Всички точката на топене метален цинк и други характеристики, смеси и сплави

историческа информация

Името "цинка" за първи път е споменат в книгата «Liber Mineralium» Парацелз. Според някои съобщения, това означава "зъб". Цинкова сплав с мед или бронз Отдавна е известно. Той е бил използван в древна Гърция, Индия и древен Египет, по-късно става известен материал в Китай.

Чистият метал може да се получи само в първата половина на XVIII век, в 1738 във Великобритания с помощта на процес на дестилация. Неговата отварачка е Уилям шампион. Промишленото производство започва на 5 години, а в 1746 немски Химик Andreas Сигизмунд Marggraf разработена и описана подробно по подходящ начин за получаване на цинк. Той предлага да се използва метод за калциниране смес от метални оксиди с въглероден в огнеупорни отвръща на глина, без достъп на въздух. След кондензация на парите трябва да се проведе в хладилника. Благодарение на подробното описание и усърден развитието Marggraf често се споменава като пионер на веществото.

В началото на XIX век е установено процес на отделяне на метала от подвижния при 100 ° С от около -150 ° С В началото на следващия век сме се научили да се извлече цинк галванопластика. В България първият метал, се получава само през 1905 година.

физични свойства

• Атомен номер: 30.
• Атомно тегло: 65.37.
• Атомна обем: 9,15
• Плътност: 7.133 гр / см 3.
• Необходимата за температура на топене: 419,5 ° С о.
• Точка на кипене: около 906 ° С
• Повърхностна енергия: 105 MJ / т2.
• Специфичната проводимост: 16,2 х 10 -6 S / m.
• Моларното специфичната топлина на 25,4 J / (К * мола).
• Моларен обем: 9.2 cm 3 / мол.

Цинк има слаби механични свойства при нормална температура и се разпада лесно счупен, но при температура от 100 ° С -150 ° С до около става сравнително вискозна и лесно деформация: ковани, валцовани в листа. Обикновената вода е безопасно да метал и киселина и алкален лесно корозия. Поради това цинк в чиста форма за производството на части, които не се прилагат, само сплави.

химични свойства

Външно Електронната конфигурация на един цинк атом могат да бъдат написани като г 3 Апр. 10 и 2. Метална е активен и енергичен редуциращ агент. При температура 100 ° С в продължение на открито, покрити с филм, състоящ се от основния карбонат, потъмняване и силно. Под влияние на въглероден диоксид и влага елемент започва да се влошава. В среда на кислород при нормално или силно нагряване цинк се изгаря, за да се образува пламък и синкав бял дим, който се състои от цинков оксид. Запалим засяга цинк сухи клетки флуор, бром и хлор, но само с помощта на водна пара.

Когато метал съединение и силна минерална киселина се разтварят първо, особено ако сместа се загрява, което води до образуване на съответните соли. Алкални стопилки и разтвори на оксидиращи вещества се образуват в резултат на zincite, разтворим във вода, и се освобождава водород. Интензитетът на експозицията на киселини и основи зависи от присъствието на цинк примеси. Колкото по-"чист" метал, по-слабите взаимодейства защото водород пренапрежение.

Цинкът като независим елемент, който не се среща в природата. Тя може да се екстрахира от 66 минерали, включително сфалерит, Calamine, franklinite, zincite, вилемит, смитсонит. Първият от тях е най-честият източник на метал, то често се нарича "сулфидна цинкова руда". Тя се състои от цинков сулфид и примеси, които дават цвят на сорта минерал. Това усложнява търсенето на него, и правилното определение.

Намери цинк може да бъде в киселина и вулканични скали - в миналото, че е малко повече. Често под формата на метални сулфиди с олово се намира в термалните води. мигрира към повърхностните и подземните източници.

Особености на руда

Температурата, необходима за стопяване на цинк трябва да бъде по-малко от около 419 ° С но не повече от 480 К о. В противен случай растат отпадъци от метал и носят стени баня увеличение, която се произвежда от стандартната желязо. В стопено състояние се оставя не повече от 0.05% желязо примеси, или желания в температурата на топене ще започне да се увеличава. Ако процентът на съдържанието на желязо надвишава 0,2%, цинк не може да бъде подложен на търкаляне.

Цинк получени от руди, които могат да съдържат до 4% от един елемент. Ако руда са обогатени чрез селективна флотация от тях могат да получат до 60% от цинкови концентрати, остатъкът ще бъде заето от други метални концентрати. Цинков концентрат се калцинира в пещи, кипящ слой, при което цинков сулфид преминава към оксид и серен диоксид се освобождава. Последно отидете на сметка: той може да получи сярна киселина.

За да се превърне цинков оксид в самия метал, се използва два начина.

1. Дестилацията или пирометалургични. Концентратът се калцинира и след това се синтерова за придаване на пропускливост на газ и зърнистост и намалена с въглища или кокс при излагане на температура 1200-1300 ° С По време на реакцията образуваната пара метал, който се кондензира и се излива в калъпи. Чистота Цинк достига 98.7%, след това е възможно да се увеличи до 99,995% по обем чрез дестилация, но последният метод е доста скъпо и сложно.
2. Електролитен или хидрометалургична. Печен концентрат се обработва със сярна киселина, разтворът се пречиства от примеси, използвайки цинков прах и се подлага на електролиза вътре в положени винил пластмаса или олово бани. Цинкът се отлага върху алуминиеви катоди, където се събират и се разтопяват в индукционна пещ. Чистотата на метал произведен по този начин, достига 99.95%.

Смеси и сплави

За да се увеличи здравината и увеличаване на температурата на топене на метала смесва с мед, алуминий, калай, магнезий и олово.

Има два вида мед:

1. Алфа месинг: повече пластмаса, добър завой във всяка държава, но много по-износване.
2. Алфа + бета месинг: само деформира при нагряване, толкова повече износоустойчив. Често легиран с магнезий, алуминий, олово и желязо. Това дава възможност да се увеличи силата, но намалява пластичността.

Цам сплав Zamak или се състои от цинк, алуминий, мед и магнезий. Самото име идва от първите букви на латинските наименования: Zink - Алуминиеви - Магнезий - Kupfer / Cuprum (цинк-алуминий-магнезий-Мед). В СССР, сплавта е известен като CAM: Цинк-алуминий-мед. Активно използва в шприцоване на топене започва при ниска температура (около 381 ° С - около 387 ° С) и има нисък коефициент на триене (0.07). Тя е с висока якост, което дава възможност за получаване на продукти от сложни форми, които не се страхуват да се съборят: дръжки на вратите, стикове за голф, за затваряне на огнестрелни оръжия, строителен обков, скрепителни елементи от различни видове и риболовно оборудване.

Цинк малък процент (не повече от 0.01%) се съдържа в gartovyh сплави, използвани в леене печат печатни шрифтове и линии, печатни форми и машина комплект. Това остарял смес, която е влязла в място чист цинк с малки количества от примеси.

Времето, необходимо за стапяне на цинк ниска температура, често се компенсира от сплави с други метали, но понякога обратно. Ако температурата, необходима за топене, "чист" метал е около 419,5 ° С сплав калай се понижава до около 199 ° С и калай и олово - до 150 ° С за. Въпреки че тези сплави могат да бъдат запоени и готвач, често се смесва с цинк се използват само за ремонт на съществуващи дефекти, поради ниската им сила. Например, сплав от калай, олово и цинк се препоръчва само за каратови позлатени продукти.

В повечето случаи, цинкови сплави, използвани за създаване карбуратори, скоростомери рамки, решетките на радиатора, хидравлични спирачки, помпи и декоративни елементи, елементите за перални машини, смесители, кухненско оборудване, гледат дела, пишещи машини, касови апарати, както и домакински уреди. Тези части не могат да бъдат използвани в промишленото производство: температурата се повишава до 100 ° С по силата на продукта се намалява с една трета, и твърдост - с почти 40%. Когато температурата се понижава до 0 ° С на цинк става твърде крехък, което може да доведе до счупване.

приложение

Цинкът е един от най-търсените метали в света: тя е на трето място по производство сред цветни метали, на второ място мед и алуминий. Това допринася за ниската си цена. В повечето случаи се използва за защита от корозия и като част от сплав, например месинг.

1. 
   В металургията на цинк е особено ценно. Тя се прилага тънък слой върху стоманената повърхност на много метални конструкции за да ги предпази напълно от ръжда на механична и химическа ниво. Той изразходва до 40% от общото производство. Тъй като цинк, за разлика от никел, кобалт, калай, кадмий, желязо активен, първо влиза в контакт с външната среда враждебно, напълно защита на субстрата.
2. Чистият метал се използва за извличане на благородни метали след екстракция с излугване. Също така с него се добива злато и сребро от олово на кюлчета.
3. Цинкът е най електроположителна метал, почти блокиране на вода. Възможно е да се създаде голям брой различни източници химическа енергия, цинк въздух, сребро и цинк, живак и цинк, "сухи" елементи Leklanshe.
4. Цинков прах се използва в фойерверки и пиротехника да създаде син огън, в боята, особено цинков оксид - за защита от корозия и по-добра адхезия към субстрата. Той също се прилага за преместване на благородни метали от цианидни разтвори и пречистване на цинков сулфат разтвор от кадмий и мед.
5. В печатната индустрия цинк се използва за отливане на шрифтове и печат на изображения: цинкография прилага към XIX век. Така печат плоча получава на базата на цинков с малък - по-малко от 5% - добавяне на други метали. Преди всяко ецване плоча се закалени и се претърколи на горещо.
6. В медицината, цинков оксид се използва като антисептик мехлеми "Паста Lassara", "Sudocrem" "Цинк мехлем", както и прахове, пасти и зъб за циментиране материал. Отнесен към метал създаване бактерицидно таван и самопочистващи се повърхности. Преди цинк се използва за фотокаталитично пречистване на вода в промишлен мащаб.

В живите организми,

Човешкото тяло съдържа около 2 грама цинк. 400 ензими го съдържат. Последните включват ензими, които катализират хидролизата на протеини, естери и leptidov, РНК и ДНК полимеризация, образуването на алдехиди. Pure елемент се съдържа в мускулите, панкреаса и черния дроб. В деня на мъжете изисква 11 мг цинк и жените - 8 мг.

В тялото, цинк изпълнява следните функции:

1. 
   Нормализира дейността на простатата;
2. Поддържа метаболизма на витамин Е;
3. Той участва в синтеза на анаболни хормони: растежен хормон, инсулин, тестостерон, и други;
4. Участва в производството на мъжки хормони и сперматозоиди;
5. Той помага съборят алкохол в организма.

С липсата на елемента в организма има умора, раздразнителност. загуба на паметта, намалено зрение и тегло без обективни причини, атаките на алергии, депресия. Има намаляване на нивата на инсулин и натрупване в организма на някои елементи: желязо, олово, мед и кадмий.

храната

Елементът има месо, сирене, сусам, стриди, шоколад, бобови култури, овесени ядки, слънчогледови и тиквени семки, често присъстват в минералната вода. Най-високият процент на цинк, съдържащ се в следните продукти (на 100 грама):

1. Стриди (40 мг), аншоа (1.72 мг), октопод (1.68 мг), шаран (1.48 мг), хайвер (1 мг), херинга (около 1 мг).
2. Тиквени семена (10 мг), сусамово (7 мг), слънчоглед (5.3 мг), фъстъци (4 мг) орехи (3 мг), бадем (3 мг).
3. Говеждо месо (до 8,4 мг), агнешко (6 мг), говежди черен дроб (4 мг), свинско (3.5 мг), пиле (3.5 мг).
4. Какао на прах и без захар подсладители (6.81 мг), чист тъмен шоколад (2.3 мг), шоколади (до 2 мг, в зависимост от размера и вида на шоколад).
5. Леща (4.78 мг), овес (3.97 мг), пшеница (3.46 мг), соя (3 мг), ръж (2.65 мг), хляб (1.5 мг), грах (1.24 мг), грах (1.2 мг), бамбук издънки (1.1 мг), ориз (1 мг), зърнени бисквити (1 мг).
6. Твърдо сирене (4 мг).

Рискът за хората

Цинк отравяне обикновено се появява при продължително вдишване на пари. Първите симптоми са прекомерна жажда, загуба на апетит, сладникав вкус в устата. Често умората се появи, сънливост, суха кашлица, чувство на слабост, изстискване болка в гърдите. Продължителното излагане може да доведе до безплодие, анемия, забавяне в развитието. В опасност за живота е поцинковани съдове, в които храната се съхранява постоянно.