hematopoéze a hojení poškozených tkání.
6. Regulace sekrece mazových žláz, podporuje normální růst vlasů a nehtů, podporuje regenerační procesy v kůži.
7. Má schopnost eliminovat toxiny z těla a posílit imunitu.
8. To ovlivňuje vznik chuťových pocitů, stejně jako pocit pachu.
9. Účast na procesech transkripce, výměně vitaminu A, syntéze a rozpadu nukleů.
10. Je účastníkem všech fází růstu a vývoje buňky a také doprovází proces exprese genů.

To vše opět dokazuje, jak důležitý je tento prvek v tomto kovu. Jeho úloha v biologických systémech byla objasněna teprve ve dvacátém století. Mnoho potíží a onemocnění v minulosti by se dalo vyhnout, kdyby lidé věděli o léčbě pomocí přípravků na bázi zinku.

Jak můžete udržet správné množství tohoto prvku v těle? Odpověď je zřejmá. Je nutné používat výrobky obsahující zinek. Seznam může být dlouhý, a proto zmíníme pouze ty, u kterých je maximální počet daného prvku:

• ořechy a semena;
• fazole;
• maso;
• mořské plody, zejména ústřice;
• obiloviny a chléb;
• mléčné výrobky;
• zeleniny, zeleniny a ovoce.

Lidské použití

Již jsme obecně uvedli, v jakých průmyslových odvětvích a odvětvích se používá zinek. Cena tohoto kovu a jeho slitin je poměrně vysoká. Například list mosazi o rozměrech 0,6 x 1,5 se odhaduje na asi 260 rublů. A to je zcela opodstatněné, protože kvalita materiálu je poměrně vysoká.

Takže kovový zinek, tj. Jako jednoduchá látka, se používá:

• pro pokovování proti korozi na výrobky ze železa a oceli;
• v bateriích;
• tisk;
• jako redukčního činidla a katalyzátoru v organické syntéze;
• v metalurgii pro separaci jiných kovů od jejich roztoků.

Oxid zinečnatý se používá nejen pro kosmetické účely, které jsme již zmínili, ale také jako plnivo při výrobě pryže jako bílého pigmentu v barvách.

O tom, kde se používají různé soli zinku, jsme o těchto sloučeninách mluvili. Je zřejmé, že zinek a jeho látky jsou obecně důležité součásti, které jsou důležité v průmyslu, medicíně a dalších odvětvích, bez nichž by mnohé procesy byly nemožné nebo velmi obtížné.