Kaj je cink? Formula, cinkove spojine. Uporaba cinka

Ena od kovin, ki so bila odkrita že davno, vendar do danes še niso izgubila svoje pomembnosti pri uporabi zaradi svojih izjemnih lastnosti, je cink. Njene fizikalne in kemijske lastnosti omogočajo uporabo materiala v številnih tehničnih in vsakodnevnih dejavnostih. Ima pomemben vpliv na zdravje ljudi.

Kratka zgodovina odpiranja predmeta

Kaj je cink, ljudje so vedeli pred našo dobo. Navsezadnje se je naučil uporabljati zlitine, ki vsebujejo to kovino. Egipčani so uporabili rude, ki vsebujejo baker in cink, jih legirali in pridobili zelo močan, oksidacijski odporen material. Našli so predmete vsakdanjega življenja, pripomočke iz tega materiala.

Ime cinka najdemo v zapisih zdravnika Paracelsus v 16. stoletju. V istem obdobju kovino aktivno uporabljajo kitajski proizvajalci, ki oddajajo kovance iz njega. Postopoma se znanje o tej snovi in njenih dobrih tehničnih lastnostih prenese v Evropo. Nato v Angliji se je Anglija naučila, kaj je cink in kje je mogoče uporabiti.

Medenina je bila ena prvih in najbolj znanih zlitin, ki so se uporabljali že od antičnih stoletij na Cipru, pozneje pa v Nemčiji in drugih državah.

Ime izhaja iz latinskega cinka, vendar etimologija ni povsem jasna. Obstaja več različic.

1. Iz nemške Zinke, kar pomeni "vrh".
2. Iz latinskega cinka, kar pomeni "bela plošča".
3. Perzijski "cheng", to je kamen.
4. Staro nemško zinko, ki se prevaja kot "plošča", "trn v očeh".

Današnje ime je bilo elementu dano šele v začetku 20. stoletja. Pomembnost cinkovih ionov v človeškem telesu je postala znana le relativno nedavno (XX. Stoletje). Pred tem ni bilo povezanih nobenih bolezni s tem elementom.

Vendar pa je znano, da so že v antičnih časih mnogi narodi uporabili juho iz mladega jagnjeta, kot sredstvo za ozdravitev bolezni in za zgodnje spremembe. Danes lahko rečemo, da je bil učinek dosežen zaradi cinkovih ionov, ki vsebujejo veliko te posode. Pomagal je pri obnovi krvnega obtoka, lajšanju utrujenosti in aktiviranju aktivnosti možganov.

Element Cink: značilen

Ta element se nahaja v periodičnem sistemu v drugi skupini, pomožni podskupini. Vrstni red je 30, masa cinka je 65,37. Edina in stalna stopnja oksidacije +2. Elektronska konfiguracija zunanje plasti atoma 4s ² .

V tabeli so cink, baker, kadmij, krom, mangan in mnoge druge prehodne kovine. Ti vključujejo vse tiste, v katerih elektroni napolnijo zunanja in že obstoječa d in f energetska podrazreda.

Prehodne kovine vključujejo platinsko skupino (zlato, iridij, paladij, platina, osmij in drugo). Za vse so značilne tvorbe kompleksnih spojin, v katerih delujejo kot kompleksirajoče sredstvo z različnimi koordinacijskimi številkami. Vse to je tipično za element, ki ga razmišljamo.

Obstaja 5 naravnih stabilnih izotopov z masnim številom od 64 do 70. ⁶⁵ Zn je radioaktiven, s razpolovno dobo 244 dni.

Cink kot preprosta snov

Kaj je cink na običajen način? Je kovinsko, srebro-modro, hitro prekrito z zaščitnim oksidnim filmom v zraku. Zaradi tega se zdi, da ni zelo bleščeč. Vendar pa je vredno odstraniti film, saj cink prikazuje lastnosti vseh kovin - čudovit značilen sijaj in sijaj.

V naravi je v številnih mineralih in rudah. Torej, najpogostejši med njimi so:

• Cinkovega blenda ali sfhalerita;
• Kleofan;
• Marmatitis;
• Wurtzite;
• Smithsonite;
• Kalamin;
• Cinkit;
• Willemite;
• Franklenit in drugi.

Kot del mešanih rud se cink navadno sreča z rednimi spremljevalci, kot so:

• Talij;
• Germanij;
• Indija;
• Gallium;
• Kadmij.

Skupno je delež te kovine v zemeljski skorji 0,076%. To je nekaj več kot baker. Tudi 0,07 mg / l te snovi se nahaja v morski vodi.

Formula cinka kot preprosta substanca je Zn. Kristalna mreža je šestkotna, gosta. Vrsta kemične vezi - kovina.

Fizične lastnosti

Navesti je mogoče več značilnosti.

1. Barva - srebrno-modra.
2. Gostota je 7,13 g / cm3.
3. Tališče je 420 ° C (spada v skupino nizko talilnih kovin).
4. Pod normalnimi pogoji - krhka snov.
5. Vrelišče je 906 ° C.
6. Pri segrevanju do 100-150 ^° C se poveča duktilnost in duktilnost, zato je mogoče izdelati žice in zvitke v folijo.
7. Več kot 200 ^o C se zlahka podtalja v siv prah in izgubi plastičnost.
8. Je odličen dirigent.
9. Toplotna prevodnost je dobra, kot je toplotna kapaciteta.

Takšni fizični parametri omogočajo uporabo kovin v povezavah z drugimi elementi. Na primer, medenina iz cinkove zlitine je znana.

Kemijske lastnosti

V normalnih pogojih je površina kosa kovine takoj prekrita s sivo belo dolgočasno prevleko - cinkovim oksidom. To je posledica dejstva, da kisik v zraku takoj oksidira čisto snov.

Če se čista kovina dolgo časa shranjuje v odprtem vlažnem zraku, jo bo uničila z delovanjem ogljikovega dioksida. Cink se preprosto nanaša na:

• Halogeni;
• Halkogen;
• Kisik;
• Kisline;
• Alkalis;
• Amonijak in amonij (njegove soli);
• Slabše kovine.

Ne reagira z dušikom. Če vzamemo kemično absolutno čist cink, potem ne reagira s katero koli od navedenih snovi.

Očitno je, da je cink amfoterna kovina. V reakcijah z alkalijami tvori kompleksne spojine-hidroksi-sukcinate.

Cinkove spojine

Te lahko imenujemo več glavnih kategorij:

1. Cink silicid.
2. Tridimenzionalni karbid - Ni ₃ ZnC.
3. Cink halogenidi (klorid, fluorid, jodid, bromid).
4. Sulfid, selenid, cink arzenid.
5. Fosfid in borid.
6. Ammiakatnye kompleksi, ki jih tvori interakcija kovine z raztopino amoniaka.
7. Kot ustrezni kompleksi v vodni raztopini obstajajo cianidi, tiosulfati in tiocianati.
8. Oksidni in cinkov hidroksid so amfoterne spojine, ki se uporabljajo za pripravo hidroksinzincatnih kompleksov.

Večina spojin zadevnega elementa se uporablja v kemični industriji ali drugih industrijskih panogah (inženiring, gospodinjska sintetika, industrija barv in lakov).

Cinkov oksid se v medicini pogosto uporablja. Ima dober protivnetni učinek, nekoliko posuši in ubije bakterije. Zato se uporablja v kozmetičnih izdelkih za zdravljenje aken, dlesni, aken in drugih kožnih bolezni.

Cinkove soli

Praktično vse soli, ki niso dvojne in zapletene, kar pomeni, da ne vsebujejo tujih barvnih ionov, so brezbarvne kristalinične snovi. Najbolj priljubljeni v smislu človeške uporabe so naslednji.

1. Cink klorid je ZnCL _2. Drugo ime za spojino je spajkalna kislina. Zunaj so beli kristali, ki absorbirajo vlago zraka. Uporablja se za čiščenje površine kovin pred spajkanjem, da dobimo vlakna v baterijah, da pred predelavo lesa impregniramo kot razkužilo.
2. Cinkov sulfid. Beli prah, hitro segrete ob segrevanju. Ima visoko tališče, v nasprotju s čisto kovino. Uporablja se pri proizvodnji luminiscenčnih spojin, ki se uporabljajo na zaslonih, ploščah in drugih predmetih. Je polprevodnik.
3. Cinkov fosfid je običajen strup, ki se uporablja za odstranjevanje glodalnih živali (miši, podgane).
4. Smithsonit ali cinkov karbonat - ZnCO ₃ . Brezbarvna kristalinična spojina, netopna v vodi. Uporablja se pri proizvodnji petrokemične industrije in pri reakcijah proizvodnje svile. Je katalizator pri organski sintezi, ki se uporablja kot gnojilo za tla.
5. Cinkov acetat je (CH ₃ COO) ₂ Zn. Brezbarvni kristali, zlahka topni v vseh topilih katere koli vrste. Najde široko uporabo tako v kemični kot tudi v medicinski in živilski industriji. Uporablja se za zdravljenje nosafaringitisa. Uporablja se kot prehranski dodatek E650 - osveži dihanje, preprečuje nastanek plošče na zobeh, če je del žvečilnega gumija. Uporablja se tudi za jedkanje barv, ohranjanje lesa, proizvodnja plastike in drugih organskih sintez. Skoraj povsod ima vlogo zaviralca.
6. Cink jodid je beli kristal, ki se uporablja v radiografiji, kot elektrolit v baterijah, kot barvilo za elektronsko mikrosistem.
7. Črni ali temno zeleni kristali, ki jih ni mogoče pridobiti z direktno sintezo, saj cink z dušikom ne reagira. Nastanejo iz amoniaka. Pri visokih temperaturah se razgrajuje s sproščanjem cinka, zato se ga uporablja za izdelavo.
8. Cink nitrat. Brezbarvni higroskopski kristali. Uporaba cinka v tej obliki se izvaja v tekstilni in usnjarski industriji za jedkanje tkiv.

Cinkove zlitine

Kot je bilo omenjeno zgoraj, je najpogostejša cinkova zlitina - medenina. Znano je že iz antike in ga doslej aktivno uporabljajo ljudje. Kaj predstavlja?

Medenina je baker in cink, ki so v sozvočju z več drugimi kovinami, kar daje dodatni sijaj, trdnost in ognjevzdržnost zlitine. Cink v sestavi kot legirni element, baker - kot glavni. Barva materiala je rumena, sijoča, vendar je v odprtem zraku črna v vlažnem okolju. Tališče je približno 950 ° C, lahko se razlikuje glede na vsebnost cinka (bolj je, tem nižja je temperatura).

Material je dobro valjan na liste, cevi, varjene s kontaktno metodo. Ima dobre tehnične značilnosti, zato iz njega izhajajo naslednji elementi:

1. Strojni deli in različne tehnične naprave.
2. Rokavice in žigosani izdelki.
3. Matice, vijaki, bradavičke.
4. Armature, puše, protikorozijski deli različnih vrst prevoza.
5. Podrobnosti o urah.

Večina kovin, ki jih pridobivamo na svetu, se porabi za proizvodnjo te zlitine.

Druga vrsta intermetalne spojine je cink antimonid. Njegova formula je Zn ₄ Sb _3. Prav tako je zlitina, ki se uporablja kot polprevodnik v tranzistorjih, termičnih slikah, magnetoresistilnih napravah.

Očitno je, da je uporaba cinka in njegovih spojin zelo široka in skoraj univerzalna. Ta kovina je tako priljubljena kot baker in aluminij, srebro in zlato, mangan in železo. Posebej velik je njegov pomen za tehnične namene kot antikorozivni material. Konec koncev je cink pokrit z različnimi zlitinami in izdelki za zaščito pred tem uničujočim naravnim procesom.

Biološka vloga

Kaj je cink v smislu medicine in biologije? Ali je pomembno za življenje organizmov in kako velik je? Izkaže se, da morajo biti cinkovi ioni prisotni v živih stvareh. V nasprotnem primeru bo primanjkljaj pripeljal do naslednjih posledic:

• Anemija;
• Zmanjšanje insulina;
• Alergije;
• Izguba teže in spomina;
• Utrujenost;
• Depresija;
• Slab vid;
• Razdražljivost in drugi.

Glavna mesta koncentracije cinkovih ionov v človeškem telesu so trebušna slinavka, jetra in mišice. Prav tako je ta kovina, ki tvori del večine encimov (npr. Karbonska anhidraza). Zato se večina kataliznih reakcij pojavlja s sodelovanjem cinka.

Kaj natančno delujejo ioni?

1. Sodelujejo pri sintezi moških hormonov in semenske tekočine.
2. Prispevajte k asimilaciji vitamina E.
3. Sodelujte pri delitvi molekul alkohola v telesu.
4. So neposredni udeleženci v sintezi številnih hormonov (insulin, rastni hormon, testosteron in drugi).
5. Sodeluje pri hematopoezi in zdravljenju poškodovanih tkiv.
6. Regulira izločanje lojnic, podpira normalno rast las in nohtov, spodbuja regenerativne procese v koži.
7. Ima sposobnost odstranjevanja toksinov iz telesa in krepitev imunitete.
8. Vpliva na nastanek občutkov okusa, pa tudi na občutek vonja.
9. Sodeluje v procesih transkripcije, izmenjavi vitamina A, nukleinske sinteze in razpadov.
10. Je udeleženec vseh stopenj rasti in razvoja celice, spremlja pa tudi proces izražanja genov.

Vse to še enkrat dokazuje, kako pomemben je element v tej kovini. Njegova vloga v bioloških sistemih je bila pojasnjena le v dvajsetem stoletju. V preteklosti se je bilo mogoče izogniti številnim težavam in boleznim, če bi ljudje vedeli o zdravljenju s pomočjo pripravkov na osnovi cinka.

Kako lahko ohranite pravo količino tega elementa v telesu? Odgovor je očiten. Uporabiti je treba izdelke, ki vsebujejo cink. Seznam je lahko dolg, zato navedite samo tiste, v katerih je največje število zadevnega elementa:

• Oreški in semena;
• Fižol;
• Meso;
• Morski sadeži, zlasti ostrige;
• Žita in kruh;
• Mlečni izdelki;
• Zeleni, zelenjava in sadje.

Uporaba človeka

Na splošno smo navajali, v katerih industrijah in industrijah se uporablja cink. Cena te kovine in njenih zlitin je precej visoka. Na primer, list medenine, ki meri 0,6 x 1,5, je ocenjen na približno 260 rubljev. To je upravičeno, ker je kakovost materiala precej visoka.

Torej se uporablja kovinski cink, to je kot preprosta snov:

• Za premaz proti koroziji na železove in jeklene izdelke;
• V baterijah;
• Tiskanje;
• Kot redukcijsko sredstvo in katalizator v organski sintezi;
• V metalurgiji za ločevanje drugih kovin iz njihovih rešitev.

Cinkov oksid se uporablja ne le za kozmetične namene, ki smo jih že omenili, ampak tudi kot polnilo pri proizvodnji gume kot belega barvila v barvah.

O tem, kje se uporabljajo različne cinkovih soli, smo govorili o teh spojinah. Očitno je na splošno cink in njegove snovi pomembne sestavine, ki so pomembne v industriji, medicini in drugih vejah, brez katerih bi bili mnogi procesi nemogoči ali zelo težki.