Pakikipag-ugnayan ng zinc sa mga asing-gamot. Pangkalahatang katangian ng sink, ang reaksyon nito sa dilute at puro sulfuric acid

Mga kemikal na katangian ng tanso

Ang Copper (Cu) ay kabilang sa mga d-element at matatagpuan sa pangkat IB ng periodic table ni D.I. Mendeleev. Ang electronic configuration ng copper atom sa ground state ay isinusulat bilang 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1 sa halip na ang inaasahang formula 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 9 4s 2. Sa madaling salita, sa kaso ng copper atom, ang tinatawag na "electron jump" mula sa 4s sublevel hanggang sa 3d sublevel ay sinusunod. Para sa tanso, bilang karagdagan sa zero, ang mga estado ng oksihenasyon na +1 at +2 ay posible. Ang +1 na estado ng oksihenasyon ay madaling kapitan ng disproporsyon at matatag lamang sa mga hindi matutunaw na compound tulad ng CuI, CuCl, Cu 2 O, atbp., pati na rin sa mga kumplikadong compound, halimbawa, Cl at OH. Ang mga tansong compound sa +1 na estado ng oksihenasyon ay walang tiyak na kulay. Kaya, ang tanso (I) oxide, depende sa laki ng mga kristal, ay maaaring madilim na pula (malaking kristal) at dilaw (maliit na kristal), ang CuCl at CuI ay puti, at ang Cu 2 S ay itim at asul. Ang estado ng oksihenasyon ng tanso na katumbas ng +2 ay mas chemically stable. Ang mga asin na naglalaman ng tanso sa ganitong estado ng oksihenasyon ay asul at asul-berde ang kulay.

Ang tanso ay isang napakalambot, malleable at ductile metal na may mataas na electrical at thermal conductivity. Ang kulay ng metal na tanso ay pula-rosas. Ang tanso ay matatagpuan sa serye ng aktibidad ng mga metal sa kanan ng hydrogen, i.e. nabibilang sa mga low-active na metal.

may oxygen

Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang tanso ay hindi nakikipag-ugnayan sa oxygen. Kinakailangan ang init para mangyari ang reaksyon sa pagitan nila. Depende sa labis o kakulangan ng oxygen at mga kondisyon ng temperatura, ang copper (II) oxide at copper (I) oxide ay maaaring mabuo:

na may asupre

Ang reaksyon ng sulfur na may tanso, depende sa mga kondisyon, ay maaaring humantong sa pagbuo ng parehong tanso (I) sulfide at tanso (II) sulfide. Kapag ang pinaghalong pulbos na Cu at S ay pinainit sa temperatura na 300-400 o C, ang tanso (I) sulfide ay nabuo:

Kung may kakulangan ng asupre at ang reaksyon ay isinasagawa sa mga temperatura na higit sa 400 o C, ang tanso (II) sulfide ay nabuo. Gayunpaman, ang isang mas simpleng paraan upang makakuha ng tanso (II) sulfide mula sa mga simpleng sangkap ay ang pakikipag-ugnayan ng tanso sa asupre na natunaw sa carbon disulfide:

Ang reaksyong ito ay nangyayari sa temperatura ng silid.

may mga halogens

Ang tanso ay tumutugon sa fluorine, chlorine at bromine, na bumubuo ng mga halides na may pangkalahatang formula na CuHal 2, kung saan ang Hal ay F, Cl o Br:

Cu + Br 2 = CuBr 2

Sa kaso ng yodo, ang pinakamahina na ahente ng oxidizing sa mga halogens, ang tanso (I) iodide ay nabuo:

Ang tanso ay hindi nakikipag-ugnayan sa hydrogen, nitrogen, carbon at silikon.

na may mga non-oxidizing acid

Halos lahat ng mga acid ay mga non-oxidizing acid, maliban sa puro sulfuric acid at nitric acid ng anumang konsentrasyon. Dahil ang mga non-oxidizing acid ay nakakapag-oxidize lamang ng mga metal sa serye ng aktibidad hanggang sa hydrogen; nangangahulugan ito na ang tanso ay hindi tumutugon sa mga naturang acid.

na may mga oxidizing acid

- puro sulfuric acid

Ang tanso ay tumutugon sa puro sulfuric acid kapag pinainit at sa temperatura ng silid. Kapag pinainit, ang reaksyon ay nagpapatuloy ayon sa equation:

Dahil ang tanso ay hindi isang malakas na ahente ng pagbabawas, ang asupre ay nababawasan sa reaksyong ito lamang sa +4 na estado ng oksihenasyon (sa SO 2).

- may dilute na nitric acid

Ang reaksyon ng tanso na may dilute na HNO 3 ay humahantong sa pagbuo ng tanso (II) nitrate at nitrogen monoxide:

3Cu + 8HNO 3 (natunaw) = 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O

- na may puro nitric acid

Ang puro HNO 3 ay madaling tumugon sa tanso sa ilalim ng normal na mga kondisyon. Ang pagkakaiba sa pagitan ng reaksyon ng tanso na may puro nitric acid at ang reaksyon na may dilute na nitric acid ay nakasalalay sa produkto ng pagbabawas ng nitrogen. Sa kaso ng puro HNO 3, ang nitrogen ay nabawasan sa mas mababang lawak: sa halip na nitric oxide (II), ang nitric oxide (IV) ay nabuo, na dahil sa mas malaking kompetisyon sa pagitan ng nitric acid molecules sa concentrated acid para sa reducing agent (Cu). ) mga electron:

Cu + 4HNO 3 = Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

na may mga non-metal oxides

Ang tanso ay tumutugon sa ilang mga di-metal na oksido. Halimbawa, sa mga oxide tulad ng NO 2, NO, N 2 O, ang tanso ay na-oxidized sa copper (II) oxide, at ang nitrogen ay binabawasan sa oxidation state 0, i.e. isang simpleng sangkap N 2 ay nabuo:

Sa kaso ng sulfur dioxide, ang tanso(I) sulfide ay nabuo sa halip na ang simpleng sangkap (sulfur). Ito ay dahil sa ang katunayan na ang tanso at asupre, hindi katulad ng nitrogen, ay tumutugon:

na may mga metal oxide

Kapag ang metal na tanso ay sintered sa tanso (II) oxide sa temperatura na 1000-2000 o C, maaaring makuha ang tanso (I) oxide:

Gayundin, ang metalikong tanso ay maaaring mabawasan ang iron (III) oxide sa iron (II) oxide kapag na-calcination:

na may mga metal na asing-gamot

Inililipat ng tanso ang mga hindi gaanong aktibong metal (sa kanan nito sa serye ng aktibidad) mula sa mga solusyon ng kanilang mga asin:

Cu + 2AgNO 3 = Cu(NO 3) 2 + 2Ag↓

Ang isang kawili-wiling reaksyon ay nagaganap din kung saan ang tanso ay natutunaw sa asin ng isang mas aktibong metal - bakal sa +3 na estado ng oksihenasyon. Gayunpaman, walang mga kontradiksyon, dahil hindi pinapalitan ng tanso ang bakal mula sa asin nito, ngunit binabawasan lamang ito mula sa estado ng oksihenasyon +3 hanggang sa estado ng oksihenasyon na +2:

Fe 2 (SO 4) 3 + Cu = CuSO 4 + 2FeSO 4

Cu + 2FeCl 3 = CuCl 2 + 2FeCl 2

Ang huling reaksyon ay ginagamit sa paggawa ng mga microcircuits sa yugto ng pag-ukit ng mga tansong circuit board.

Copper corrosion

Ang tanso ay nabubulok sa paglipas ng panahon kapag nakikipag-ugnayan sa moisture, carbon dioxide at atmospheric oxygen:

2Cu + H 2 O + CO 2 + O 2 = (CuOH) 2 CO 3

Bilang resulta ng reaksyong ito, ang mga produktong tanso ay natatakpan ng maluwag na asul-berdeng patong ng tanso (II) hydroxycarbonate.

Mga kemikal na katangian ng zinc

Ang Zinc Zn ay nasa pangkat IIB ng IV period. Ang elektronikong pagsasaayos ng mga valence orbital ng mga atom ng isang elemento ng kemikal sa ground state ay 3d 10 4s 2. Para sa zinc, isang solong estado ng oksihenasyon lamang ang posible, katumbas ng +2. Ang zinc oxide ZnO at zinc hydroxide Zn(OH) 2 ay may binibigkas na amphoteric properties.

Ang zinc ay nabubulok kapag nakaimbak sa hangin, na natatakpan ng manipis na layer ng ZnO oxide. Ang oksihenasyon ay nangyayari lalo na madali sa mataas na kahalumigmigan at sa pagkakaroon ng carbon dioxide dahil sa reaksyon:

2Zn + H 2 O + O 2 + CO 2 → Zn 2 (OH) 2 CO 3

Ang singaw ng zinc ay nasusunog sa hangin, at isang manipis na strip ng zinc, pagkatapos na maliwanag sa apoy ng burner, ay nasusunog na may maberde na apoy:

Kapag pinainit, nakikipag-ugnayan din ang metal na zinc sa mga halogens, sulfur, at phosphorus:

Ang zinc ay hindi direktang tumutugon sa hydrogen, nitrogen, carbon, silicon at boron.

Ang zinc ay tumutugon sa mga non-oxidizing acid upang maglabas ng hydrogen:

Zn + H 2 SO 4 (20%) → ZnSO 4 + H 2

Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2

Ang teknikal na zinc ay lalong madaling natutunaw sa mga acid, dahil naglalaman ito ng mga dumi ng iba pang hindi gaanong aktibong mga metal, lalo na ang cadmium at tanso. Ang high-purity zinc ay lumalaban sa mga acid para sa ilang mga kadahilanan. Upang mapabilis ang reaksyon, ang isang high-purity sample ng zinc ay dinadala sa contact na may tanso o isang maliit na tansong asin ay idinagdag sa acid solution.

Sa temperatura na 800-900 o C (pulang init), ang zinc metal, na nasa isang tunaw na estado, ay nakikipag-ugnayan sa sobrang init na singaw ng tubig, na naglalabas ng hydrogen mula dito:

Zn + H 2 O = ZnO + H 2

Ang zinc ay tumutugon din sa mga oxidizing acid: puro sulfuric at nitric.

Ang zinc bilang isang aktibong metal ay maaaring bumuo ng sulfur dioxide, elemental sulfur at kahit hydrogen sulfide na may puro sulfuric acid.

Zn + 2H 2 SO 4 = ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

Ang komposisyon ng mga produktong pagbabawas ng nitric acid ay tinutukoy ng konsentrasyon ng solusyon:

Zn + 4HNO 3 (conc.) = Zn(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

3Zn + 8HNO 3 (40%) = 3Zn(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O

4Zn +10HNO 3 (20%) = 4Zn(NO 3) 2 + N 2 O + 5H 2 O

5Zn + 12HNO 3 (6%) = 5Zn(NO 3) 2 + N 2 + 6H 2 O

4Zn + 10HNO3 (0.5%) = 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

Ang direksyon ng proseso ay naiimpluwensyahan din ng temperatura, dami ng acid, kadalisayan ng metal, at oras ng reaksyon.
Ang zinc ay tumutugon sa mga solusyon sa alkali upang mabuo tetrahydroxycinates at hydrogen:

Zn + 2NaOH + 2H 2 O = Na 2 + H 2

Zn + Ba(OH) 2 + 2H 2 O = Ba + H 2

Kapag pinagsama sa anhydrous alkalis, nabubuo ang zinc zincates at hydrogen:

Sa isang mataas na alkaline na kapaligiran, ang zinc ay isang napakalakas na ahente ng pagbabawas, na may kakayahang bawasan ang nitrogen sa mga nitrates at nitrite sa ammonia:

4Zn + NaNO 3 + 7NaOH + 6H 2 O → 4Na 2 + NH 3

Dahil sa pagiging kumplikado, ang zinc ay dahan-dahang natutunaw sa solusyon ng ammonia, na binabawasan ang hydrogen:

Zn + 4NH 3 H 2 O → (OH) 2 + H 2 + 2H 2 O

Binabawasan din ng zinc ang mga hindi gaanong aktibong metal (sa kanan nito sa serye ng aktibidad) mula sa mga may tubig na solusyon ng kanilang mga asin:

Zn + CuCl 2 = Cu + ZnCl 2

Zn + FeSO 4 = Fe + ZnSO 4

Mga kemikal na katangian ng chromium

Ang Chromium ay isang elemento ng pangkat na VIB ng periodic table. Ang electronic configuration ng chromium atom ay nakasulat bilang 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1, i.e. sa kaso ng chromium, pati na rin sa kaso ng tansong atom, ang tinatawag na "leakage ng elektron" ay sinusunod.

Ang pinakakaraniwang ipinapakitang oxidation state ng chromium ay +2, +3 at +6. Dapat silang alalahanin, at sa loob ng balangkas ng programa ng Unified State Examination sa kimika, maaaring ipagpalagay na ang chromium ay walang ibang mga estado ng oksihenasyon.

Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang chromium ay lumalaban sa kaagnasan sa parehong hangin at tubig.

Pakikipag-ugnayan sa mga di-metal

may oxygen

Pinainit sa temperatura na higit sa 600 o C, nasusunog ang powdered chromium metal sa purong oxygen na bumubuo ng chromium (III) oxide:

4Cr + 3O2 = o t=> 2Cr 2 O 3

may mga halogens

Ang Chromium ay tumutugon sa chlorine at fluorine sa mas mababang temperatura kaysa sa oxygen (250 at 300 o C, ayon sa pagkakabanggit):

2Cr + 3F 2 = o t=> 2CrF 3

2Cr + 3Cl2 = o t=> 2CrCl 3

Ang Chromium ay tumutugon sa bromine sa isang mainit na temperatura (850-900 o C):

2Cr + 3Br 2 = o t=> 2CrBr 3

may nitrogen

Nakikipag-ugnayan ang metallic chromium sa nitrogen sa mga temperaturang higit sa 1000 o C:

2Cr + N 2 = ot=> 2CrN

na may asupre

Sa sulfur, ang chromium ay maaaring bumuo ng parehong chromium (II) sulfide at chromium (III) sulfide, na nakasalalay sa mga proporsyon ng sulfur at chromium:

Cr+S= o t=>CrS

2Cr + 3S = o t=> Cr 2 S 3

Ang Chromium ay hindi tumutugon sa hydrogen.

Pakikipag-ugnayan sa mga kumplikadong sangkap

Pakikipag-ugnayan sa tubig

Ang Chromium ay isang metal ng katamtamang aktibidad (na matatagpuan sa serye ng aktibidad ng mga metal sa pagitan ng aluminyo at hydrogen). Nangangahulugan ito na ang reaksyon ay nagaganap sa pagitan ng red-hot chromium at superheated water vapor:

2Cr + 3H2O = o t=> Cr 2 O 3 + 3H 2

Pakikipag-ugnayan sa mga acid

Ang Chromium sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay na-passivated ng puro sulfuric at nitric acids, gayunpaman, natutunaw ito sa kanila kapag kumukulo, habang nag-o-oxidize sa estado ng oksihenasyon +3:

Cr + 6HNO 3(conc.) = t o=> Cr(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O

2Cr + 6H 2 SO 4(conc) = t o=> Cr 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O

Sa kaso ng dilute na nitric acid, ang pangunahing produkto ng pagbabawas ng nitrogen ay ang simpleng sangkap N 2:

10Cr + 36HNO 3(dil) = 10Cr(NO 3) 3 + 3N 2 + 18H 2 O

Ang Chromium ay matatagpuan sa serye ng aktibidad sa kaliwa ng hydrogen, na nangangahulugan na ito ay may kakayahang maglabas ng H2 mula sa mga solusyon ng mga non-oxidizing acid. Sa panahon ng naturang mga reaksyon, sa kawalan ng access sa atmospheric oxygen, chromium (II) salts ay nabuo:

Cr + 2HCl = CrCl 2 + H 2

Cr + H 2 SO 4 (diluted) = CrSO 4 + H 2

Kapag ang reaksyon ay isinasagawa sa bukas na hangin, ang divalent chromium ay agad na na-oxidize ng oxygen na nakapaloob sa hangin sa estado ng oksihenasyon +3. Sa kasong ito, halimbawa, ang equation na may hydrochloric acid ay kukuha ng anyo:

4Cr + 12HCl + 3O 2 = 4CrCl 3 + 6H 2 O

Kapag ang metal na chromium ay pinagsama sa malakas na oxidizing agent sa pagkakaroon ng alkalis, ang chromium ay na-oxidize sa +6 na estado ng oksihenasyon, na bumubuo chromates:

Mga kemikal na katangian ng bakal

Iron Fe, isang elemento ng kemikal na matatagpuan sa pangkat VIIIB at mayroong serial number 26 sa periodic table. Ang pamamahagi ng mga electron sa iron atom ay ang mga sumusunod: 26 Fe1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2, iyon ay, ang iron ay kabilang sa mga d-element, dahil ang d-sublevel ay napuno sa kaso nito. Ito ay pinakanailalarawan sa pamamagitan ng dalawang estado ng oksihenasyon +2 at +3. Ang FeO oxide at Fe(OH) 2 hydroxide ay may pangunahing pangunahing katangian, habang ang Fe 2 O 3 oxide at Fe(OH) 3 hydroxide ay may kapansin-pansing amphoteric na katangian. Kaya, ang iron oxide at hydroxide (lll) ay natutunaw sa ilang lawak kapag pinakuluan sa puro solusyon ng alkalis, at tumutugon din sa anhydrous alkalis sa panahon ng pagsasani. Dapat pansinin na ang estado ng oksihenasyon ng bakal +2 ay napaka hindi matatag, at madaling pumasa sa estado ng oksihenasyon +3. Kilala rin ang mga iron compound sa isang bihirang estado ng oksihenasyon +6 - ferrates, mga asin ng hindi umiiral na "iron acid" H 2 FeO 4. Ang mga compound na ito ay medyo matatag lamang sa solidong estado o sa malakas na alkaline na solusyon. Kung ang alkalinity ng kapaligiran ay hindi sapat, ang mga ferrates ay mabilis na nag-oxidize ng kahit na tubig, na naglalabas ng oxygen mula dito.

Pakikipag-ugnayan sa mga simpleng sangkap

May oxygen

Kapag sinunog sa purong oxygen, ang bakal ay bumubuo ng tinatawag na bakal sukat, na may formula na Fe 3 O 4 at aktwal na kumakatawan sa isang halo-halong oksido, ang komposisyon nito ay maaaring kumbensyonal na kinakatawan ng formula na FeO∙Fe 2 O 3. Ang reaksyon ng pagkasunog ng bakal ay may anyo:

3Fe + 2O 2 = t o=> Fe 3 O 4

Sa asupre

Kapag pinainit, ang bakal ay tumutugon sa sulfur upang bumuo ng ferrous sulfide:

Fe + S = t o=>FeS

O may labis na asupre iron disulfide:

Fe + 2S = t o=>FeS 2

Sa mga halogens

Ang metal na bakal ay na-oxidize ng lahat ng mga halogen maliban sa yodo sa +3 na estado ng oksihenasyon, na bumubuo ng mga iron halides (lll):

2Fe + 3F 2 = t o=> 2FeF 3 – iron fluoride (lll)

2Fe + 3Cl 2 = t o=> 2FeCl 3 – ferric chloride (lll)

Ang Iodine, bilang pinakamahinang ahente ng oxidizing sa mga halogen, ay nag-oxidize ng iron lamang sa estado ng oksihenasyon +2:

Fe + I 2 = t o=> FeI 2 – iron iodide (ll)

Sa hydrogen

Ang bakal ay hindi tumutugon sa hydrogen (mga alkali na metal at alkaline earth metal lamang ang tumutugon sa hydrogen mula sa mga metal):

Pakikipag-ugnayan sa mga kumplikadong sangkap

Pakikipag-ugnayan sa mga acid

Sa mga non-oxidizing acid

Dahil ang iron ay matatagpuan sa serye ng aktibidad sa kaliwa ng hydrogen, nangangahulugan ito na ito ay may kakayahang maglipat ng hydrogen mula sa mga non-oxidizing acid (halos lahat ng acid maliban sa H 2 SO 4 (conc.) at HNO 3 ng anumang konsentrasyon):

Fe + H 2 SO 4 (diluted) = FeSO 4 + H 2

Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2

Kailangan mong bigyang-pansin ang gayong panlilinlang sa mga gawain ng Pinag-isang Estado ng Pagsusuri bilang isang tanong sa paksa kung anong antas ng oxidation iron ang mag-o-oxidize kapag nalantad sa dilute at concentrated hydrochloric acid. Ang tamang sagot ay hanggang +2 sa parehong mga kaso.

Ang bitag dito ay nakasalalay sa intuitive na inaasahan ng isang mas malalim na oksihenasyon ng bakal (hanggang d.o. +3) sa kaso ng pakikipag-ugnayan nito sa concentrated hydrochloric acid.

Pakikipag-ugnayan sa mga oxidizing acid

Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang iron ay hindi tumutugon sa puro sulfuric at nitric acids dahil sa passivation. Gayunpaman, ito ay tumutugon sa kanila kapag pinakuluan:

2Fe + 6H 2 SO 4 = o t=> Fe 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O

Fe + 6HNO3 = o t=> Fe(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O

Pakitandaan na ang dilute sulfuric acid ay nag-oxidize ng iron sa isang oxidation state na +2, at concentrated sulfuric acid sa +3.

Kaagnasan (rusting) ng bakal

Sa mahalumigmig na hangin, ang bakal ay napakabilis na kinakalawang:

4Fe + 6H 2 O + 3O 2 = 4Fe(OH) 3

Ang bakal ay hindi tumutugon sa tubig sa kawalan ng oxygen, alinman sa ilalim ng normal na kondisyon o kapag pinakuluan. Ang reaksyon sa tubig ay nangyayari lamang sa mga temperatura sa itaas ng pulang init (>800 o C). mga.:

Ang isa sa mga metal na natuklasan nang matagal na panahon, ngunit hanggang ngayon ay hindi nawala ang kaugnayan nito sa paggamit dahil sa mga kahanga-hangang katangian nito, ay zinc. Ang mga katangiang pisikal at kemikal nito ay ginagawang posible na gamitin ang materyal sa iba't ibang uri ng mga industriya at pang-araw-araw na buhay. Malaki rin ang epekto nito sa kalusugan ng tao.

Isang Maikling Kasaysayan ng Pagtuklas ng Elemento

Alam na ng mga tao kung ano ang zinc bago pa man ang ating panahon. Pagkatapos ng lahat, noon pa sila natutong gumamit ng mga haluang metal na naglalaman ng metal na ito. Gumamit ang mga Ehipsiyo ng mga ores na naglalaman ng tanso at sink, tinutunaw ang mga ito at nakakuha ng napakalakas, materyal na lumalaban sa oksihenasyon. Natagpuan ang mga gamit sa bahay at pinggan na gawa sa materyal na ito.

Lumilitaw ang pangalang zinc sa mga sinulat ng manggagamot na si Paracelsus noong ika-16 na siglo AD. Sa parehong panahon, ang mga Intsik ay nagsimulang aktibong gumamit ng metal, na naghagis ng mga barya mula dito. Unti-unti, ang kaalaman tungkol sa sangkap na ito at ang magagandang teknikal na katangian nito ay kumakalat sa Europa. Pagkatapos sa Germany at England natutunan din nila kung ano ang zinc at kung saan ito magagamit.

Ang tanso ay isa sa mga una at pinakatanyag na haluang metal, na ginamit mula noong sinaunang panahon sa Cyprus at kalaunan sa Alemanya at iba pang mga bansa.

Ang pangalan ay nagmula sa Latin na zincum, ngunit ang etimolohiya ay hindi lubos na malinaw. Mayroong ilang mga bersyon.

1. Mula sa German zinke, na isinasalin bilang "gilid".
2. Mula sa Latin na zincum, ibig sabihin ay "puting patong".
3. Persian "cheng", iyon ay, bato.
4. Old German zinco, na isinasalin bilang "plaque", "eyesore".

Natanggap ng elemento ang kasalukuyang pangalan nito sa simula lamang ng ika-20 siglo. Ang kahalagahan ng zinc ions sa katawan ng tao ay nakilala rin kamakailan lamang (ika-20 siglo). Bago ito, walang mga karamdaman na nauugnay sa elementong ito.

Gayunpaman, alam na noong sinaunang panahon, maraming mga tao ang gumagamit ng mga sopas na gawa sa karne ng batang tupa bilang isang paraan ng pagbawi mula sa sakit at para sa mabilis na paggaling. Ngayon ay maaari nating sabihin na ang epekto ay nakamit dahil sa mga zinc ions, kung saan ang ulam na ito ay naglalaman ng marami. Nakatulong ito na maibalik ang sirkulasyon ng dugo, mapawi ang pagkapagod at i-activate ang aktibidad ng utak.

Element Zinc: mga katangian

Ang elementong ito ay matatagpuan sa periodic table sa pangalawang pangkat, isang pangalawang subgroup. Serial number 30, mass ng Zinc - 65.37. Ang tanging at pare-parehong estado ng oksihenasyon ay +2. Electronic configuration ng panlabas na layer ng 4s 2 atom.

Sa talahanayan, ang Zinc, Copper, Cadmium, Chromium, Manganese at marami pang iba ay mga transition metal. Kabilang dito ang lahat na ang mga electron ay pumupuno sa panlabas at pre-external na d at f na mga sublevel ng enerhiya.

Mga sink na asin

Halos lahat ng mga asin na hindi doble at kumplikado, ibig sabihin, ay hindi naglalaman ng mga dayuhang kulay na ion, ay walang kulay.Ang pinakasikat sa mga tuntunin ng paggamit ng tao ay ang mga sumusunod.

1. Zinc chloride - ZnCL 2. Ang isa pang pangalan para sa tambalan ay paghihinang acid. Sa panlabas, lumilitaw ito bilang mga puting kristal na mahusay na sumisipsip ng kahalumigmigan ng hangin. Ginagamit upang linisin ang ibabaw ng mga metal bago maghinang, upang makakuha ng hibla, sa mga baterya, upang ma-impregnate ang kahoy bago iproseso bilang isang disinfectant.
2. Zinc sulfide. Puting pulbos, mabilis na nagiging dilaw kapag pinainit. Ito ay may mataas na punto ng pagkatunaw, hindi katulad ng purong metal. Ginagamit ito sa paggawa ng mga luminescent compound na inilapat sa mga screen, panel at iba pang mga bagay. Ay isang semiconductor.
3. - isang karaniwang lason na ginagamit upang mapupuksa ang mga gumagapang na hayop (mga daga, daga).
4. Smithsonite, o zinc carbonate - ZnCO 3. Walang kulay na mala-kristal na tambalan, hindi matutunaw sa tubig. Ginagamit ito sa produksyon ng petrochemical, gayundin sa mga reaksyon ng produksyon ng sutla. Ito ay isang katalista sa organic synthesis at ginagamit bilang isang pataba sa lupa.
5. Zinc acetate - (CH 3 COO) 2 Zn. Walang kulay na mga kristal, lubos na natutunaw sa lahat ng mga solvents ng anumang kalikasan. Ito ay malawakang ginagamit sa industriya ng kemikal, medikal at pagkain. Ginagamit upang gamutin ang nosopharyngitis. Ginamit bilang food additive E650 - nagpapasariwa ng hininga, pinipigilan ang paglitaw ng plaka sa ngipin kapag kasama sa chewing gum. Ginagamit din ito para sa pag-aatsara ng mga tina, pag-iingat ng kahoy, paggawa ng mga plastik at iba pang mga organikong synthesis. Halos saanman ito ay gumaganap ng papel na isang inhibitor.
6. Ang zinc iodide ay isang puting kristal na ginagamit sa radiography, bilang isang electrolyte sa mga baterya, at bilang isang dye para sa electron microscopy.
7. Itim o madilim na berdeng kristal na hindi makukuha sa pamamagitan ng direktang synthesis, dahil ang zinc ay hindi tumutugon sa nitrogen. Nabuo mula sa metal na ammonia. Sa mataas na temperatura ito ay nabubulok sa pagpapalabas ng zinc, samakatuwid ito ay ginagamit para sa produksyon nito.
8. Zinc nitrate. Walang kulay na mga hygroscopic na kristal. Ginagamit ang zinc sa form na ito sa industriya ng tela at katad para sa pagpapagamot ng mga tela.

Mga haluang metal

Tulad ng nabanggit sa itaas, ang pinakakaraniwang zinc alloy ay tanso. Ito ay kilala mula pa noong sinaunang panahon at aktibong ginagamit ng mga tao hanggang ngayon. Ano siya?

Ang tanso ay tanso at sink, na pinagsama nang maayos sa maraming iba pang mga metal, na nagbibigay ng karagdagang ningning, lakas at refractoriness sa haluang metal. Ang zinc ay kasama bilang isang elemento ng haluang metal, ang tanso bilang pangunahing isa. Ang kulay ng materyal ay dilaw at makintab, ngunit maaaring maging itim sa bukas na hangin sa isang mahalumigmig na kapaligiran. Ang punto ng pagkatunaw ay tungkol sa 950 o C, maaari itong mag-iba depende sa nilalaman ng zinc (mas marami ito, mas mababa ang temperatura).

Ang materyal ay mahusay na pinagsama sa mga sheet, pipe, at contact welded. Ito ay may mahusay na mga teknikal na katangian, kaya ang mga sumusunod na elemento ay ginawa mula dito:.

1. Mga bahagi ng makina at iba't ibang teknikal na kagamitan.
2. Mga manggas at naselyohang produkto.
3. Mga mani, bolts, tubo.
4. Mga fitting, bushings, anti-corrosion parts para sa iba't ibang uri ng transportasyon.
5. Mga detalye ng orasan.

Karamihan sa mga metal na aming isinasaalang-alang na mina sa mundo ay partikular na napupunta sa paggawa ng haluang ito.

Ang isa pang uri ng intermetallic compound ay zinc antimonide. Ang formula nito ay Zn 4 Sb 3. Isa rin itong haluang metal na ginagamit bilang semiconductor sa mga transistor, thermal imager, at magnetoresistive device.

Malinaw na ang paggamit ng zinc at ang mga compound nito ay napakalawak at halos lahat ng dako. Ang metal na ito ay kasing tanyag ng tanso at aluminyo, pilak at ginto, mangganeso at bakal. Ang kahalagahan nito ay lalong mahusay para sa mga teknikal na layunin bilang isang anti-corrosion na materyal. Pagkatapos ng lahat, ang iba't ibang mga haluang metal at produkto ay pinahiran ng zinc upang maprotektahan ang mga ito mula sa mapanirang natural na prosesong ito.

Biyolohikal na papel

Ano ang zinc mula sa medikal at biyolohikal na pananaw? Mahalaga ba ito sa buhay ng mga organismo at gaano ito kahusay? Lumalabas na ang mga zinc ions ay dapat na naroroon sa mga nabubuhay na nilalang. Kung hindi, ang kakulangan ay hahantong sa mga sumusunod na kahihinatnan:

• anemya;
• nabawasan ang insulin;
• allergy;
• pagbaba ng timbang at memorya;
• pagkapagod;
• depresyon;
• malabong paningin;
• pagkamayamutin at iba pa.

Ang mga pangunahing lugar ng konsentrasyon ng mga zinc ions sa katawan ng tao ay ang atay at mga kalamnan. Ito rin ang metal na ito na bahagi ng karamihan sa mga enzyme (halimbawa, carbonic anhydrase). Samakatuwid, ang karamihan sa mga catalytic na reaksyon ay nangyayari sa pakikilahok ng zinc.

Ano nga ba ang ginagawa ng mga ion?

1. Makilahok sa synthesis ng male hormones at seminal fluid.
2. Itinataguyod ang pagsipsip ng bitamina E.
3. Makilahok sa pagkasira ng mga molekula ng alkohol sa katawan.
4. Ang mga ito ay direktang kalahok sa synthesis ng maraming hormones (insulin, growth hormone, testosterone at iba pa).
5. Nakikibahagi sa hematopoiesis at pagpapagaling ng mga nasirang tissue.
6. Kinokontrol ang pagtatago ng mga sebaceous glandula, pinapanatili ang normal na paglaki ng buhok at kuko, at nagtataguyod ng mga proseso ng pagbabagong-buhay sa balat.
7. May kakayahan itong alisin ang mga lason sa katawan at palakasin ang immune system.
8. Nakakaapekto sa pagbuo ng mga panlasa na panlasa, pati na rin ang pang-amoy.
9. Nakikibahagi sa mga proseso ng transkripsyon, metabolismo ng bitamina A, nucleic synthesis at pagkabulok.
10. Ito ay isang kalahok sa lahat ng mga yugto ng paglaki at pag-unlad ng cell, at sinasamahan din ang proseso ng pagpapahayag ng gene.

Ang lahat ng ito ay muling nagpapatunay kung gaano kahalaga ang metal na ito. Ang papel nito sa mga biological system ay nilinaw lamang noong ika-20 siglo. Maraming mga problema at sakit sa nakaraan ang maaaring naiwasan kung alam ng mga tao ang tungkol sa paggamot sa mga gamot na nakabatay sa zinc.

Paano mo mapapanatili ang kinakailangang halaga ng elementong ito sa katawan? Ang sagot ay halata. Kinakailangang ubusin ang mga pagkaing naglalaman ng zinc. Maaaring mahaba ang listahan, kaya ipapapahiwatig lamang namin ang mga may pinakamataas na bilang ng elementong pinag-uusapan:

• mga mani at buto;
• munggo;
• karne;
• pagkaing-dagat, lalo na ang mga talaba;
• cereal at tinapay;
• produktong Gatas;
• mga gulay, gulay at prutas.

Paggamit ng tao

Sa pangkalahatan, naipahiwatig na namin kung saan ang mga sektor at lugar ng industriya ng zinc ay ginagamit. Ang presyo ng metal na ito at ang mga haluang metal nito ay medyo mataas. Halimbawa, ang isang sheet ng tanso na may sukat na 0.6 x 1.5 ay tinatayang nagkakahalaga ng 260 rubles. At ito ay lubos na makatwiran, dahil ang kalidad ng materyal ay medyo mataas.

Kaya, ang metal na zinc, iyon ay, bilang isang simpleng sangkap, ay ginagamit:

• para sa anti-corrosion coating sa mga produktong bakal at bakal;
• sa mga baterya;
• mga bahay-imprenta;
• bilang isang ahente ng pagbabawas at katalista sa mga organikong synthesis;
• sa metalurhiya para sa paghihiwalay ng iba pang mga metal mula sa kanilang mga solusyon.

Ginagamit ito hindi lamang para sa mga layuning kosmetiko, na nabanggit na namin, kundi pati na rin bilang isang tagapuno sa paggawa ng goma, bilang isang puting pigment sa mga pintura.

Napag-usapan namin kung saan ginagamit ang iba't ibang mga zinc salt kapag isinasaalang-alang ang mga compound na ito. Malinaw na, sa pangkalahatan, ang zinc at ang mga sangkap nito ay mahalaga at makabuluhang bahagi sa industriya, medisina at iba pang larangan, kung wala ito maraming proseso ang magiging imposible o napakahirap.

Ang zinc ay isang elemento ng periodic table, subgroup 2, period 4, na may atomic number 30 at atomic weight 65.39.

Malutong transition metal zinc.

• Ang mga kemikal na katangian ng zinc ay direktang naiimpluwensyahan ng kaugnayan nito sa bloke ng d-elemento. Ang grupong ito ay bumubuo ng mga kemikal na bono lamang sa mga panlabas na electron ng d-orbital. Samakatuwid, ang elemento ay may katangian na estado ng oksihenasyon ng +2 at katulad ng mga katangian ng magnesiyo.
• Ang hexagonal lattice ng zinc ay inilarawan sa Switzerland noong ika-16 na siglo at tinukoy bilang "crystalline needles". Ang transition metal ay may maraming isotopes sa mga varieties nito. Ang pinaka-matatag sa mga radioactive ay 65 zn na may kalahating buhay na 245 araw.
• Ang zinc metal sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay isang malutong na sangkap. Ang density nito ay 7.13 g/cm³. Sa liwanag, ang ningning na likas sa lahat ng mga metal ay nagdudulot ng mala-bughaw na kulay abo. Ang punto ng pagkatunaw ay nagsisimula mula sa 46 °C, at ang kumukulo na punto ay nagsisimula mula sa 906 °C. Nagpapakita ng mga amphoteric na katangian, ang elemento ay pangalawa lamang sa alkaline earth metal sa aktibidad. Ang potensyal ng redox ay 0.76 V.
  
  Ang zinc ay isang metal na lumalaban sa kaagnasan. Sa hanay ng pH na pH 9-11, ang pinakamataas na katatagan ay sinusunod. Sa ilalim ng mga kondisyon ng atmospera, ang kaagnasan ay hindi nangyayari dahil sa hitsura ng isang proteksiyon na pelikula sa ibabaw - zinc oxide. Ang kaagnasan ay magaganap gamit ang hydrogen o oxygen depolarization.

Papel sa metalurhiya

Ang mga prosesong hydro- at pyrometallurgical ay ang pinakakaraniwang pamamaraan para sa paggawa ng zinc metal mula sa ore. Ang mga katangian nito ay hindi mas mababa sa chromium bilang isang anti-corrosion coating. Kalahati ng lahat ng zinc na ginawa ay ginagamit upang maglapat ng proteksiyon na layer sa bakal at bakal.

Anti-corrosion application ng zinc.

Dahil sa mababang punto ng pagkatunaw ng sink at mga haluang metal nito sa iba pang mga metal, ang problema ng sensitivity sa overheating ay lumitaw. Samakatuwid, ang labis na overheating sa produksyon ay nagdudulot ng pagkagambala sa proseso na may kasunod na oksihenasyon ng haluang metal. Ang pinakakaraniwang haluang metal ay tanso (tanso) at tingga. Malawakang ginagamit ang mga ito sa teknolohiya, mga alkaline na baterya, mga galvanic na selula at mga haluang metal na may iba pang marangal na metal.

Ang mga katangian ng mga katangian ng isang elemento ay nagbabago sa ilalim ng impluwensya ng mga impurities. Halimbawa: ang isang ternary eutectic alloy ng lead at zinc na may admixture ng lata ay mas madaling natutunaw kaysa sa zinc mismo at nawasak sa ilalim ng mainit na presyon. Ang pagdaragdag lamang ng 0.2% na bakal sa zinc ay nagpapataas ng pagkasira nito nang maraming beses. Ang bismuth at arsenic, na bahagyang natutunaw sa elemento, sa pangkalahatan ay may negatibong epekto sa mga teknolohikal na katangian ng nagresultang sangkap.

Sa industriya, ang mga restorative properties ng elemento ay may mahalagang function. Nakikibahagi ito sa pag-ulan ng ginto mula sa mga solusyon, sa paggawa ng hydrosulfite, at sa pagkuha ng tanso at cadmium mula sa ore.

Mga reaksyon sa mga elemento

Pakikipag-ugnayan sa mga acid

Ang magandang reaksyon ng zinc sa karamihan ng mga acid ay dahil sa posisyon nito na may kaugnayan sa hydrogen sa electrochemical activity series ng mga metal. Gumagawa ito ng maraming mahahalagang zinc salts. Ang mga asing-gamot na ito ay higit na walang kulay, sila ay mga hygroscopic na kristal, ang mga solusyon kung saan, dahil sa hydrolysis, ay may acidic na kapaligiran. Sa kaso ng mga asin ng iba pang mga metal, aalisin din nito ang mga ito mula sa solusyon kung sila ay nasa serye ng boltahe sa kanan ng elemento.

Kapag nakikipag-ugnayan sa mga acid, ang mga zinc salt ay nabuo.

Sa isang solusyon ng elemento na may sulfuric acid sa temperatura sa ibaba 38 °C, ang zinc sulfate ay nabuo, ang siyentipikong pangalan kung saan ay ZnSO4 sulfate. Ginagamit ito sa paggawa ng viscose, ilang sangay ng metalurhiya, at sa medisina bilang disinfectant. Ang ZnCl2 chloride ay nakuha mula sa isang solusyon ng hydrochloric acid na may zinc. Ginagamit ito sa paggawa ng mga baterya, antiseptic impregnation ng kahoy at hibla ng papel.

Nagmula sa mga compound

1. Ang zinc at ang mga amphoteric properties nito ay inililipat sa zinc hydroxides Zn (OH)2. Ang mga sangkap na ito ay nagpapakita ng kemikal na pag-uugali ng mga acid at base sa parehong oras. Ang hydroxide ay maaaring makuha sa anyo ng isang puting precipitate sa pamamagitan ng pagkilos ng isang alkali sa sulfate. Sa natural na estado nito, ang hydroxide ay isang mala-kristal na sangkap na nabubulok sa temperaturang higit sa 130 °C. Ginagamit para sa synthesis ng zinc salts.
2. Ang lumang paraan ng pagkuha ng ZnO oxide, na dating tinatawag na "prosesong Pranses," ay matatawag na epektibo. Sa pagkakaroon ng mataas na pinainit na hangin sa paligid ng cell plate, ang singaw ng zinc ay magsisimulang ilabas, na pagkatapos ay mag-apoy sa isang mala-bughaw na ilaw, na bumubuo ng isang oksido. Sa malakihang produksyon, ito ay nakuha mula sa natural na mineral na zincite. Bilang karagdagan, ang thermal decomposition ng mas kumplikadong mga compound, tulad ng hydroxide, ay malawakang ginagamit upang makagawa ng oksido.
3. Ang walang kulay na puting oksido na pulbos, na hindi matutunaw sa tubig, ay nagpapahayag ng kemikal na duality nito. Sa pamamagitan ng pagsasama ng zinc oxide na may alkalis, ang zincates ay nakuha. Kapag pinagsama sa mga oxide - silicates. Ang sarili nitong thermal conductivity ay nagpapahintulot na ito ay maging isang semiconductor, ang band gap na kung saan ay 3.36 eV. Ang oksido ay may malawak na hanay ng mga gamit sa industriya ng kemikal, na nagiging tagapuno sa maraming plastik. Sa electronics, wala ni isang TV beam tube ang magagawa kung wala ito. Kasama rin ito sa karamihan ng mga dermatological ointment.
   

Sink(lat. Zicum), Zn, elemento ng kemikal ng pangkat II ng periodic system ng Mendeleev; atomic number 30, atomic mass 65.38, bluish-white metal. Mayroong 5 kilalang stable isotopes na may mass number na 64, 66, 67, 68 at 70; ang pinakakaraniwan ay 64 Zn (48.89%). Ang isang bilang ng mga radioactive isotopes ay artipisyal na nakuha, kung saan ang pinakamahabang buhay ay 65 Zn na may kalahating buhay T ½ = 245 araw; ginamit bilang isotopic indicator.

Makasaysayang sanggunian. Ang isang haluang metal ng zinc at tanso - tanso - ay kilala sa mga sinaunang Greeks at Egyptian. Sa loob ng mahabang panahon hindi posible na ihiwalay ang purong Zinc. Noong 1746, si A. S. Marggraf ay bumuo ng isang paraan para sa paggawa ng metal sa pamamagitan ng pag-calcine ng pinaghalong oxide at karbon nito na walang air access sa clay refractory retorts, na sinusundan ng condensation ng zinc vapor sa mga refrigerator. Ang zinc smelting ay nagsimula sa isang pang-industriya na sukat noong ika-17 siglo.

Pamamahagi ng Zinc sa kalikasan. Ang average na nilalaman ng Zinc sa crust ng lupa (clarke) ay 8.3 10 -3% sa timbang, sa mga pangunahing igneous na bato ay bahagyang mas mataas (1.3 10 -2%) kaysa sa acidic na mga bato (6 10 -3%) . Mayroong 66 na kilalang Zinc mineral, ang pinakamahalaga sa mga ito ay zincite, sphalerite, willemite, calamine, smithsonite, Frank-linite ZnFe 2 O 4 . Ang zinc ay isang energetic aquatic migrant; Ang paglipat nito sa mga thermal water kasama ng Pb ay partikular na katangian; Ang zinc sulfides, na may malaking kahalagahan sa industriya, ay namuo mula sa mga tubig na ito. Ang zinc ay lumilipat din nang masigla sa ibabaw at tubig sa lupa; ang pangunahing precipitant para dito ay H 2 S, ang sorption sa pamamagitan ng clays at iba pang proseso ay may mas mababang papel. Ang zinc ay isang mahalagang biogenic na elemento; Ang nabubuhay na bagay ay naglalaman ng average na 5·10 -4% Zinc, ngunit mayroon ding mga organismong konsentrasyon (halimbawa, ilang violets).

Mga pisikal na katangian ng Zinc. Ang zinc ay isang medium-hard metal. Kapag malamig ito ay marupok, ngunit sa 100-150 °C ito ay napaka-plastik at madaling igulong sa mga sheet at foil na may kapal na humigit-kumulang isang daan ng isang milimetro. Sa 250 °C ito ay nagiging malutong muli. Wala itong polymorphic modification. Nagi-kristal sa isang hexagonal na sala-sala na may mga parameter na a = 2.6594Å, c = 4.9370Å. Atomic radius 1.37Å; ionic Zn 2+ -0.83Å. Ang density ng solid Zinc ay 7.133 g/cm 3 (20 °C), likido 6.66 g/cm 3 (419.5 °C); t pl 419.5 °C; punto ng kumukulo 906 °C. Temperature coefficient ng linear expansion 39.7 10 -3 (20-250 °C), thermal conductivity coefficient 110.950 W/(m K) 0.265 cal/cm sec °C (20 °C), electrical resistivity 5.9 10 -6 ohm cm (20 °C), tiyak na init ng Zinc 25.433 kJ/(kg K.). Lakas ng tensile 200-250 MN/m2 (2000-2500 kgf/cm2), relative elongation 40-50%, Brinell hardness 400-500 MN/m2 (4000-5000 kgf/cm2). Ang zinc ay diamagnetic, ang partikular na magnetic susceptibility nito ay -0.175·10 -6.

Mga kemikal na katangian ng Zinc. Ang panlabas na electronic configuration ng Zn atom ay 3d 10 4s 2. Ang estado ng oksihenasyon sa mga compound ay +2. Ang normal na potensyal na redox na 0.76 V ay nagpapakilala sa Zinc bilang isang aktibong metal at isang masiglang ahente ng pagbabawas. Sa hangin sa temperatura na hanggang 100 °C, ang zinc ay mabilis na nabubulok, na natatakpan ng ibabaw na pelikula ng mga pangunahing carbonate. Sa mahalumigmig na hangin, lalo na sa pagkakaroon ng CO 2, ang pagkasira ng metal ay nangyayari kahit na sa normal na temperatura. Kapag malakas na pinainit sa hangin o oxygen, ang zinc ay nasusunog nang matindi na may mala-bughaw na apoy, na gumagawa ng puting usok ng zinc oxide ZnO. Ang dry fluorine, chlorine at bromine ay hindi tumutugon sa Zinc sa malamig, ngunit sa pagkakaroon ng singaw ng tubig ang metal ay maaaring mag-apoy, na bumubuo, halimbawa, ZnCl 2. Ang pinainit na pinaghalong Zinc powder at sulfur ay nagbibigay ng Zinc sulfide ZnS. Namuo ang zinc sulfide kapag ang hydrogen sulfide ay tumutugon sa mahinang acidic o ammoniacal aqueous solution ng Zn salts. Ang ZnH 2 hydride ay nakukuha sa pamamagitan ng pagtugon sa LiAlH 4 sa Zn(CH 3) 2 at iba pang Zinc compound; isang bagay na parang metal na nabubulok sa mga elemento kapag pinainit. Nitride Zn 3 N 2 - itim na pulbos, ay nabuo kapag pinainit sa 600 ° C sa isang stream ng ammonia; matatag sa hangin hanggang sa 750 °C, nabubulok ito ng tubig. Ang Zinc carbide ZnC 2 ay nakuha sa pamamagitan ng pag-init ng Zinc sa isang stream ng acetylene. Ang malakas na mineral acid ay masiglang natutunaw ang Zinc, lalo na kapag pinainit, upang mabuo ang kaukulang mga asing-gamot. Kapag nakikipag-ugnayan sa dilute na HCl at H 2 SO 4, ang H 2 ay inilabas, at sa HNO 3, bilang karagdagan, NO, NO 2, NH 3. Ang zinc ay tumutugon sa puro HCl, H 2 SO 4 at HNO 3, na naglalabas ng H 2, SO 2, NO at NO 2, ayon sa pagkakabanggit. Ang mga solusyon at natutunaw ng alkalis ay nag-oxidize ng Zinc, naglalabas ng H2 at bumubuo ng mga nalulusaw sa tubig na zincites. Ang intensity ng pagkilos ng mga acid at alkalis sa zinc ay nakasalalay sa pagkakaroon ng mga impurities dito. Ang Pure Zinc ay hindi gaanong reaktibo sa mga reagents na ito dahil sa mataas nitong hydrogen overvoltage. Sa tubig, ang mga zinc salt ay nag-hydrolyze kapag pinainit, na naglalabas ng puting precipitate ng Zn(OH) 2 hydroxide. Ang mga kumplikadong compound na naglalaman ng Zinc ay kilala, halimbawa SO 4 at iba pa.

Pagkuha ng Zinc. Ang zinc ay mina mula sa polymetallic ores na naglalaman ng 1-4% Zn sa anyo ng sulfide, pati na rin ang Cu, Pb, Ag, Au, Cd, Bi. Ang mga ores ay pinayaman sa pamamagitan ng selective flotation, pagkuha ng zinc concentrates (50-60% Zn) at sa parehong oras ng lead, tanso, at kung minsan din ang pyrite concentrates. Ang mga zinc concentrates ay pinaputok sa mga furnace sa isang fluidized bed, na ginagawang ZnO oxide ang Zinc sulfide; ang nagreresultang sulfur dioxide SO 2 ay natupok sa paggawa ng sulfuric acid. Mayroong dalawang ruta mula sa ZnO hanggang Zn. Ayon sa paraan ng pyrometallurgical (distillation), na umiral sa mahabang panahon, ang calcined concentrate ay sumasailalim sa sintering upang magbigay ng granularity at gas permeability, at pagkatapos ay nabawasan ng karbon o coke sa 1200-1300 ° C: ZnO + C = Zn + CO. Ang mga nagresultang singaw ng metal ay pinalapot at ibinubuhos sa mga hulma. Sa una, ang pagbawas ay isinasagawa lamang sa mga retort na gawa sa lutong luwad, pinamamahalaan nang manu-mano, nang maglaon ay nagsimula silang gumamit ng mga vertical mechanized retorts na gawa sa carborundum, pagkatapos - shaft at arc electric furnaces; Mula sa lead-zinc concentrates Ang zinc ay nakukuha sa mga blast furnace. Ang pagiging produktibo ay unti-unting tumaas, ngunit ang Zinc ay naglalaman ng hanggang 3% na mga dumi, kabilang ang mahalagang cadmium. Ang Distillation Zinc ay dinadalisay sa pamamagitan ng segregation (ibig sabihin, sa pamamagitan ng pag-aayos ng likidong metal mula sa bakal at bahagi ng lead sa 500 °C), na umaabot sa isang kadalisayan ng 98.7%. Ang kung minsan ay mas kumplikado at mahal na paglilinis sa pamamagitan ng pagwawasto ay gumagawa ng metal na may kadalisayan na 99.995% at nagbibigay-daan sa pagbawi ng cadmium.

Ang pangunahing paraan ng pagkuha ng Zinc ay electrolytic (hydrometallurgical). Ang mga inihaw na concentrates ay ginagamot ng sulfuric acid; ang resultang sulfate solution ay nililinis ng mga impurities (sa pamamagitan ng pag-precipitating sa kanila ng zinc dust) at sumasailalim sa electrolysis sa mga paliguan na mahigpit na nilagyan ng lead o vinyl plastic sa loob. Ang zinc ay idineposito sa mga aluminum cathode, kung saan ito ay tinanggal (natanggal) araw-araw at natutunaw sa mga induction furnace. Karaniwan, ang kadalisayan ng electrolytic Zinc ay 99.95%, ang pagkakumpleto ng pagkuha nito mula sa concentrate (isinasaalang-alang ang pagproseso ng basura) ay 93-94%. Ang zinc sulfate, Pb, Cu, Cd, Au, Ag ay nakukuha mula sa produksyon ng basura; minsan din In, Ga, Ge, Tl.

Paglalapat ng Zinc. Halos kalahati ng Zinc na ginawa ay ginugugol sa pagprotekta sa bakal mula sa kaagnasan (Galvanizing). Dahil nauuna ang Zinc sa iron sa stress series, kapag ang galvanized iron ay pumasok sa isang kinakaing unti-unti na kapaligiran, ang Zinc ay napapailalim sa pagkawasak. Dahil sa mahusay na mga katangian ng paghahagis at mababang punto ng pagkatunaw, ang zinc ay ginagamit para sa paghuhulma ng iniksyon ng iba't ibang maliliit na bahagi ng sasakyang panghimpapawid at iba pang mga makina. Ang mga haluang metal na tanso at sink - tanso, nickel silver, pati na rin ang zinc na may lead at iba pang mga metal ay malawakang ginagamit sa teknolohiya. Ang zinc ay nagbibigay ng mga intermetallic compound na may ginto at pilak (hindi matutunaw sa likidong tingga) at samakatuwid ang Zinc ay ginagamit para sa pagdadalisay ng tingga mula sa mga marangal na metal. Sa anyo ng pulbos, ang Zinc ay nagsisilbing isang ahente ng pagbabawas sa isang bilang ng mga kemikal at teknolohikal na proseso: sa paggawa ng hydrosulfite, sa panahon ng pag-ulan ng ginto mula sa mga pang-industriyang solusyon sa cyanide, tanso at cadmium sa panahon ng paglilinis ng mga solusyon sa zinc sulfate, at iba pa. Maraming Zinc compound ang mga phosphor, halimbawa, ang tatlong pangunahing kulay sa screen ng tube ng larawan ay nakasalalay sa ZnS Ag (asul), ZnSe Ag (berde) at Zn 3 (PO 4) 2 Mn (pula). Ang mga mahalagang semiconductor na materyales ay Zinc compound ng uri A II B VI - ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO. Ang pinakakaraniwang kasalukuyang pinagmumulan ng kemikal ay mayroong Zinc bilang isang negatibong elektrod.

Zinc sa katawan. Ang zinc, bilang isa sa mga biogenic na elemento, ay patuloy na naroroon sa mga tisyu ng mga halaman at hayop. Ang average na nilalaman ng Zinc sa karamihan ng mga organismong panlupa at dagat ay ikasalibo ng isang porsyento. Ang mga mushroom, lalo na ang mga lason, ay mayaman sa Zinc, lichens, conifers at ilang invertebrate na hayop sa dagat, tulad ng oysters (0.4% dry weight). Sa mga zone na may mataas na nilalaman ng Zinc sa mga bato, matatagpuan ang Zinc-concentrating na tinatawag na mga halaman ng galmaine. Ang zinc ay pumapasok sa katawan ng mga halaman mula sa lupa at tubig, at ng mga hayop - na may pagkain. Ang pang-araw-araw na pangangailangan ng tao para sa Zinc (5-20 mg) ay sakop ng mga inihurnong produkto, karne, gatas, at mga gulay; Sa mga sanggol, ang pangangailangan para sa Zinc (4-6 mg) ay natutugunan sa pamamagitan ng gatas ng ina.

Ang biological na papel ng zinc ay nauugnay sa pakikilahok nito sa mga reaksyong enzymatic na nagaganap sa mga selula. Ito ay bahagi ng pinakamahalagang enzymes: carbonic anhydrase, iba't ibang dehydrogenases, phosphatases na nauugnay sa paghinga at iba pang mga physiological na proseso, proteinases at peptidases na kasangkot sa metabolismo ng protina, nucleic acid metabolism enzymes (RNA at DNA polymerases) at iba pa. Ang zinc ay gumaganap ng isang makabuluhang papel sa synthesis ng messenger RNA molecules sa kaukulang mga seksyon ng DNA (transkripsyon), sa pag-stabilize ng ribosomes at biopolymers (RNA, DNA, ilang mga protina).

Sa mga halaman, kasama ang pakikilahok sa paghinga, protina at metabolismo ng nucleic acid, kinokontrol ng zinc ang paglago, nakakaapekto sa pagbuo ng amino acid tryptophan, at pinatataas ang nilalaman ng gibberellins. Ang zinc ay nagpapatatag ng mga macromolecule ng iba't ibang biological membrane at maaaring maging isang mahalagang bahagi ng mga ito, nakakaapekto sa transportasyon ng ion, at nakikilahok sa supramolecular na organisasyon ng mga cellular organelles. Sa pagkakaroon ng Zinc sa kultura ng Ustilago sphaerogena, isang mas malaking bilang ng mitochondria ang nabuo; na may kakulangan ng Zinc sa Euglena gracilis, nawawala ang mga ribosom. Ang zinc ay kinakailangan para sa pagbuo ng itlog at embryo (sa kawalan nito, ang mga buto ay hindi nabuo). Pinapataas nito ang tagtuyot, init at malamig na resistensya ng mga halaman. Ang kakulangan ng zinc ay humahantong sa kapansanan sa paghahati ng cell, iba't ibang mga functional na sakit - pagpaputi ng mga tuktok ng mais, rosette ng mga halaman at iba pa. Sa mga hayop, bilang karagdagan sa pakikilahok sa paghinga at metabolismo ng nucleic acid, pinapataas ng Zinc ang aktibidad ng mga gonad at nakakaapekto sa pagbuo ng balangkas ng pangsanggol. Ipinakita na ang kakulangan ng zinc sa mga daga ng pag-aalaga ay binabawasan ang nilalaman ng RNA at synthesis ng protina sa utak at nagpapabagal sa pag-unlad ng utak. Ang isang zinc-containing protein ay nahiwalay sa laway ng parotid gland ng tao; ito ay ipinapalagay na ito stimulates ang pagbabagong-buhay ng mga cell ng lasa buds ng dila at sumusuporta sa kanilang panlasa function. Ang zinc ay gumaganap ng isang proteksiyon na papel sa katawan kapag ang kapaligiran ay nadumhan ng cadmium.

Ang kakulangan ng zinc sa katawan ay humahantong sa dwarfism at pagkaantala ng sekswal na pag-unlad; kapag ito ay pumasok sa katawan nang labis, ang mga carcinogenic effect at nakakalason na epekto sa puso, dugo, gonads, atbp. ay posible (ayon sa eksperimentong data). . Kapag natutunaw ang mga haluang metal na naglalaman ng zinc, posible ang mga kaso ng foundry fever. Ang mga paghahanda ng zinc sa anyo ng mga solusyon (Zinc sulfate) at bilang bahagi ng mga pulbos, pastes, ointment, suppositories (Zinc oxide) ay ginagamit sa gamot bilang mga astringent at disinfectant.

Elementong sink(Zn) sa periodic table ay may serial number na 30. Ito ay nasa ikaapat na yugto ng ikalawang pangkat. Timbang ng atom - 65.37. Pamamahagi ng mga electron sa mga layer 2-8-18-2.

Element 30 ng periodic table Ang zinc ay isang mala-bughaw na puting metal na natutunaw sa 419 (C, at sa 913 (C) ito ay nagiging singaw; ang density nito ay 7.14 g/cm3. Sa ordinaryong temperatura, ang zinc ay medyo marupok, ngunit sa 100-110 ( Ito ay yumuko nang maayos at pinagsama sa mga sheet. Sa hangin, ang zinc ay natatakpan ng isang manipis na layer ng oxide o basic carbonate, na pinoprotektahan ito mula sa karagdagang oksihenasyon. Ang tubig ay halos walang epekto sa sink, bagaman ito ay matatagpuan sa serye ng mga stress sa kaliwa ng hydrogen. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang resulta sa ibabaw ng zinc, kapag ito ay nakikipag-ugnayan sa tubig, ang hydroxide ay halos hindi matutunaw at pinipigilan ang karagdagang kurso ng reaksyon. Sa dilute acids, zinc madaling natutunaw upang mabuo ang kaukulang mga asin. Bilang karagdagan, ang zinc, tulad ng beryllium at iba pang mga metal na bumubuo ng amphoteric hydroxides, ay natutunaw sa alkali. bumubuo ng zinc oxide.

Ang karaniwang nilalaman ng zinc sa crust ng lupa ay 8.3·10-3%; sa mga pangunahing igneous na bato ito ay bahagyang mas mataas (1.3·10-2%) kaysa sa acidic na bato (6·10-3%). Ang zinc ay isang energetic aquatic migrant; ang paglipat nito sa mga thermal water kasama ang lead ay partikular na tipikal. Ang zinc sulfides, na mahalaga sa industriya, ay namuo mula sa mga tubig na ito. Ang zinc ay lumilipat din nang masigla sa ibabaw at ilalim ng tubig; ang pangunahing precipitant para dito ay hydrogen sulfide; ang pagsipsip ng mga clay at iba pang mga proseso ay gumaganap ng mas mababang papel.
Ang zinc ay isang mahalagang biogenic na elemento; ang mga buhay na organismo ay naglalaman ng average na 5·10-4% zinc. Ngunit may mga pagbubukod - tinatawag na mga organismo ng hub (halimbawa, ilang mga violets).

Mga deposito ng zinc

Ang mga deposito ng zinc ay kilala sa Iran, Australia, Bolivia, at Kazakhstan. Sa Russia, ang pinakamalaking producer ng lead-zinc concentrates ay ang JSC MMC Dalpolimetal

Pagkuha ng zinc

Sink ay hindi nangyayari sa kalikasan bilang isang katutubong metal.
Ang zinc ay nakuha mula sa polymetallic ores na naglalaman ng 1-4% Zn sa anyo ng sulfide, pati na rin ang Cu, Pb, Ag, Au, Cd, Bi. Ang mga ores ay pinayaman sa pamamagitan ng selective flotation, pagkuha ng zinc concentrates (50-60% Zn) at sa parehong oras ng lead, tanso, at kung minsan din pyrite concentrates. Ang zinc concentrates ay pinaputok sa fluidized bed furnaces, na ginagawang ZnO oxide ang zinc sulfide; Ang nagreresultang sulfur dioxide SO2 ay ginagamit upang makagawa ng sulfuric acid. Ang purong zinc ay nakukuha mula sa ZnO oxide sa dalawang paraan. Ayon sa paraan ng pyrometallurgical (distillation), na umiral sa mahabang panahon, ang calcined concentrate ay sumasailalim sa sintering upang magbigay ng granularity at gas permeability, at pagkatapos ay nabawasan ng karbon o coke sa 1200-1300 °C: ZnO + C = Zn + CO. Ang mga nagresultang singaw ng metal ay pinalapot at ibinubuhos sa mga hulma. Sa una, ang pagbabawas ay isinasagawa lamang sa mga retort na gawa sa lutong luad, pinamamahalaan nang manu-mano, nang maglaon ay nagsimula silang gumamit ng mga vertical mechanized retorts na gawa sa carborundum, pagkatapos - shaft at arc electric furnaces; Ang zinc ay nakukuha mula sa lead-zinc concentrates sa mga blast furnace. Ang pagiging produktibo ay unti-unting tumaas, ngunit ang zinc ay naglalaman ng hanggang 3% na mga dumi, kabilang ang mahalagang cadmium. Ang distillation zinc ay dinadalisay sa pamamagitan ng segregation (iyon ay, sa pamamagitan ng pag-aayos ng likidong metal mula sa bakal at bahagi ng lead sa 500 °C), na nakakamit ang kadalisayan ng 98.7%. Ang kung minsan ay mas kumplikado at mahal na paglilinis sa pamamagitan ng pagwawasto ay gumagawa ng metal na may kadalisayan na 99.995% at nagbibigay-daan sa pagbawi ng cadmium.

Ang pangunahing paraan ng pagkuha ng zinc ay electrolytic (hydrometallurgical). Ang mga calcined concentrates ay ginagamot ng sulfuric acid; ang resultang sulfate solution ay nililinis ng mga impurities (sa pamamagitan ng pag-precipitating sa kanila ng zinc dust) at sumasailalim sa electrolysis sa mga paliguan na mahigpit na nilagyan ng lead o vinyl plastic sa loob. Ang zinc ay idineposito sa mga aluminum cathode, kung saan ito ay tinanggal (natanggal) araw-araw at natutunaw sa mga induction furnace. Karaniwan, ang kadalisayan ng electrolytic zinc ay 99.95%, ang pagkakumpleto ng pagkuha nito mula sa concentrate (isinasaalang-alang ang pagproseso ng basura) ay 93-94%. Ang zinc sulfate, Pb, Cu, Cd, Au, Ag ay nakukuha mula sa produksyon ng basura; minsan din In, Ga, Ge, Tl.

Biyolohikal na papel

Ang katawan ng may sapat na gulang ay naglalaman sa average ng tungkol sa 2 g ng zinc, na kung saan ay puro pangunahin sa mga kalamnan, atay at pancreas. Mahigit sa 400 enzymes ang naglalaman ng zinc. Kabilang sa mga ito ang mga enzyme na nagpapagana sa hydrolysis ng peptides, protina at ester, ang pagbuo ng aldehydes, at ang polymerization ng DNA at RNA. Ang mga ion ng Zn2+ sa mga enzyme ay nagdudulot ng polariseysyon ng mga molekula ng tubig at mga organikong sangkap, na nagtataguyod ng kanilang deprotonation ayon sa reaksyon:

Zn2+ + H2O = ZnOH+ + H+
Ang pinaka-pinag-aralan na enzyme ay carbonic anhydrase, isang protina na naglalaman ng zinc at binubuo ng humigit-kumulang 260 amino acid residues. Ang enzyme na ito ay matatagpuan sa mga pulang selula ng dugo at nagtataguyod ng conversion ng carbon dioxide na nabuo sa mga tisyu sa panahon ng kanilang mahahalagang aktibidad sa bikarbonate ions at carbonic acid, na dinadala ng dugo sa mga baga, kung saan sila ay pinalabas mula sa katawan sa anyo ng carbon dioxide. Sa kawalan ng enzyme, ang conversion ng CO2 sa anion HCO3- ay nangyayari sa napakababang rate. Sa carbonic anhydrase molecule, ang zinc atom ay nakagapos sa tatlong imidazole group ng histidine amino acid residues at isang water molecule, na madaling ma-deprotonate, na nagiging coordinated hydroxide. Ang carbon atom ng carbon dioxide molecule, na may bahagyang positibong singil, ay nakikipag-ugnayan sa oxygen atom ng hydroxyl group. Kaya, ang coordinated CO2 molecule ay na-convert sa isang bicarbonate anion, na nag-iiwan sa aktibong sentro ng enzyme, na pinapalitan ng isang molekula ng tubig. Pinapabilis ng enzyme ang reaksyong ito ng hydrolysis ng 10 milyong beses.

Mga aplikasyon ng zinc

Ang purong zinc metal ay ginagamit upang mabawi ang mga mahalagang metal na mina sa pamamagitan ng underground leaching (ginto, pilak). Bilang karagdagan, ang zinc ay ginagamit upang kunin ang pilak, ginto (at iba pang mga metal) mula sa krudo na tingga sa anyo ng zinc-silver-gold intermetallic compounds (tinatawag na "silver foam"), na pagkatapos ay pinoproseso ng mga kumbensyonal na pamamaraan ng pagpino.
Ginagamit ito upang protektahan ang bakal mula sa kaagnasan (galvanisasyon ng mga ibabaw na hindi napapailalim sa mekanikal na stress, o metallization - para sa mga tulay, tangke, mga istrukturang metal).
Ang zinc ay ginagamit bilang isang materyal para sa negatibong elektrod sa mga mapagkukunan ng kapangyarihan ng kemikal, iyon ay, sa mga baterya at nagtitipon, halimbawa: manganese-zinc cell, silver-zinc na baterya (EMF 1.85 V, 150 Wh / kg, 650 Wh / dm³, mababang resistensya at napakalaking discharge currents), mercury-zinc element (EMF 1.35 V, 135 Wh/kg, 550-650 Wh/dm³), dioxysulfate-mercury element, zinc iodate element, copper- oxide galvanic cell (EMF 0.7-1.6 Volts , 84-127 Wh/kg, 410-570 Wh/dm³), chromium-zinc cell, zinc-silver chloride cell, nickel-zinc na baterya (EMF 1 .82 Volt, 95–118 Wh/kg, 230–295 Wh/ dm³), lead-zinc cell, zinc-chlorine na baterya, zinc-bromine na baterya, atbp.

Ang papel ng zinc sa mga baterya ng zinc-air, na may napakataas na tiyak na kapasidad ng enerhiya, ay napakahalaga. Nangangako sila para sa pagsisimula ng mga makina (baterya ng lead - 55 Wh/kg, zinc-air - 220-300 Wh/kg) at para sa mga de-kuryenteng sasakyan (hanggang sa 900 km).

Ang mga plato ng zinc ay malawakang ginagamit sa pag-print, lalo na, para sa pag-print ng mga guhit sa malalaking sirkulasyon ng mga publikasyon. Para sa layuning ito, ginamit ang zincography mula pa noong ika-19 na siglo - paggawa ng mga cliches sa isang plato ng zinc sa pamamagitan ng pag-ukit ng disenyo dito na may acid. Ang mga dumi, maliban sa isang maliit na halaga ng tingga, ay nakakapinsala sa proseso ng pag-ukit. Bago mag-ukit, ang zinc plate ay annealed at pinagsama sa isang pinainit na estado.
Ang zinc ay idinagdag sa maraming matitigas na panghinang upang mabawasan ang kanilang pagkatunaw.
Ang zinc oxide ay malawakang ginagamit sa gamot bilang isang antiseptic at anti-inflammatory agent. Ginagamit din ang zinc oxide upang makagawa ng pintura - zinc white.

Sink- isang mahalagang bahagi ng tanso. Ang mga zinc alloy na may aluminyo at magnesiyo (ZAM, ZAMAK), dahil sa kanilang medyo mataas na mekanikal at napakataas na mga katangian ng paghahagis, ay napakalawak na ginagamit sa mechanical engineering para sa precision casting. Sa partikular, sa industriya ng armas, ang mga pistol bolts ay minsan ay inihagis mula sa ZAMAK (-3, −5) na haluang metal, lalo na ang mga idinisenyo para sa paggamit ng mahina o traumatikong mga cartridge. Gayundin, ang lahat ng uri ng teknikal na accessory ay inihagis mula sa mga zinc alloy, tulad ng mga hawakan ng kotse, mga katawan ng carburetor, mga modelo ng sukat at lahat ng uri ng mga miniature, pati na rin ang anumang iba pang mga produkto na nangangailangan ng tumpak na paghahagis na may katanggap-tanggap na lakas.

Sink klorido- isang mahalagang pagkilos ng bagay para sa paghihinang ng mga metal at isang bahagi sa paggawa ng hibla.
Ang zinc sulfide ay ginagamit sa paggawa ng mga short-lasting phosphors at iba pang luminescent compound, kadalasang pinaghalong ZnS at CdS, na isinaaktibo sa mga ion ng iba pang mga metal. Ginagamit din ang mga phosphor batay sa zinc at cadmium sulfide sa industriya ng electronics para sa paggawa ng mga makinang na nababaluktot na mga panel at screen bilang mga electroluminophores at komposisyon na may maikling oras ng pagkinang.
Ang zinc telluride, selenide, phosphide, at sulfide ay malawakang ginagamit na semiconductors. Ang zinc sulfide ay isang mahalagang bahagi ng maraming phosphors. Ang zinc phosphide ay ginagamit bilang isang lason ng daga.
Ginagamit ang zinc selenide upang gumawa ng mga salamin sa mata na may napakababang mga coefficient ng pagsipsip sa mid-infrared na rehiyon, tulad ng sa mga carbon dioxide laser.

Ang iba't ibang gamit ng zinc ay kinabibilangan ng:

galvanizing - 45-60%
gamot (zinc oxide bilang isang antiseptiko) - 10%
produksyon ng mga haluang metal - 10%
produksyon ng mga gulong ng goma - 10%
mga pintura ng langis - 10%