Kaj je cink? Formula, cinkove spojine. Uporaba cinka

Ena od kovin, ki so jo odkrili dovolj dolgo, vendar do danes še niso izgubili svoje pomembnosti v uporabi zaradi svojih izjemnih lastnosti, je cink. Njegove fizikalne in kemijske lastnosti omogočajo uporabo materiala v številnih tehničnih in vsakodnevnih industrijah. 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 legiralo in pridobilo 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 kitajski aktivno uporabljajo kovino, ki od nje odlikujeta kovance. Postopoma se znanje o tej snovi in ​​njenih dobrih tehničnih lastnosth 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 zinkke, kar pomeni "vrh".
2. Iz latinskega cinka, kar pomeni "bela plošča".
3. Perzijski "cheng", to je kamen.
4. Starodavni nemški zinko, ki se imenuje "raid", "trn v očeh".

Današnje ime je bilo elementu dano šele v začetku 20. stoletja. Pomembnost cinkovih ionov v človeškem telesu je postalo znano le relativno nedavno (XX. Stoletje). Pred tem niso bile povezane nobene bolezni s tem elementom.

Vendar pa je znano, da so že v antičnih časih mnogi ljudje uporabili juho iz mladega jagnjeta, kot sredstvo za ozdravitev pred boleznijo 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 možganske aktivnosti.

Element Cink: značilen

Ta element se nahaja v periodnem sistemu v drugi skupini, pomožni podskupini. Vrstni red je 30, masa cinka je 65,37. Edina in stalna stopnja oksidacije je +2. Elektronska konfiguracija zunanje plasti atoma 4s².

V tabeli so cink, baker, kadmij, krom, mangan in mnogi drugi 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 kompleksni agent z različnimi koordinacijskimi številkami. Vse to je značilno za element, ki ga razmišljamo.

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

Cink kot preprosta snov

Kaj je cink v običajni obliki? 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 kaže lastnosti vseh kovin - čudovit značilen sijaj in sijaj.

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

• cink blende ali sfhalerit;
• Kleofan;
• marmitis;
• 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 šesterokotna, gosta. Vrsta kemične vezi - kovina.

Fizične lastnosti

Navesti je mogoče več značilnosti.

1. Barva - srebrno-modra.
2. Gostota - 7,13 g / cm³.
3. Tališče 420 ^oC (spada v skupino nizko talilnih kovin).
4. Pod normalnimi pogoji - krhka snov.
5. Vrelišče je 906 ^oC.
6. Pri segrevanju do 100-150 ^oS povečano duktilnostjo in duktilnostjo je možno izdelati žice in zvitke v folijo.
7. Več kot 200 ^oC je zlahka podrgnil v siv prah in izgubil 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 površina kosa kovin takoj prekrije sivo bela dolgočasna prevleka - cinkov oksid. 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;
• halkogeni;
• kisik;
• kisline;
• alkalije;
• amoniak in amonij (njegove soli);
• šibkejše 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 - Ni₃ZnC.
3. Cink halogenidi (klorid, fluorid, jodid, bromid).
4. Sulfid, selenid, cink arzenid.
5. Fosfid in borid.
6. Ammiakatnye kompleksi, nastali z interakcijo kovine z raztopino amoniaka.
7. Kot ustrezni kompleksi v vodni raztopini obstajajo cianidi, tiosulfati in tiocianati.
8. Oksid in cinkov hidroksid - Amfoterne spojine, ki se uporabljajo za pripravo hidrosocinskih kompleksov.

Večina spojin zadevnega elementa se uporablja v kemični industriji ali drugih industrijah (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 kožne bolezni.

Cinkove soli

Praktično vse soli, ki niso dvojne in zapletene, to je, ne vsebujejo tujih barvnih ionov, so brezbarvne kristalne snovi. Najbolj priljubljena v smislu človeške uporabe so naslednja.

1. Cink klorid - 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 dezinfekcijsko sredstvo.
2. Cinkov sulfid. Beli prah, hitro segrete ob segrevanju. Ima visoko tališče, za razliko od čiste kovine. Uporablja se pri proizvodnji luminiscenčnih spojin na zaslonih, ploščah in drugih predmetih. Je polprevodnik.
3. Cinkov fosfid - razširjen strup, ki se uporablja za odstranjevanje glodalcev (miši, podgane).
4. Smithsonit ali cinkov karbonat - ZnCO₃. Brezbarvna kristalinična spojina, netopna v vodi. Uporablja se pri proizvodnji petrokemične industrije in pri reakciji proizvodnje svile. To je katalizator pri organski sintezi, ki se uporablja kot gnojilo za tla.
5. Cinkov acetat - (CH₃COO)₂Zn. 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 sapo, preprečuje pojav plaka na zobeh, ko 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 mikro-raziskovanje.
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 tkanine.

Cinkove zlitine

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

Medenina je baker in cink, ki so harmonično kombinirani z več drugimi kovinami, kar daje dodatni sijaj, trdnost in ognjevzdržnost zlitine. Cink v sestavi kot zlitinski element, baker - kot glavni. Barva materiala je rumena, sijoča, vendar je na prostem v črnem okolju črna. Tališče: okoli 950 ^oC, se lahko razlikujejo 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 izdelujejo naslednje elemente:

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

Večina kovin, ki jo iščemo na svetu, se porabi za izdelavo te zlitine.

Druga vrsta intermetalne spojine je cink antimonid. Formula njegovega Zna₄Sb_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. Navsezadnje 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? Izkazalo se je, da so cinkovi ioni preprosto prisotni v živih stvareh. V nasprotnem primeru bo primanjkljaj pripeljal do naslednjih posledic:

• anemija;
• zmanjšanje insulina;
• alergije;
• izguba teže in spomina;
• utrujenost;
• depresija;
• slabost vida;
• 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. Vključeni so v sintezo 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 (insulina, rastnega hormona, testosterona in drugih).
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 za odstranjevanje toksinov iz telesa in krepitev imunitete.
8. Vpliva na nastanek okusnih občutkov, 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 mogoče izogniti številnim težavam in boleznim, če ljudje vedo 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 omenim samo tiste, v katerih je največje število zadevnega elementa:

• oreščki in semena;
• fižol;
• meso;
• morski sadeži, zlasti ostrige;
• žita in kruh;
• mlečni izdelki;
• zelenjavo, zelenjavo in sadje.

Človeška uporaba

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. In to je popolnoma upravičeno, ker je kakovost materiala precej visoka.

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

• za premaze proti koroziji na železnih in jeklenih izdelkih;
• 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 samo 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 cinkove soli, smo govorili o teh spojinah. Očitno je, da so na splošno cink in njegove snovi pomembni sestavni deli, ki so pomembni v industriji, medicini in drugih panogah, brez katerih bi bili mnogi procesi nemogoči ali zelo težki.