Цинк
ВВЕДЕНИЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..3
1 Общие сведения ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..4
1.1 Нахождение в природе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 6
1.2 Получение ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...6
1.3 Химические свойства ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..7
1.4 Биологическая роль ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 9
2 Металлический цинк ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..11
2.1 Цинк и сталь ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...12
2.2 Сплавы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...15
2.3 Коротко о соединениях цинка ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..16
2.4 Биологическая роль цинка ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..18
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 19
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...20
1 Общие сведения ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..4
1.1 Нахождение в природе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 6
1.2 Получение ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...6
1.3 Химические свойства ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..7
1.4 Биологическая роль ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 9
2 Металлический цинк ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..11
2.1 Цинк и сталь ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...12
2.2 Сплавы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...15
2.3 Коротко о соединениях цинка ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..16
2.4 Биологическая роль цинка ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..18
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 19
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...20
Соединения цинка и его сплавы известны человечеству с глубокой древности, металлический же цинк был получен значительно позднее, чем железо, свинец и олово. Это обстоятельство объясняется тем, что обычные способы плавки руды с углем здесь не достигали цели; чтобы восстановить цинк, его надо быстро нагреть до температуры около 1000 градусов, но при этом он кипит и в виде паров теряется вместе с дымовыми газами. Только после того как научились конденсировать пары цинка в глиняных сосудах, стало возможных получение металла в свободном состоянии. Полагают, что такой дистилляционный способ получения свободного цинка впервые был изобретен в Китае.
Латунь (сплав меди с цинком) была известна грекам, индусам и другим народам Востока, употреблявшим ее для изготовления различных предметов домашнего обихода, художественного литья и украшений. Отдельные предметы из латуни, относящиеся к периоду за 1500 лет до н.э., были найдены в Палестине. Приготовление латуни восстановлением особой земли кадмия (так назывались в древности многие минералы, содержащие цинк, отличие между которые не делали) углем в присутствии меди описывают Аристотель (384- 322 гг. до н.э.), Плиний Старший (23-79 гг. н.э.) и Гомер. Плиний Старший и Диоскрид из Аназарбуса описывают лекарственные средства, содержащие соединения цинка. Лекарства эти употреблялись для заживления ран и при лечении глазных болезней.
В доисторических дакийских развалинах в Трансильвании был найден идол, отлитый из сплава, содержащего около 87% цинка. Получение металлического цинка из галмея Zn4(Si2O7)*H2O впервые описывает Страбон (60-20 гг. до н.э.). Цинк в этот период называли тутией или фальшивым серебром.
Благодаря довольно сложной выработке цинка из руд в X-XI вв. н.э. искусство получения цинка в Европе было утрачено и он ввозился сюда под названием индийского олова из Китая и Индии.
В конце XIII в. н.э. итальянский путешественник Марко Поло описал способ получения металлического цинка в Персии. В 1637 году метод выплавки цинка и его свойства описываются в китайской книге “Циен конг кан у”. Казалось бы, что раз метод получения описан в литературе, то его легко могли перенять другие народы и применить у себя на родине. Но этого не случилось. Экономическая и культурная разобщенность народов, слабые транспортные связи, а главное, стремление многих ученых описывать свои открытия на непонятном языке-все это препятствовало быстрому распространению технических достижений.
Вторично получение цинка в Европе стало известно в начале XVI века, когда о способе его выплавки упоминают в своих сочинениях Георг Агрикола (1494-1555) и Теофраст Парацельс. Однако и после этого цинк в Европе был большой редкостью, что продолжалось почти до конца XVIII в.
Латунь (сплав меди с цинком) была известна грекам, индусам и другим народам Востока, употреблявшим ее для изготовления различных предметов домашнего обихода, художественного литья и украшений. Отдельные предметы из латуни, относящиеся к периоду за 1500 лет до н.э., были найдены в Палестине. Приготовление латуни восстановлением особой земли кадмия (так назывались в древности многие минералы, содержащие цинк, отличие между которые не делали) углем в присутствии меди описывают Аристотель (384- 322 гг. до н.э.), Плиний Старший (23-79 гг. н.э.) и Гомер. Плиний Старший и Диоскрид из Аназарбуса описывают лекарственные средства, содержащие соединения цинка. Лекарства эти употреблялись для заживления ран и при лечении глазных болезней.
В доисторических дакийских развалинах в Трансильвании был найден идол, отлитый из сплава, содержащего около 87% цинка. Получение металлического цинка из галмея Zn4(Si2O7)*H2O впервые описывает Страбон (60-20 гг. до н.э.). Цинк в этот период называли тутией или фальшивым серебром.
Благодаря довольно сложной выработке цинка из руд в X-XI вв. н.э. искусство получения цинка в Европе было утрачено и он ввозился сюда под названием индийского олова из Китая и Индии.
В конце XIII в. н.э. итальянский путешественник Марко Поло описал способ получения металлического цинка в Персии. В 1637 году метод выплавки цинка и его свойства описываются в китайской книге “Циен конг кан у”. Казалось бы, что раз метод получения описан в литературе, то его легко могли перенять другие народы и применить у себя на родине. Но этого не случилось. Экономическая и культурная разобщенность народов, слабые транспортные связи, а главное, стремление многих ученых описывать свои открытия на непонятном языке-все это препятствовало быстрому распространению технических достижений.
Вторично получение цинка в Европе стало известно в начале XVI века, когда о способе его выплавки упоминают в своих сочинениях Георг Агрикола (1494-1555) и Теофраст Парацельс. Однако и после этого цинк в Европе был большой редкостью, что продолжалось почти до конца XVIII в.
1 Аналитическая химия. Физические и физико-химические методы анализа./ Под ред. О.М.Петрухина. М.; 2006.
2 Артеменко А.И. Органическая химия. М.; 2006.
3 Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. М.; 2008.
4Биологическая химия./Под ред. Ю.Б.Филипповича, Н.И.Ковалевская, Г.А.Севастьяновой. М.; 2009.
5 Биохимия / Под редакцией В.Г.Щербакова. СПб.; 2008.
6 Вольхин В.В. Общая химия. Избранные главы. СПб, М, Краснодар.; 2008.
7 Вольхин В.В. Общая химия. Основной курс. СПб, М, Краснодар.; 2008.
8Гельфман М.И., Юстратов В.П. Химия. СПб, М, Краснодар.; 2008.
9 Глинка Н.Л. Общая химия. М.; 2007.
10 Говарикер В.Р., Васванатхан Н.В., Шридхар Дж.М. Полимеры М.; 2009.
11 Гранберг И.И. Органическая химия. М.; 2007.
12 Дорохова Е.Н., Прохорова К.В. Аналитическая химия. Физико-химические методы. М.; 2006.
13 Евстратова К.И., Купина Н.А., Малахова Е.Е. Физическая и коллоидная химия. М.; 2007.
14 Зимон А.Д., Лещенко Н.Ф. Коллоидная химия. М.; 2008.
15 Зимон А.Д. Физическая химия. М.; 2008.
16 Ипполитов Е.Г., Артемов А.В., Батраков В.В. Физическая химия. М.; 2007.
17 Ким А.М. Органическая химия. Новосибирск; 2009.
18 Коржуков Н.Г. Общая и неорганическая химия. М.; 2008.
19 Коровин И.В. Общая химия. М.;2009.
2 Артеменко А.И. Органическая химия. М.; 2006.
3 Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. М.; 2008.
4Биологическая химия./Под ред. Ю.Б.Филипповича, Н.И.Ковалевская, Г.А.Севастьяновой. М.; 2009.
5 Биохимия / Под редакцией В.Г.Щербакова. СПб.; 2008.
6 Вольхин В.В. Общая химия. Избранные главы. СПб, М, Краснодар.; 2008.
7 Вольхин В.В. Общая химия. Основной курс. СПб, М, Краснодар.; 2008.
8Гельфман М.И., Юстратов В.П. Химия. СПб, М, Краснодар.; 2008.
9 Глинка Н.Л. Общая химия. М.; 2007.
10 Говарикер В.Р., Васванатхан Н.В., Шридхар Дж.М. Полимеры М.; 2009.
11 Гранберг И.И. Органическая химия. М.; 2007.
12 Дорохова Е.Н., Прохорова К.В. Аналитическая химия. Физико-химические методы. М.; 2006.
13 Евстратова К.И., Купина Н.А., Малахова Е.Е. Физическая и коллоидная химия. М.; 2007.
14 Зимон А.Д., Лещенко Н.Ф. Коллоидная химия. М.; 2008.
15 Зимон А.Д. Физическая химия. М.; 2008.
16 Ипполитов Е.Г., Артемов А.В., Батраков В.В. Физическая химия. М.; 2007.
17 Ким А.М. Органическая химия. Новосибирск; 2009.
18 Коржуков Н.Г. Общая и неорганическая химия. М.; 2008.
19 Коровин И.В. Общая химия. М.;2009.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...3
1 Общие сведения ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..4
1.1 Нахождение в природе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 6
1.2 Получение ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. .6
1.3 Химические свойства ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..7
1.4 Биологическая роль ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 9
2 Металлический цинк ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..11
2.1 Цинк и сталь ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...12
2.2 Сплавы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ..15
2.3 Коротко о соединениях цинка ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..16
2.4 Биологическая роль цинка ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..18
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .19
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...20
Введение
Соединения цинка и его сплавы известны человечеству с глубокой
древности, металлический же цинк был получен значительно позднее, чем
железо, свинец и олово. Это обстоятельство объясняется тем, что обычные
способы плавки руды с углем здесь не достигали цели; чтобы восстановить
цинк, его надо быстро нагреть до температуры около 1000 градусов, но при
этом он кипит и в виде паров теряется вместе с дымовыми газами. Только
после того как научились конденсировать пары цинка в глиняных сосудах,
стало возможных получение металла в свободном состоянии. Полагают, что
такой дистилляционный способ получения свободного цинка впервые был
изобретен в Китае.
Латунь (сплав меди с цинком) была известна грекам, индусам и другим
народам Востока, употреблявшим ее для изготовления различных предметов
домашнего обихода, художественного литья и украшений. Отдельные предметы из
латуни, относящиеся к периоду за 1500 лет до н.э., были найдены в
Палестине. Приготовление латуни восстановлением особой земли кадмия (так
назывались в древности многие минералы, содержащие цинк, отличие между
которые не делали) углем в присутствии меди описывают Аристотель (384- 322
гг. до н.э.), Плиний Старший (23-79 гг. н.э.) и Гомер. Плиний Старший и
Диоскрид из Аназарбуса описывают лекарственные средства, содержащие
соединения цинка. Лекарства эти употреблялись для заживления ран и при
лечении глазных болезней.
В доисторических дакийских развалинах в Трансильвании был найден
идол, отлитый из сплава, содержащего около 87% цинка. Получение
металлического цинка из галмея Zn4(Si2O7)*H2O впервые описывает Страбон (60-
20 гг. до н.э.). Цинк в этот период называли тутией или фальшивым серебром.
Благодаря довольно сложной выработке цинка из руд в X-XI вв. н.э.
искусство получения цинка в Европе было утрачено и он ввозился сюда под
названием индийского олова из Китая и Индии.
В конце XIII в. н.э. итальянский путешественник Марко Поло описал
способ получения металлического цинка в Персии. В 1637 году метод выплавки
цинка и его свойства описываются в китайской книге “Циен конг кан у”.
Казалось бы, что раз метод получения описан в литературе, то его легко
могли перенять другие народы и применить у себя на родине. Но этого не
случилось. Экономическая и культурная разобщенность народов, слабые
транспортные связи, а главное, стремление многих ученых описывать свои
открытия на непонятном языке-все это препятствовало быстрому
распространению технических достижений.
Вторично получение цинка в Европе стало известно в начале XVI века,
когда о способе его выплавки упоминают в своих сочинениях Георг Агрикола
(1494-1555) и Теофраст Парацельс. Однако и после этого цинк в Европе был
большой редкостью, что продолжалось почти до конца XVIII в.
Название же “цинк” происходит от латинского слова, обозначающего
бельмо или белый налет, и впервые встречается у Парацельса в 1530 году.
Роберт Бойль назвал цинк “спелтером”. У нас цинк И.Шлаттер (1736) называл
“туцией”, Ломоносов (1742) ввел название “цинк”, но оно не пользовалось
успехом и цинк чаще всего называли “шпиаутер”.
В 8-м издании “Основ химии” (1906) Д.И. Менделеев употребляет
современное название цинка, но наряду с этим ставит в скобках и другое его
название-”шпиаутер”. Из этого можно заключить, что во времена Менделеева
старое название цинка было достаточно широко распространено.
Элемент цинк (Zn) в таблице Менделеева имеет порядковый номер 30. Он
находится в четвертом периоде второй группы. Атомный вес - 65,37.
Распределение электронов по слоям 2-8-18-2.
Цинк представляет собой синевато - белый металл, плавящийся при 419(
С, а при 913( С превращающийся в пар; плотность его равна 7,14 гсм3. При
обыкновенной температуре цинк довольно хрупок, но при 100-110( С он хорошо
гнется и прокатывается в листы. На воздухе цинк покрывается тонким слоем
окиси или основного карбоната, предохраняющим его от дальнейшего окисления.
Вода почти не действует на цинк, хотя он и стоит в ряду напряжений
значительно левее водорода. Это объясняется тем, что образующаяся на
поверхности цинка при взаимодействии его с водой гидроокись практически
нерастворима и препятствует дальнейшему течению реакции. В разбавленных же
кислотах цинк легко растворяется с образованием соответствующих солей.
Кроме того, цинк подобно бериллию и другим металлам, образующим амфотерные
гидроокиси, растворяется в щелочах. Если нагреть цинк на воздухе до
температуры кипения, то пары его воспламеняются и сгорают зеленовато-белым
пламенем, образуя окись цинка.
1 Общие сведения
Элемент цинк (Zn) в таблице Менделеева имеет порядковый номер 30. Он
находится в четвертом периоде второй группы. Атомный вес - 65,37.
Распределение электронов по слоям 2-8-18-2.
Цинк представляет собой синевато - белый металл, плавящийся при 419(
С, а при 913( С превращающийся в пар; плотность его равна 7,14 гсм3. При
обыкновенной температуре цинк довольно хрупок, но при 100-110( С он хорошо
гнется и прокатывается в листы. На воздухе цинк покрывается тонким слоем
окиси или основного карбоната, предохраняющим его от дальнейшего окисления.
Вода почти не действует на цинк, хотя он и стоит в ряду напряжений
значительно левее водорода. Это объясняется тем, что образующаяся на
поверхности цинка при взаимодействии его с водой гидроокись практически
нерастворима и препятствует дальнейшему течению реакции. В разбавленных же
кислотах цинк легко растворяется с образованием соответствующих солей.
Кроме того, цинк подобно бериллию и другим металлам, образующим амфотерные
гидроокиси, растворяется в щелочах. Если нагреть цинк на воздухе до
температуры кипения, то пары его воспламеняются и сгорают зеленовато-белым
пламенем, образуя окись цинка.
1.1 Нахождение в природе
Наиболее распространенный минерал цинка — сфалерит, или цинковая
обманка. Основной компонент минерала — сульфид цинка ZnS, а разнообразные
примеси придают этому веществу всевозможные цвета. Видимо, за это минерал и
называют обманкой. Цинковую обманку считают первичным минералом, из
которого образовались другие минералы элемента № 30: смитсонит ZnCO3,
цинкит ZnO, каламин 2ZnO · SiO2 · Н2O. На Алтае нередко можно встретить
полосатую бурундучную руду — смесь цинковой обманки и бурого шпата. Кусок
такой руды издали действительно похож на затаившегося полосатого зверька.
1.2 Получение
Цинк в природе как самородный метал не проявляется. Цинк добывают из
полиметаллических руд, содержащих 1-4 % Zn в виде сульфида, а также Cu, Pb,
Ag, Au, Cd, Bi. Руды обогащают селективной флотацией, получая цинковые
концентраты (50-60 % Zn) и одновременно свинцовые, медные, а иногда также
пиритные концентраты. Цинковые концентраты обжигают в печах в кипящем слое,
переводя сульфид цинка в оксид ZnO; образующийся при этом сернистый газ SO2
расходуется на производство серной кислоты. От ZnO к Zn идут двумя путями.
По пирометаллургическому (дистилляционному) способу, существующему издавна,
обожженный концентрат подвергают спеканию для придания зернистости и
газопроницаемости, а затем восстанавливают углем или коксом при 1200—1300
°С:
ZnO + С = Zn + CO
Образующиеся при этом пары металла конденсируют и разливают в
изложницы. Сначала восстановление проводили только в ретортах из обожженной
глины, обслуживаемых вручную, позднее стали применять вертикальные
механизированные реторты из карборунда, затем — шахтные и дуговые
электропечи; из свинцово-цинковых концентратов цинк получают в шахтных
печах с дутьем. Производительность постепенно повышалась, но цинк содержал
до 3 % примесей, в том числе ценный кадмий. Дистилляционный цинк очищают
ликвацией (то есть отстаиванием жидкого металла от железа и части свинца
при 500 °C), достигая чистоты 98,7 %. Применяющаяся иногда более сложная и
дорогая очистка ректификацией дает металл чистотой 99,995 % и позволяет
извлекать кадмий.
Основной способ получения цинка — электролитический
(гидрометаллургический). Обожженные концентраты обрабатывают серной
кислотой; получаемый сульфатный раствор очищают от примесей (осаждением их
цинковой пылью) и подвергают электролизу в ваннах, плотно выложенных внутри
свинцом или винипластом. Цинк осаждается на алюминиевых катодах, с которых
его ежесуточно удаляют (сдирают) и плавят в индукционных печах. Обычно
чистота электролитного цинка 99,95 %, полнота извлечения его из концентрата
(при учете переработки отходов) 93-94 %. Из отходов производства получают
цинковый купорос, Pb, Cu, Cd, Au, Ag; иногда также In, Ga, Ge, Tl.
Физические свойства
В чистом виде — довольно пластичный серебристо-белый металл. Обладает
гексагональной решеткой с параметрами а = 0,26649 нм, с = 0,49468 нм. При
комнатной температуре хрупок, при сгибании пластинки слышен треск от трения
кристаллитов (обычно сильнее, чем крик олова). При 100—150 °C цинк
пластичен. Примеси, даже незначительные, резко увеличивают хрупкость цинка.
1.3 Химические свойства
Типичный амфотерный металл. Стандартный электродный потенциал −0,76 В,
в ряду стандартных потенциалов расположен до железа.
На воздухе цинк покрывается тонкой пленкой оксида ZnO. При сильном
нагревании сгорает с образованием амфотерного белого оксида ZnO:
2Zn + O2 = 2ZnO
Оксид цинка реагирует как с растворами кислот:
ZnO + 2HNO3 = Zn(NO3)2 + H2O
так и щелочами:
ZnO + 2NaOH = Na2ZnO2 + Н2О
Цинк обычной чистоты активно реагирует с растворами кислот:
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
Zn + H2SO4(разб.) = ZnSO4 + H2↑
и растворами щелочей:
Zn + 2NaOH + 2H2O = Na2[Zn(OH)4] + H2↑
образуя гидроксоцинкаты. С растворами кислот и щелочей очень чистый цинк не
реагирует. Взаимодействие начинается при добавлении нескольких капель
раствора сульфата меди CuSO4.
При нагревании цинк реагирует с галогенами с образованием галогенидов
ZnHal2. С фосфором цинк образует фосфиды Zn3P2 и ZnP2. С серой и ее
аналогами — селеном и теллуром — различные халькогениды, ZnS, ZnSe, ZnSe2 и
ZnTe.
С водородом, азотом, углеродом, кремнием и бором цинк непосредственно
не реагирует. Нитрид Zn3N2 получают реакцией цинка с аммиаком при 550—600
°C.
В водных растворах ионы цинка Zn2+ образуют аквакомплексы [Zn(H2O)4]2+
и [Zn(H2O)6]2+.
Применение:
- Цинкование — 45-60%
- В медицине (оксид цинка как антисептик) — 10%
- Производство сплавов — 10%
- Производство резиновых шин — 10%
- Масляные краски — 10%.
Чистый металлический цинк используется для восстановления благородных
металлов, добываемых подземным выщелачиванием (золото, серебро). Кроме
того, цинк используется для извлечения серебра, золота (и других металлов)
из чернового свинца в виде интерметаллидов цинка с серебром и золотом (так
называемой серебристой пены), обрабатываемых затем обычными методами
аффинажа.
Применяется для защиты стали от коррозии (оцинковка поверхностей, не
подверженных механическим воздействиям, или металлизация — для мостов,
емкостей, металлоконструкций). Также используется в качестве материала для
отрицательного электрода в химических источниках тока, то есть в батарейках
и аккумуляторах, например: марганцево-цинковый элемент, серебряно-цинковый
аккумулятор (ЭДС 1,85 В, 150 Вт·чкг, 650 Вт·чдм³, малое сопротивление и
колоссальные разрядные токи, ртутно-цинковый элемент (ЭДС 1,35 В, 135
Вт·чкг, 550—650 Вт·чдм³), диоксисульфатно-ртутный элемент, йодатно-
цинковый элемент, медно-окисный гальванический элемент (ЭДС 0,7—1,6 Вольт,
84—127 Вт·чкг, 410—570 Вт·чдм³), хром-цинковый элемент, цинк-
хлоросеребряный элемент, никель-цинковый аккумулятор (ЭДС 1,82 Вольт,
95—118 Вт·чкг, 230—295 Вт·чдм³), свинцово-цинковый элемент, цинк-хлорный
аккумулятор, цинк-бромный аккумулятор и др). Очень важна роль цинка в цинк-
воздушных аккумуляторах, в последние годы интенсивно разрабатываются на
основе системы цинк-воздух — аккумуляторы для компьютеров (ноутбуки) и в
этой области достигнут значительный успех (большие, чем у литиевых батарей,
ёмкость и ресурс, меньшая в 3 раза стоимость), так же эта система очень
перспективна для пуска двигателей (свинцовый аккумулятор — 55 Вт·чкг, цинк-
воздух — 220—300 Вт·чкг) и для электромобилей (пробег до 900 км). Входит в
состав многих твёрдых припоев для снижения их температуры плавления. Цинк —
важный компонент латуни. Окись цинка широко используется в медицине как
антисептическое и противовоспалительное средство. Также окись цинка
используется для производства краски — цинковых белил.
Хлорид цинка — важный флюс для пайки металлов и компонент при
производстве фибры.
Теллурид, селенид, фосфид, сульфид цинка — широко применяемые
полупроводники.
Селенид цинка используется для изготовления оптических стёкол с очень
низким коэффициентом поглощения в среднем инфракрасном диапазоне, например,
в углекислотных лазерах.
Список стран по производству цинка в 2006 году (на основе
Геологического обзора Соединенных Штатов):Список стран по производству
цинка
1.4 Биологическая роль
Цинк:
- необходим для продукции спермы и мужских гормонов.
- необходим для метаболизма витамина E, который является
предшественником половых гормонов и включается в продукцию тестостерона.
- важен для нормальной деятельности простаты.
участвует в синтезе разных анаболических гормонов в организме, включая
инсулин, тестостерон и гормон роста.
Содержание в продуктах питания:
Среди продуктов, употребляемых в пищу человеком, наибольшее содержание
цинка — в устрицах. Однако в тыквенных семечках содержится всего на 26 %
меньше цинка, чем в устрицах. Например, съев 45 грамм устриц, человек
получит столько же цинка, сколько содержится в 60 граммах тыквенных
семечек.
Содержание цинка:
- 0,25 мгкг — яблоки, апельсины, лимоны, инжир, грейпфруты, все
мясистые фрукты, зеленые овощи, минеральная вода.
- 0,31 мгкг — мёд.
- 2—8 мгкг — малина, черная смородина, финики, большая часть овощей,
большинство морских рыб, постная говядина, молоко, очищенный рис,
свекла обычная и сахарная, спаржа, сельдерей, помидоры, картофель,
редька, хлеб.
- 8—20 мгкг — некоторые зерновые, дрожжи, лук, чеснок, неочищенный
рис, яйца.
- 20—50 мгкг — овсяная и ячменная мука, какао, патока, яичный
желток, мясо кроликов и цыплят, орехи, горох, фасоль, чечевица,
зеленый чай, сушёные дрожжи, кальмары.
- 30—85 мгкг — говяжья печень, некоторые виды рыб.
- 130—202 мгкг — отруби из пшеницы, проросшие зерна пшеницы,
тыквенные семечки, семечки подсолнечника.
2 Металлический цинк
В XVI веке были предприняты первые попытки выплавлять цинк в
заводских условиях. Но производство “не пошло”, технологические трудности
оказались непреодолимыми. Цинк пытались получать точно также, как и другие
металлы. Руду обжигали, превращая цинк в окись, затем эту окись
восстанавливали углем...
Цинк, естественно, восстанавливался, взаимодействуя с углем, но ...
не выплавлялся. Не выплавлялся потому, что этот металл уже в плавильной
печи испарялся - температура его кипения всего 906( С. А в печи был воздух.
Встречая его, пары активного цинка реагировали с кислородом, и вновь
образовывался исходный продукт-окись цинка.
Наладить цинковое производство в Европе удалось лишь после того, как
руду стали восстанавливать в закрытых ретортах без доступа воздуха.
Примерно так же “черновой” цинк получают и сейчас, а очищают его
рафинированием. Пирометаллургическим способом сейчас получают примерно
половину производимого в мире цинка, а другую половину-
гидрометаллургическим.
Следует иметь в виду, что чисто цинковые руды в природе почти не
встречаются. Соединения цинка (обычно 1-5% в пересчете на металл) входят в
состав полиметаллических руд. Полученные при обогащении руды цинковые
концентраты содержат 48-65% цинка, до 2% меди, до 2% свинца, до 12% железа.
И плюс доли процента рассеянных и редких металлов...
Сложный химический и минералогический состав руд, содержащих цинк,
был одной из причин, по которым цинковое производство рождалось долго и
трудно. В переработке полиметаллических руд и сейчас еще есть нерешенные
проблемы... Но вернемся к пирометаллургии цинка - в этом процессе
проявляются сугубо индивидуальные особенности этого элемента.
При резком охлаждении пары цинка сразу же, минуя жидкое состояние,
превращаются в твердую пыль. Это несколько осложняет производство, хотя
элементарный цинк считается нетоксичным. Часто бывает нужно сохранить цинк
именно в виде пыли, а не перерплавлять его в слитки.
В пиротехнике цинковую пыль применяют, чтобы получить голубое пламя.
Цинковая пыль используется в производстве редких и благородных металлов. В
частности, таким цинком вытесняют золото и серебро из цианистых растворов.
Как ни парадоксально, но при получении самого цинка (и кадмия)
гидрометаллургическим способом применяется цинковая пыль-для очистки
раствора сульфата меди и кадмия. Но это еще не все. Вы никогда не
задумывались, почему металлические мосты, пролеты заводских цехов и другие
крупногабаритные изделия из металла чаще всего окрашивают в серый цвет?
Главная составная часть применяемой во всех этих случаях краски - все
та же цинковая пыль. Смешанная с окисью цинка и льняным маслом, она
превращается в краску, которая отлично предохраняет от коррозии. Эта краска
к тому же дешева, пластична, хорошо прилипает к поверхности металла и не
отслаивается при температурных перепадах. Мышиный цвет скорее достоинство,
чем недостаток. Изделия, которые покрывают такой краской, должны быть не
марки и в то же время опрятны.
На свойствах цинка сильно сказывается степень его чистоты. При 99,9 и
99,99% чистоты цинк хорошо растворяется в кислотах. Но стоит “прибавить”
еще одну девятку (99,999%), и цинк становится нерастворимым в кислотах даже
при сильном нагревании. Цинк ... продолжение
ВВЕДЕНИЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...3
1 Общие сведения ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..4
1.1 Нахождение в природе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 6
1.2 Получение ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. .6
1.3 Химические свойства ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..7
1.4 Биологическая роль ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 9
2 Металлический цинк ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..11
2.1 Цинк и сталь ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...12
2.2 Сплавы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ..15
2.3 Коротко о соединениях цинка ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..16
2.4 Биологическая роль цинка ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..18
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .19
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...20
Введение
Соединения цинка и его сплавы известны человечеству с глубокой
древности, металлический же цинк был получен значительно позднее, чем
железо, свинец и олово. Это обстоятельство объясняется тем, что обычные
способы плавки руды с углем здесь не достигали цели; чтобы восстановить
цинк, его надо быстро нагреть до температуры около 1000 градусов, но при
этом он кипит и в виде паров теряется вместе с дымовыми газами. Только
после того как научились конденсировать пары цинка в глиняных сосудах,
стало возможных получение металла в свободном состоянии. Полагают, что
такой дистилляционный способ получения свободного цинка впервые был
изобретен в Китае.
Латунь (сплав меди с цинком) была известна грекам, индусам и другим
народам Востока, употреблявшим ее для изготовления различных предметов
домашнего обихода, художественного литья и украшений. Отдельные предметы из
латуни, относящиеся к периоду за 1500 лет до н.э., были найдены в
Палестине. Приготовление латуни восстановлением особой земли кадмия (так
назывались в древности многие минералы, содержащие цинк, отличие между
которые не делали) углем в присутствии меди описывают Аристотель (384- 322
гг. до н.э.), Плиний Старший (23-79 гг. н.э.) и Гомер. Плиний Старший и
Диоскрид из Аназарбуса описывают лекарственные средства, содержащие
соединения цинка. Лекарства эти употреблялись для заживления ран и при
лечении глазных болезней.
В доисторических дакийских развалинах в Трансильвании был найден
идол, отлитый из сплава, содержащего около 87% цинка. Получение
металлического цинка из галмея Zn4(Si2O7)*H2O впервые описывает Страбон (60-
20 гг. до н.э.). Цинк в этот период называли тутией или фальшивым серебром.
Благодаря довольно сложной выработке цинка из руд в X-XI вв. н.э.
искусство получения цинка в Европе было утрачено и он ввозился сюда под
названием индийского олова из Китая и Индии.
В конце XIII в. н.э. итальянский путешественник Марко Поло описал
способ получения металлического цинка в Персии. В 1637 году метод выплавки
цинка и его свойства описываются в китайской книге “Циен конг кан у”.
Казалось бы, что раз метод получения описан в литературе, то его легко
могли перенять другие народы и применить у себя на родине. Но этого не
случилось. Экономическая и культурная разобщенность народов, слабые
транспортные связи, а главное, стремление многих ученых описывать свои
открытия на непонятном языке-все это препятствовало быстрому
распространению технических достижений.
Вторично получение цинка в Европе стало известно в начале XVI века,
когда о способе его выплавки упоминают в своих сочинениях Георг Агрикола
(1494-1555) и Теофраст Парацельс. Однако и после этого цинк в Европе был
большой редкостью, что продолжалось почти до конца XVIII в.
Название же “цинк” происходит от латинского слова, обозначающего
бельмо или белый налет, и впервые встречается у Парацельса в 1530 году.
Роберт Бойль назвал цинк “спелтером”. У нас цинк И.Шлаттер (1736) называл
“туцией”, Ломоносов (1742) ввел название “цинк”, но оно не пользовалось
успехом и цинк чаще всего называли “шпиаутер”.
В 8-м издании “Основ химии” (1906) Д.И. Менделеев употребляет
современное название цинка, но наряду с этим ставит в скобках и другое его
название-”шпиаутер”. Из этого можно заключить, что во времена Менделеева
старое название цинка было достаточно широко распространено.
Элемент цинк (Zn) в таблице Менделеева имеет порядковый номер 30. Он
находится в четвертом периоде второй группы. Атомный вес - 65,37.
Распределение электронов по слоям 2-8-18-2.
Цинк представляет собой синевато - белый металл, плавящийся при 419(
С, а при 913( С превращающийся в пар; плотность его равна 7,14 гсм3. При
обыкновенной температуре цинк довольно хрупок, но при 100-110( С он хорошо
гнется и прокатывается в листы. На воздухе цинк покрывается тонким слоем
окиси или основного карбоната, предохраняющим его от дальнейшего окисления.
Вода почти не действует на цинк, хотя он и стоит в ряду напряжений
значительно левее водорода. Это объясняется тем, что образующаяся на
поверхности цинка при взаимодействии его с водой гидроокись практически
нерастворима и препятствует дальнейшему течению реакции. В разбавленных же
кислотах цинк легко растворяется с образованием соответствующих солей.
Кроме того, цинк подобно бериллию и другим металлам, образующим амфотерные
гидроокиси, растворяется в щелочах. Если нагреть цинк на воздухе до
температуры кипения, то пары его воспламеняются и сгорают зеленовато-белым
пламенем, образуя окись цинка.
1 Общие сведения
Элемент цинк (Zn) в таблице Менделеева имеет порядковый номер 30. Он
находится в четвертом периоде второй группы. Атомный вес - 65,37.
Распределение электронов по слоям 2-8-18-2.
Цинк представляет собой синевато - белый металл, плавящийся при 419(
С, а при 913( С превращающийся в пар; плотность его равна 7,14 гсм3. При
обыкновенной температуре цинк довольно хрупок, но при 100-110( С он хорошо
гнется и прокатывается в листы. На воздухе цинк покрывается тонким слоем
окиси или основного карбоната, предохраняющим его от дальнейшего окисления.
Вода почти не действует на цинк, хотя он и стоит в ряду напряжений
значительно левее водорода. Это объясняется тем, что образующаяся на
поверхности цинка при взаимодействии его с водой гидроокись практически
нерастворима и препятствует дальнейшему течению реакции. В разбавленных же
кислотах цинк легко растворяется с образованием соответствующих солей.
Кроме того, цинк подобно бериллию и другим металлам, образующим амфотерные
гидроокиси, растворяется в щелочах. Если нагреть цинк на воздухе до
температуры кипения, то пары его воспламеняются и сгорают зеленовато-белым
пламенем, образуя окись цинка.
1.1 Нахождение в природе
Наиболее распространенный минерал цинка — сфалерит, или цинковая
обманка. Основной компонент минерала — сульфид цинка ZnS, а разнообразные
примеси придают этому веществу всевозможные цвета. Видимо, за это минерал и
называют обманкой. Цинковую обманку считают первичным минералом, из
которого образовались другие минералы элемента № 30: смитсонит ZnCO3,
цинкит ZnO, каламин 2ZnO · SiO2 · Н2O. На Алтае нередко можно встретить
полосатую бурундучную руду — смесь цинковой обманки и бурого шпата. Кусок
такой руды издали действительно похож на затаившегося полосатого зверька.
1.2 Получение
Цинк в природе как самородный метал не проявляется. Цинк добывают из
полиметаллических руд, содержащих 1-4 % Zn в виде сульфида, а также Cu, Pb,
Ag, Au, Cd, Bi. Руды обогащают селективной флотацией, получая цинковые
концентраты (50-60 % Zn) и одновременно свинцовые, медные, а иногда также
пиритные концентраты. Цинковые концентраты обжигают в печах в кипящем слое,
переводя сульфид цинка в оксид ZnO; образующийся при этом сернистый газ SO2
расходуется на производство серной кислоты. От ZnO к Zn идут двумя путями.
По пирометаллургическому (дистилляционному) способу, существующему издавна,
обожженный концентрат подвергают спеканию для придания зернистости и
газопроницаемости, а затем восстанавливают углем или коксом при 1200—1300
°С:
ZnO + С = Zn + CO
Образующиеся при этом пары металла конденсируют и разливают в
изложницы. Сначала восстановление проводили только в ретортах из обожженной
глины, обслуживаемых вручную, позднее стали применять вертикальные
механизированные реторты из карборунда, затем — шахтные и дуговые
электропечи; из свинцово-цинковых концентратов цинк получают в шахтных
печах с дутьем. Производительность постепенно повышалась, но цинк содержал
до 3 % примесей, в том числе ценный кадмий. Дистилляционный цинк очищают
ликвацией (то есть отстаиванием жидкого металла от железа и части свинца
при 500 °C), достигая чистоты 98,7 %. Применяющаяся иногда более сложная и
дорогая очистка ректификацией дает металл чистотой 99,995 % и позволяет
извлекать кадмий.
Основной способ получения цинка — электролитический
(гидрометаллургический). Обожженные концентраты обрабатывают серной
кислотой; получаемый сульфатный раствор очищают от примесей (осаждением их
цинковой пылью) и подвергают электролизу в ваннах, плотно выложенных внутри
свинцом или винипластом. Цинк осаждается на алюминиевых катодах, с которых
его ежесуточно удаляют (сдирают) и плавят в индукционных печах. Обычно
чистота электролитного цинка 99,95 %, полнота извлечения его из концентрата
(при учете переработки отходов) 93-94 %. Из отходов производства получают
цинковый купорос, Pb, Cu, Cd, Au, Ag; иногда также In, Ga, Ge, Tl.
Физические свойства
В чистом виде — довольно пластичный серебристо-белый металл. Обладает
гексагональной решеткой с параметрами а = 0,26649 нм, с = 0,49468 нм. При
комнатной температуре хрупок, при сгибании пластинки слышен треск от трения
кристаллитов (обычно сильнее, чем крик олова). При 100—150 °C цинк
пластичен. Примеси, даже незначительные, резко увеличивают хрупкость цинка.
1.3 Химические свойства
Типичный амфотерный металл. Стандартный электродный потенциал −0,76 В,
в ряду стандартных потенциалов расположен до железа.
На воздухе цинк покрывается тонкой пленкой оксида ZnO. При сильном
нагревании сгорает с образованием амфотерного белого оксида ZnO:
2Zn + O2 = 2ZnO
Оксид цинка реагирует как с растворами кислот:
ZnO + 2HNO3 = Zn(NO3)2 + H2O
так и щелочами:
ZnO + 2NaOH = Na2ZnO2 + Н2О
Цинк обычной чистоты активно реагирует с растворами кислот:
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
Zn + H2SO4(разб.) = ZnSO4 + H2↑
и растворами щелочей:
Zn + 2NaOH + 2H2O = Na2[Zn(OH)4] + H2↑
образуя гидроксоцинкаты. С растворами кислот и щелочей очень чистый цинк не
реагирует. Взаимодействие начинается при добавлении нескольких капель
раствора сульфата меди CuSO4.
При нагревании цинк реагирует с галогенами с образованием галогенидов
ZnHal2. С фосфором цинк образует фосфиды Zn3P2 и ZnP2. С серой и ее
аналогами — селеном и теллуром — различные халькогениды, ZnS, ZnSe, ZnSe2 и
ZnTe.
С водородом, азотом, углеродом, кремнием и бором цинк непосредственно
не реагирует. Нитрид Zn3N2 получают реакцией цинка с аммиаком при 550—600
°C.
В водных растворах ионы цинка Zn2+ образуют аквакомплексы [Zn(H2O)4]2+
и [Zn(H2O)6]2+.
Применение:
- Цинкование — 45-60%
- В медицине (оксид цинка как антисептик) — 10%
- Производство сплавов — 10%
- Производство резиновых шин — 10%
- Масляные краски — 10%.
Чистый металлический цинк используется для восстановления благородных
металлов, добываемых подземным выщелачиванием (золото, серебро). Кроме
того, цинк используется для извлечения серебра, золота (и других металлов)
из чернового свинца в виде интерметаллидов цинка с серебром и золотом (так
называемой серебристой пены), обрабатываемых затем обычными методами
аффинажа.
Применяется для защиты стали от коррозии (оцинковка поверхностей, не
подверженных механическим воздействиям, или металлизация — для мостов,
емкостей, металлоконструкций). Также используется в качестве материала для
отрицательного электрода в химических источниках тока, то есть в батарейках
и аккумуляторах, например: марганцево-цинковый элемент, серебряно-цинковый
аккумулятор (ЭДС 1,85 В, 150 Вт·чкг, 650 Вт·чдм³, малое сопротивление и
колоссальные разрядные токи, ртутно-цинковый элемент (ЭДС 1,35 В, 135
Вт·чкг, 550—650 Вт·чдм³), диоксисульфатно-ртутный элемент, йодатно-
цинковый элемент, медно-окисный гальванический элемент (ЭДС 0,7—1,6 Вольт,
84—127 Вт·чкг, 410—570 Вт·чдм³), хром-цинковый элемент, цинк-
хлоросеребряный элемент, никель-цинковый аккумулятор (ЭДС 1,82 Вольт,
95—118 Вт·чкг, 230—295 Вт·чдм³), свинцово-цинковый элемент, цинк-хлорный
аккумулятор, цинк-бромный аккумулятор и др). Очень важна роль цинка в цинк-
воздушных аккумуляторах, в последние годы интенсивно разрабатываются на
основе системы цинк-воздух — аккумуляторы для компьютеров (ноутбуки) и в
этой области достигнут значительный успех (большие, чем у литиевых батарей,
ёмкость и ресурс, меньшая в 3 раза стоимость), так же эта система очень
перспективна для пуска двигателей (свинцовый аккумулятор — 55 Вт·чкг, цинк-
воздух — 220—300 Вт·чкг) и для электромобилей (пробег до 900 км). Входит в
состав многих твёрдых припоев для снижения их температуры плавления. Цинк —
важный компонент латуни. Окись цинка широко используется в медицине как
антисептическое и противовоспалительное средство. Также окись цинка
используется для производства краски — цинковых белил.
Хлорид цинка — важный флюс для пайки металлов и компонент при
производстве фибры.
Теллурид, селенид, фосфид, сульфид цинка — широко применяемые
полупроводники.
Селенид цинка используется для изготовления оптических стёкол с очень
низким коэффициентом поглощения в среднем инфракрасном диапазоне, например,
в углекислотных лазерах.
Список стран по производству цинка в 2006 году (на основе
Геологического обзора Соединенных Штатов):Список стран по производству
цинка
1.4 Биологическая роль
Цинк:
- необходим для продукции спермы и мужских гормонов.
- необходим для метаболизма витамина E, который является
предшественником половых гормонов и включается в продукцию тестостерона.
- важен для нормальной деятельности простаты.
участвует в синтезе разных анаболических гормонов в организме, включая
инсулин, тестостерон и гормон роста.
Содержание в продуктах питания:
Среди продуктов, употребляемых в пищу человеком, наибольшее содержание
цинка — в устрицах. Однако в тыквенных семечках содержится всего на 26 %
меньше цинка, чем в устрицах. Например, съев 45 грамм устриц, человек
получит столько же цинка, сколько содержится в 60 граммах тыквенных
семечек.
Содержание цинка:
- 0,25 мгкг — яблоки, апельсины, лимоны, инжир, грейпфруты, все
мясистые фрукты, зеленые овощи, минеральная вода.
- 0,31 мгкг — мёд.
- 2—8 мгкг — малина, черная смородина, финики, большая часть овощей,
большинство морских рыб, постная говядина, молоко, очищенный рис,
свекла обычная и сахарная, спаржа, сельдерей, помидоры, картофель,
редька, хлеб.
- 8—20 мгкг — некоторые зерновые, дрожжи, лук, чеснок, неочищенный
рис, яйца.
- 20—50 мгкг — овсяная и ячменная мука, какао, патока, яичный
желток, мясо кроликов и цыплят, орехи, горох, фасоль, чечевица,
зеленый чай, сушёные дрожжи, кальмары.
- 30—85 мгкг — говяжья печень, некоторые виды рыб.
- 130—202 мгкг — отруби из пшеницы, проросшие зерна пшеницы,
тыквенные семечки, семечки подсолнечника.
2 Металлический цинк
В XVI веке были предприняты первые попытки выплавлять цинк в
заводских условиях. Но производство “не пошло”, технологические трудности
оказались непреодолимыми. Цинк пытались получать точно также, как и другие
металлы. Руду обжигали, превращая цинк в окись, затем эту окись
восстанавливали углем...
Цинк, естественно, восстанавливался, взаимодействуя с углем, но ...
не выплавлялся. Не выплавлялся потому, что этот металл уже в плавильной
печи испарялся - температура его кипения всего 906( С. А в печи был воздух.
Встречая его, пары активного цинка реагировали с кислородом, и вновь
образовывался исходный продукт-окись цинка.
Наладить цинковое производство в Европе удалось лишь после того, как
руду стали восстанавливать в закрытых ретортах без доступа воздуха.
Примерно так же “черновой” цинк получают и сейчас, а очищают его
рафинированием. Пирометаллургическим способом сейчас получают примерно
половину производимого в мире цинка, а другую половину-
гидрометаллургическим.
Следует иметь в виду, что чисто цинковые руды в природе почти не
встречаются. Соединения цинка (обычно 1-5% в пересчете на металл) входят в
состав полиметаллических руд. Полученные при обогащении руды цинковые
концентраты содержат 48-65% цинка, до 2% меди, до 2% свинца, до 12% железа.
И плюс доли процента рассеянных и редких металлов...
Сложный химический и минералогический состав руд, содержащих цинк,
был одной из причин, по которым цинковое производство рождалось долго и
трудно. В переработке полиметаллических руд и сейчас еще есть нерешенные
проблемы... Но вернемся к пирометаллургии цинка - в этом процессе
проявляются сугубо индивидуальные особенности этого элемента.
При резком охлаждении пары цинка сразу же, минуя жидкое состояние,
превращаются в твердую пыль. Это несколько осложняет производство, хотя
элементарный цинк считается нетоксичным. Часто бывает нужно сохранить цинк
именно в виде пыли, а не перерплавлять его в слитки.
В пиротехнике цинковую пыль применяют, чтобы получить голубое пламя.
Цинковая пыль используется в производстве редких и благородных металлов. В
частности, таким цинком вытесняют золото и серебро из цианистых растворов.
Как ни парадоксально, но при получении самого цинка (и кадмия)
гидрометаллургическим способом применяется цинковая пыль-для очистки
раствора сульфата меди и кадмия. Но это еще не все. Вы никогда не
задумывались, почему металлические мосты, пролеты заводских цехов и другие
крупногабаритные изделия из металла чаще всего окрашивают в серый цвет?
Главная составная часть применяемой во всех этих случаях краски - все
та же цинковая пыль. Смешанная с окисью цинка и льняным маслом, она
превращается в краску, которая отлично предохраняет от коррозии. Эта краска
к тому же дешева, пластична, хорошо прилипает к поверхности металла и не
отслаивается при температурных перепадах. Мышиный цвет скорее достоинство,
чем недостаток. Изделия, которые покрывают такой краской, должны быть не
марки и в то же время опрятны.
На свойствах цинка сильно сказывается степень его чистоты. При 99,9 и
99,99% чистоты цинк хорошо растворяется в кислотах. Но стоит “прибавить”
еще одну девятку (99,999%), и цинк становится нерастворимым в кислотах даже
при сильном нагревании. Цинк ... продолжение
Похожие работы
Дисциплины
- Информатика
- Банковское дело
- Оценка бизнеса
- Бухгалтерское дело
- Валеология
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Религия
- Общая история
- Журналистика
- Таможенное дело
- История Казахстана
- Финансы
- Законодательство и Право, Криминалистика
- Маркетинг
- Культурология
- Медицина
- Менеджмент
- Нефть, Газ
- Искуство, музыка
- Педагогика
- Психология
- Страхование
- Налоги
- Политология
- Сертификация, стандартизация
- Социология, Демография
- Статистика
- Туризм
- Физика
- Философия
- Химия
- Делопроизводсто
- Экология, Охрана природы, Природопользование
- Экономика
- Литература
- Биология
- Мясо, молочно, вино-водочные продукты
- Земельный кадастр, Недвижимость
- Математика, Геометрия
- Государственное управление
- Архивное дело
- Полиграфия
- Горное дело
- Языковедение, Филология
- Исторические личности
- Автоматизация, Техника
- Экономическая география
- Международные отношения
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности), Защита труда