Vodíkové zlúčeniny zinku. Aplikácia chemických vlastností zinku. Atómová a molekulová hmotnosť zinku

Fyzikálne vlastnosti zinku. Zinok je stredne tvrdý kov. V studenom stave je krehký a pri 100-150 °C je veľmi plastický a ľahko sa zroluje do listov a fólie s hrúbkou asi stotín milimetra. Pri 250°C opäť skrehne. Nemá žiadne polymorfné modifikácie. Kryštalizuje v hexagonálnej mriežke s parametrami a = 2,6594E, c = 4,9370E. Atómový polomer 1,37E; iónový Zn2+ -0,83E. Hustota pevného zinku je 7,133 g/cm3 (20°C), tekutého zinku je 6,66 g/cm3 (419,5°C); teplota topenia 419,5 °C; teplota varu 906 °C. Teplotný koeficient lineárnej rozťažnosti 39,7 10-3 (20-250 °C), koeficient tepelnej vodivosti 110,950 W/(m K) 0,265 cal/cm sec °C (20 °C), elektrický odpor 5,9 10-6 ohm cm (20 °C), merná tepelná kapacita zinku 25,433 kJ/(kg K.) . Pevnosť v ťahu 200-250 MN/m2 (2000-2500 kgf/cm2), relatívne predĺženie 40-50%, tvrdosť podľa Brinella 400-500 MN/m2 (4000-5000 kgf/cm2). Zinok je diamagnetický, jeho špecifická magnetická susceptibilita je -0,175 10-6.

Chemické vlastnosti zinku. Vonkajšia elektronická konfigurácia atómu Zn je 3d104s2. Oxidačný stav zlúčenín je +2. Štandardný elektródový potenciál rovný -0,76 V charakterizuje zinok ako aktívny kov a energetické redukčné činidlo. Na vzduchu pri teplotách do 100 °C zinok rýchlo bledne a pokryje sa povrchovým filmom zásaditých uhličitanov. Vo vlhkom vzduchu, najmä v prítomnosti CO2, sa kov ničí aj pri bežných teplotách. Pri silnom zahriatí na vzduchu alebo v kyslíku zinok intenzívne horí modrastým plameňom za vzniku bieleho dymu oxidu zinočnatého ZnO. Suchý fluór, chlór a bróm za studena neinteragujú so zinkom, ale v prítomnosti vodnej pary sa kov môže vznietiť a vytvoriť napríklad ZnCl2. Zahriata zmes zinkového prášku so sírou poskytuje sulfid zinočnatý ZnS. Sulfid zinočnatý sa zráža pôsobením sírovodíka na mierne kyslé alebo amoniakálne vodné roztoky solí Zn. Hydrid ZnH2 sa získava interakciou LiAlH4 so Zn(CH3)2 a inými zlúčeninami zinku; látka podobná kovu, ktorá sa pri zahrievaní rozkladá na prvky. Nitrid Zn3N2 - čierny prášok, ktorý vzniká pri zahriatí na 600 ° C v prúde amoniaku; stabilný na vzduchu do 750 °C, voda ho rozkladá. Karbid zinku ZnC2 sa získal zahrievaním zinku v prúde acetylénu. Silné minerálne kyseliny energicky rozpúšťajú zinok, najmä pri zahrievaní, za vzniku zodpovedajúcich solí. Pri interakcii so zriedenou HCl a H2SO4 sa uvoľňuje H2 a s HNO3 - navyše NO, NO2, NH3. Zinok reaguje s koncentrovanou HCl, H2SO4 a HNO3, pričom sa uvoľňuje H2, SO2, NO a NO2. Roztoky a taveniny alkálií oxidujú zinok za uvoľňovania H2 a tvorby vo vode rozpustných zincitov. Intenzita pôsobenia kyselín a zásad na Zinok závisí od prítomnosti nečistôt v ňom. Čistý zinok je menej reaktívny vzhľadom na tieto činidlá v dôsledku vysokého prepätia vodíka na ňom. Vo vode zinočnaté soli pri zahrievaní hydrolyzujú, pričom sa uvoľňuje biela zrazenina hydroxidu.

a) reakcia zinku so zriedenými kyselinami

Zn(OH)2. H2SO4 + Zn = ZnSO4 + H2^

Zinok ako aktívny kov môže s koncentrovanou kyselinou sírovou vytvárať oxid siričitý, elementárnu síru a dokonca aj sírovodík.

2H2S04 + Zn = S02^ + ZnS04 + 2H20

Keď zinok reaguje s veľmi zriedenou kyselinou dusičnou, uvoľňuje sa amoniak, ktorý reaguje s nadbytkom kyseliny za vzniku dusičnanu amónneho.

Všeobecne:

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

Zn + HNO3 = Zn(N03)2 + NO + H2O

b) Interakcia rozpustných solí zinku s alkáliami:

ZnCl2+2NaOH= ZnOH2v+2NaCl

Zn(N03)2+2KOH = ZnOH2v +2KN03

Rozsah zinku

Kovový zinok sa používa na získavanie drahých kovov ťažených podzemným lúhovaním (zlato, striebro). Okrem toho sa zinok používa na získavanie striebra, zlata atď. zo surového olova vo forme takzvanej „striebornej peny“ intermetalických zlúčenín zinok-striebro-zlato a spracováva sa konvenčnými rafinačnými metódami.

Používa sa na ochranu ocele pred koróziou (galvanizácia, ktorá je dobre známa každému, kto videl pozinkované vedro). Používa sa tiež ako materiál pre zápornú elektródu v chemických zdrojoch prúdu, t.j. v batériách a akumulátoroch.

Úloha zinku v zinkovo-vzduchových batériách je veľmi dôležitá, v posledných rokoch sa intenzívne vyvíjajú batérie do počítačov (notebookov) na báze zinok-vzduchového systému a v tejto oblasti sa dosiahli výrazné úspechy (väčšia energia, zdroj ako lítiové batérie a sú 3-krát lacnejšie). ), tento systém je veľmi perspektívny aj pre štartovanie motorov (olovený akumulátor - 55 Wh/kg, zinko-vzduch - 220--300 Wh/kg) a pre elektromobily (dojazd do 900 km). Používa sa v mnohých zliatinách na tvrdé spájkovanie na zníženie ich bodu tavenia.

Zložité chemické a mineralogické zloženie rúd s obsahom zinku bolo jedným z dôvodov, prečo sa výroba zinku rodila dlho a ťažko. Prudkým ochladením sa pary zinku okamžite, obchádzajúc kvapalné skupenstvo, premenia na pevný prach. To trochu komplikuje výrobu, hoci elementárny zinok sa považuje za netoxický. Často je potrebné skladovať zinok vo forme prachu a nie roztaviť ho na ingoty.

V pyrotechnike sa zinkový prach používa na vytváranie modrých plameňov. Zinkový prach sa používa pri výrobe vzácnych a drahých kovov. Tento zinok sa používa najmä na vytesnenie zlata a striebra z kyanidových roztokov. Paradoxne, keď sa samotný zinok (a kadmium) získava hydrometalurgickou metódou, zinkový prach sa používa na čistenie roztoku síranu meďnatého a kadmia.

Hlavnou zložkou farby použitej vo všetkých týchto prípadoch je rovnaký zinkový prach. V zmesi s oxidom zinočnatým a ľanovým olejom sa mení na farbu, ktorá poskytuje vynikajúcu ochranu proti korózii. Táto farba je tiež lacná, plastická, dobre priľne ku kovovému povrchu a neodlupuje sa pri zmenách teploty. Farba myši je skôr výhodou ako nevýhodou. Výrobky, ktoré sú pokryté takouto farbou, by nemali byť značkové a zároveň čisté. Vlastnosti zinku sú výrazne ovplyvnené stupňom jeho čistoty. Pri čistote 99,9 a 99,99 % sa zinok dobre rozpúšťa v kyselinách. Oplatí sa však „pridať“ ešte jednu deviatku (99,999 %) a zinok sa stáva nerozpustným v kyselinách aj pri silnom zahriatí. Zinok tejto čistoty sa vyznačuje aj vysokou plasticitou, dá sa ťahať do tenkých vlákien. A obyčajný zinok sa dá valcovať do tenkých plátov, iba zahriatím na 100-150 C. Zahriaty na 250 C a viac až do bodu topenia zinok opäť krehne - dochádza k ďalšiemu preskupeniu jeho kryštálovej štruktúry.

Plechový zinok je široko používaný pri výrobe galvanických článkov. Prvý „voltaický stĺp“ pozostával z kruhov zo zinku a medi. A v moderných zdrojoch chemického prúdu je negatívna elektróda najčastejšie vyrobená zo zinku.

Úloha tohto prvku v polygrafii je významná. Zinok sa používa na výrobu klišé, ktoré umožňujú reprodukovať kresby a fotografie v tlači. Špeciálne pripravený a spracovaný typografický zinok vníma fotografický obraz. Tento obrázok je na správnych miestach chránený farbou a budúce klišé je vyleptané kyselinou. Obraz sa vytlačí, skúsení rytci ho vyčistia, urobia výtlačky a potom idú tieto klišé do tlačiarenských strojov. Na tlač zinku sú kladené špeciálne požiadavky: v prvom rade musí mať jemnozrnnú štruktúru, najmä na povrchu ingotu. Preto sa zinok určený na tlač vždy odlieva do uzavretých foriem. Na „vyrovnanie“ štruktúry sa používa žíhanie pri 375°C, po ktorom nasleduje pomalé chladenie a valcovanie za tepla. Prítomnosť nečistôt v takomto kove, najmä olova, je tiež prísne obmedzená. Ak je toho veľa, potom nebude možné klišé vyleptať tak, ako by malo byť. Ak je obsah olova nižší ako 0,4 %, je ťažké získať požadovanú jemnú kryštalickú štruktúru. Práve na tejto hrane „chodia“ hutníci v snahe uspokojiť potreby polygrafického priemyslu.

Zlúčeniny a zliatiny zinku sa široko používajú aj v priemysle.

Oxid zinočnatý sa používa ako biely pigment vo farbách, je aktivátorom vulkanizácie a plnivom v gumárenskom priemysle, používa sa v kozmetickom priemysle a v medicíne ako antiseptický a protizápalový prostriedok.

Chlorid zinočnatý sa používa v medicíne ako antiseptikum a vo forme roztokov v kyseline chlorovodíkovej na spájkovanie.

Sulfid zinočnatý sa používa ako fosfor v katódových trubiciach.

Zliatina zinku s meďou - mosadz - bola známa v starovekom Grécku, starovekom Egypte, Indii (VII storočie), Číne (XI storočie). Po dlhú dobu nebolo možné izolovať čistý zinok. V roku 1746 A. S. Marggraf vyvinul spôsob získavania čistého zinku kalcináciou zmesi jeho oxidu s uhlím bez prístupu vzduchu v hlinených žiaruvzdorných retortách, po čom nasledovala kondenzácia pár zinku v chladničkách. V priemyselnom meradle sa tavba zinku začala v 17. storočí.
Latinský zincum sa prekladá ako "biely povlak". Pôvod tohto slova nie je presne stanovený. Pravdepodobne pochádza z perzského „cheng“, aj keď tento názov sa nevzťahuje na zinok, ale na kamene vo všeobecnosti. Slovo "zinok" sa nachádza v spisoch Paracelsa a iných bádateľov zo 16.-17. storočia. a vracia sa možno k staronemeckému "zinco" - plaku, bolesť v očiach. Názov „zinok“ sa začal bežne používať až v 20. rokoch 20. storočia.

Byť v prírode, získať:

Najbežnejším minerálom zinku je sfalerit alebo zmes zinku. Hlavnou zložkou minerálu je sulfid zinočnatý ZnS a rôzne nečistoty dodávajú tejto látke všetky druhy farieb. Zdá sa, že na to sa minerál nazýva snag. Zinková zmes je považovaná za primárny minerál, z ktorého vznikli ďalšie minerály prvku č.30: smithsonit ZnCO 3, zincit ZnO, kalamín 2ZnO SiO 2 H 2 O. Na Altaji často nájdete pruhovanú „čipmunkovú“ rudu – zmes tzv. zinková zmes a hnedá spar. Kúsok takejto rudy z diaľky naozaj vyzerá ako skryté pruhované zviera.
Ťažba zinku začína koncentráciou rudy sedimentačnými alebo flotačnými metódami, potom sa spáli za vzniku oxidov: 2ZnS + 3О 2 = 2ZnО + 2SO 2
Oxid zinočnatý sa spracováva elektrolytickou metódou alebo redukuje koksom. V prvom prípade sa zinok vylúhuje zo surového oxidu zriedeným roztokom kyseliny sírovej, nečistoty kadmia sa vyzrážajú zinkovým prachom a roztok síranu zinočnatého sa podrobí elektrolýze. Kov s čistotou 99,95% je nanesený na hliníkové katódy.

Fyzikálne vlastnosti:

Vo svojej čistej forme je to skôr tvárny strieborno-biely kov. Pri izbovej teplote je krehký, pri ohýbaní plechu sa ozýva praskavý zvuk od trenia kryštálov (zvyčajne silnejší ako „plechový výkrik“). Pri 100-150 °C je zinok plastický. Nečistoty, dokonca aj menšie, prudko zvyšujú krehkosť zinku. Teplota topenia - 692 °C, teplota varu - 1180 °C

Chemické vlastnosti:

Typický amfotérny kov. Štandardný elektródový potenciál je -0,76 V, v sérii štandardných potenciálov sa nachádza pred železom. Na vzduchu je zinok pokrytý tenkým filmom oxidu ZnO. Pri zahrievaní vyhorí. Pri zahrievaní zinok reaguje s halogénmi, s fosforom za vzniku fosfidov Zn 3 P 2 a ZnP 2, so sírou a jej analógmi za vzniku rôznych chalkogenidov, ZnS, ZnSe, ZnSe 2 a ZnTe. Zinok priamo nereaguje s vodíkom, dusíkom, uhlíkom, kremíkom a bórom. Nitrid Zn3N2 sa získava reakciou zinku s amoniakom pri 550-600°C.
Zinok bežnej čistoty aktívne reaguje s roztokmi kyselín a zásad, pričom v druhom prípade vytvára hydroxozinkáty: Zn + 2NaOH + 2H20 \u003d Na2 + H2
Veľmi čistý zinok nereaguje s roztokmi kyselín a zásad.
Zinok je charakterizovaný zlúčeninami s oxidačným stavom +2.

Najdôležitejšie spojenia:

oxid zinočnatý- ZnO, biely, amfotérny, reaguje s roztokmi kyselín aj zásadami:
ZnO + 2NaOH \u003d Na2Zn02 + H20 (fúzia).
Hydroxid zinočnatý- vzniká ako želatínová biela zrazenina po pridaní alkálie do vodných roztokov solí zinku. amfotérny hydroxid
Zinočnaté soli. Bezfarebné kryštalické pevné látky. Vo vodných roztokoch tvoria zinkové ióny Zn 2+ akvakomplexy 2+ a 2+ a podliehajú silnej hydrolýze.
Zinkáty vznikajú interakciou oxidu alebo hydroxidu zinočnatého s alkáliami. Pri tavení sa vytvárajú metazinkaty (napr. Na2ZnO2), ktoré po rozpustení vo vode prechádzajú na tetrahydroxozinkaty: Na2ZnO2 + 2H20 \u003d Na2. Keď sa roztoky okyslia, vyzráža sa hydroxid zinočnatý.

Aplikácia:

Výroba antikoróznych náterov. - Kovový zinok vo forme tyčí sa používa na ochranu proti korózii oceľových výrobkov v kontakte s morskou vodou. Približne polovica všetkého vyrobeného zinku sa používa na výrobu pozinkovanej ocele, jedna tretina - na žiarové zinkovanie hotových výrobkov, zvyšok - na pásy a drôty.
- Veľký praktický význam majú zliatiny zinku - mosadz (meď plus 20-50% zinku). Na vstrekovanie sa okrem mosadze používa rýchlo rastúci počet špeciálnych zliatin zinku.
- Ďalšou oblasťou použitia je výroba suchých batérií, aj keď v posledných rokoch výrazne poklesla.
- Telurid zinku ZnTe sa používa ako materiál pre fotorezistory, infračervené detektory, dozimetre a počítadlá žiarenia. - Octan zinočnatý Zn(CH 3 COO) 2 používa sa ako fixátor pri farbení tkanín, konzervačný prostriedok na drevo, protiplesňový prostriedok v medicíne, katalyzátor v organickej syntéze. Octan zinočnatý je zložkou dentálnych cementov a používa sa pri výrobe glazúr a porcelánu.

Zinok je jedným z najdôležitejších biologicky aktívnych prvkov a je nevyhnutný pre všetky formy života. Jeho úloha spočíva najmä v tom, že je súčasťou viac ako 40 dôležitých enzýmov. Bola stanovená funkcia zinku v proteínoch, ktorá je zodpovedná za rozpoznávanie sekvencie báz DNA, a teda reguluje prenos genetickej informácie počas replikácie DNA. Zinok sa podieľa na metabolizme sacharidov pomocou hormónu obsahujúceho zinok – inzulínu. Len v prítomnosti zinku funguje vitamín A. Zinok je potrebný aj na tvorbu kostí.
Ióny zinku sú zároveň toxické.

Bespomesnykh S., Shtanova I.
Štátna univerzita KhF Tyumen, 571 skupín.

Zdroje: Wikipedia:

Úloha zinku v ľudskom tele

Priemerný obsah zinku je 2-3 gramy. Časť sa hromadí v svalovom a kostnom tkanive, 20% - v koži. Tento stopový prvok sa nachádza v leukocytoch, erytrocytoch, sperme, v prostate a pankrease a pečeni. Je súčasťou asi 400 enzýmov, najviac skúmaná je karboanhydráza. Proteín obsahujúci zinok sa nachádza v červených krvinkách. Rozkladá kyselinu uhličitú na kyselinu uhličitú a hydrogénuhličitan na odstránenie z tela. Čistý oxid uhličitý v krvnom obehu tvorí plynové zátky, ale jeho derivát, kyselina uhličitá, je rozpustný vo vode a enzým sa ľahko rozkladá.

Funkcie zinku v tele:

• Podieľa sa na rozklade a syntéze sacharidov, bielkovín a tukov.
• Je súčasťou hormónov, protilátok, leukocytov, zvyšuje imunitu.
• Zvyšuje regeneračné schopnosti organizmu.
• Detoxikuje oxid uhličitý z tela.
• Ovplyvňuje tvorbu mužských pohlavných hormónov, podporuje zdravie prostaty.
• Podieľa sa na metabolických procesoch štítnej žľazy, nadobličiek, vaječníkov a hypofýzy. Chráni pankreas pred poškodením, je potrebný pre sekréciu inzulínu.
• Podporuje lepšie vstrebávanie vitamínu E, podporuje výmenu vitamínu A.
• Priaznivý vplyv na zdravie zubov: zinok sa nachádza v enzýmoch a kostných bunkách.
• Zmierňuje zápaly, zlepšuje stav pokožky.
• Prispieva k normalizácii štruktúry ribozómov, ribonukleových a deoxyribonukleových kyselín (RNA a DNA), podieľa sa na delení buniek.
• V tehotenstve príjem zinku do tela matky ovplyvňuje tvorbu kostí, kardiovaskulárneho, dýchacieho a urogenitálneho systému. S nedostatkom zinku sa zvyšuje riziko predčasného pôrodu alebo potratu.
• Zinok je nevyhnutný pre normálne fungovanie nervového systému a mozgu. V rozpore s výmenou zinku zvyšuje riziko vzniku Alzheimerovej choroby.
• Normalizuje prácu pečene.
• Podporuje čuchové a chuťové bunky, priaznivo pôsobí na zrakové orgány.
• Podieľa sa na tvorbe kyseliny chlorovodíkovej v gastrointestinálnom trakte (gastrointestinálnom trakte), udržuje acidobázickú rovnováhu.

Vážny nedostatok zinku je plný narušenia vnútorných žliaz, metabolických procesov a zvyšuje sa riziko novotvarov. U tehotných žien môže dôjsť k predčasnému pôrodu, môže dôjsť k atonickému krvácaniu a maternicové svaly sa stiahnu na dlhú dobu. Zinok sa aktívne používa na liečbu chorôb nervového, urogenitálneho a obehového systému.

Živočíšne a rastlinné zdroje zinku

Rastlinné zdroje (tabuľka 1):

• Zelenina: brokolica, mrkva, karfiol, reďkovky, šalát, špenát. Rovnako ako kukurica, zelená cibuľka, špargľa, zemiaky a paradajky.
• Ovocie a bobule: citrusové plody, jablká, ríbezle, čučoriedky. Rovnako ako malina, slivka, čerešňa, hruška, broskyňa atď.
• Orechy (vlašské orechy, arašidy, píniové oriešky, kešu, kokos).
• Sušené ovocie (figy, sušené slivky, datle, sušené marhule).
• Obilniny: hnedá ryža, jačmeň, pšeničné otruby, pohánka, ovsené vločky.
• Slnečnicové a tekvicové semienka.
• Huby.
• Zelený čaj, kakao.
• Strukoviny (hrach, fazuľa, šošovica).
• Kvasnice.

Živočíšne zdroje (tabuľka 1):

• Kuracie, králičie, mladé jahňacie a teľacie mäso.
• Ryby (merlúza, platesa, treska, tuniak atď.). Morské plody (ustrice, krevety, mušle).
• Mlieko, tvrdý syr, tvaroh.
• Vajcia.
• Vnútornosti (srdce, hovädzí jazyk, pečeň).

Tabuľka 1. Obsah zinku vo výrobkoch

Odborná rada. Zrná sa najlepšie konzumujú surové. Po vyleštení ryže sa napríklad jej obsah zinku zníži o 80 %. Nezabúdajte na spestrenie stravy živočíšnymi produktmi, lepšie sa vstrebávajú.

• Varenie tiež vedie k strate tohto cenného minerálu. Pokúste sa jesť viac čerstvej zeleniny a ovocia.
• Mäsové výrobky by mali byť dusené alebo dusené, nie vyprážané alebo prepečené.
• Ak nemáte radi zeleninu a ovocie, pite čerstvo vylisované šťavy. Majú vyššiu koncentráciu zinku.
• Zabudnite na instantné obilniny, všetky užitočné sa pri spracovaní zničili. Denný príjem zinku je uvedený v tabuľke 2.

Tabuľka 2. Denný príjem zinku

Interakcia s inými prvkami

Organický zinok sa hromadí v malých dávkach. K adsorpcii dochádza v gastrointestinálnom trakte, hlavne v tenkom čreve. Zaujímavosťou je, že zinok sa rýchlejšie vstrebáva zo živočíšnych produktov ako z ovocia a zeleniny. V druhom prípade kyselina fytová interferuje so zinkom, ktorý so zinkom vytvára nerozpustné zlúčeniny solí.

Vlastnosti kompatibility zinku:

• Dobre kompatibilný s vitamínom A, zlepšuje vstrebávanie a biologickú dostupnosť zinku.
• Zvýšte vlastnosti zinkových iónov fosforu, lítia a vápnika (v malých dávkach).
• Zinok nie je kompatibilný s meďou, pretože sú absorbované rovnakými kanálmi.
• Ťažké kovy (olovo, kadmium) vytláčajú zinok z tela.
• Zinok by sa nemal užívať súčasne so železom, cínom a mangánom, horšie sa vstrebáva.
• Pôsobí spolu s vitamínom E. Najčastejšie je nedostatok zinku a vitamínu E diagnostikovaný súčasne.
• Prípravky tetracyklínovej skupiny tiež vytláčajú zinok z tela.
• Dodatočný príjem kyseliny listovej spomaľuje vstrebávanie stopového prvku.
• Zinok je nekompatibilný s aspirínom.
• Histidín a cysteín sú aminokyseliny nachádzajúce sa v živočíšnych produktoch. Zlepšujú vstrebávanie zinku.

nedostatok zinku

Existujú 3 formy nedostatku zinku: akútny, subakútny a chronický. Posledný variant je tiež spojený s vrodenou enteropatickou akrodermatitídou.

Nedostatok zinku sa prejavuje nasledujúcimi príznakmi:

• Únava, znížená koncentrácia, nespavosť, nervové poruchy.
• Zhoršenie zraku, strata chuti.
• Strata chuti do jedla, strata hmotnosti.
• Žalúdočné ťažkosti.
• Anémia.
• Kožné problémy: výskyt alergických vyrážok, vredov, ekzémov, dermatitídy. Nechty sa odlupujú, sú na nich viditeľné škvrny bielej farby.
• Matné vlasy bez života, lupiny, nepravidelná alopécia.
• Zníženie inzulínu v krvi zvyšuje riziko vzniku cukrovky.
• U detí hypogonadizmus, zhoršená puberta.
• U mužov sú možné problémy so sexuálnou aktivitou, narušenie prostaty a neplodnosť u žien.
• Znížená imunita.
• Pre tehotné ženy je nedostatok zinku plný predčasného pôrodu.

Nedostatok zinku sa objaví, ak človek prijíma menej ako 7 mg z potravy. V prvom rade musíte upraviť stravu pridaním mäsa, rýb a morských plodov. Nezabudnite na čerstvú zeleninu a ovocie. Minerálne komplexy je potrebné užívať iba podľa pokynov lekára a v ním predpísanom dávkovaní.

Nadbytok zinku v tele

Príčiny prebytku zinku:

• Práca v nebezpečnej výrobe so zlúčeninami zinku.
• Nekontrolovaný príjem liekov obsahujúcich tento mikroelement.
• Poruchy metabolizmu zinku.

Dôležité! Dlhodobé užívanie liekov obsahujúcich zinok (viac ako 100 mg denne) je spojené s výskytom erózií, vredov a zníženej imunity. Dávka 200 mg je silné vracanie

Príznaky nadbytku zinku:

• Zhoršenie imunity.
• Patológie vlasov, nechtov a kože.
• Častá nevoľnosť, bolesť žalúdka, rozrušená stolica.
• Zníženie hladiny medi, kadmia a železa v tele.
• Porušenie funkcií pečene, prostaty, pankreasu.
• Sladká chuť v ústach, častý smäd.

Ak dôjde k otrave v dôsledku kontaktu so zinkovými výparmi, prejaví sa to poklesom tlaku, kŕčmi, dýchavičnosťou, nevoľnosťou, bolesťami pečene. Ak spozorujete charakteristické príznaky, kontaktujte endokrinológa a nechajte sa otestovať. V prípade chronického alebo akútneho nadbytku stopových prvkov je potrebná lekárska starostlivosť. Detoxikácia sa vykonáva liekmi Kyselina acetylsalicylová, Unithiol, Thiosulfate.

Prípravky so zinkom

Pri výbere lieku venujte pozornosť tomu, aká forma látky je v ňom obsiahnutá. Sulfáty sa používajú v najlacnejších sériách, ale telo ich vníma horšie ako chelát, acetát, pikolinát alebo glycerát. Lieky sú dostupné v rôznych formách:

• Čapíky.
• Masti.
• Kvapky.
• Žuvacie tablety a pastilky.
• Kapsuly.
• Obalené a neobalené tablety.
• Šumivé tablety.

Výrobcovia často vyrábajú vitamínové komplexy pre určité skupiny:

• Pre mužov: Complivit Selmevit, Duovit pre mužov, Zinc Chelate, Zincteral atď.
• Pre ženy: VitrumBeauty, Complivit shine, Duovit pre ženy atď.
• Pre deti: glukonát vápnika + zinku, Vitazhuyki, Vitamishki, Duovit pre deti, Vitrum Junior atď.

Užívajte najlepšie jednu hodinu pred jedlom alebo 2 hodiny po jedle. Neodporúča sa piť súčasne s antibiotikami, antikoncepciou a inými liekmi.

Zinok sa aktívne používa v mnohých liekoch:

• V rektálnych čapíkoch na hemoroidy (Relief Ultra, Anuzol).
• V očných kvapkách (Ophthalmol, Okumetil, síran zinočnatý).
• V monopreparáciách (Fenuls zinok, Zincteral, Zinkozak, Zinc Picolinate atď.).
• V mastiach (zinková masť a jej analógy).

Zinok je úžasný a nenahraditeľný prvok: pozrite si video nižšie.

Jedným z kovov, ktoré boli objavené už dávno, ale dodnes nestratili svoj význam pri používaní vďaka svojim pozoruhodným vlastnostiam, je zinok. Jeho fyzikálne a chemické vlastnosti umožňujú použitie materiálu v širokej škále priemyselných odvetví a domácností. Významný vplyv má aj na ľudské zdravie.

Stručná história objavenia prvku

Čo je zinok, ľudia vedeli už pred naším letopočtom. Koniec koncov, práve vtedy sa naučili používať zliatiny obsahujúce tento kov. Egypťania používali rudy obsahujúce meď a zinok, legovali ich a získali veľmi pevný, oxidácii odolný materiál. Našli sa domáce potreby, riad z tohto materiálu.

Názov zinok sa nachádza v spisoch lekára Paracelsa zo 16. storočia nášho letopočtu. V tom istom období Číňania začali aktívne používať kov a odlievali z neho mince. Postupne sa poznatky o tejto látke a jej dobrých technických vlastnostiach prenášajú aj do Európy. Potom v Nemecku sa aj Anglicko dozvedelo, čo je zinok a kde sa dá použiť.

Mosadz bola jednou z prvých a najznámejších zliatin používaných od staroveku na Cypre a neskôr v Nemecku a ďalších krajinách.

Názov pochádza z latinského zincum, no etymológia nie je celkom jasná. Existuje viacero verzií.

1. Z nemeckého zinke, čo sa prekladá ako "bod".
2. Z latinského zincum, čo znamená „biely povlak“.
3. Perzský "cheng", čo znamená kameň.
4. Staroveké nemecké zinco, čo sa prekladá ako "plaketa", "bolesť očí".

Súčasný názov dostal prvok až začiatkom 20. storočia. Význam iónov zinku v ľudskom tele sa stal známym až relatívne nedávno (XX storočie). Predtým sa s týmto prvkom nespájali žiadne neduhy.

Je však známe, že už v staroveku mnohé národy používali polievky z mladého jahňacieho mäsa ako prostriedok na zotavenie sa z choroby a na rýchle uzdravenie. Dnes môžeme povedať, že účinok bol dosiahnutý vďaka iónom zinku, ktorých je v tomto jedle pomerne veľa. Pomohol obnoviť krvný obeh, zmierniť únavu a aktivovať mozgovú činnosť.

Prvok zinok: charakteristický

Tento prvok sa nachádza v periodickom systéme v druhej skupine, vedľajšej podskupine. Sériové číslo 30, Zinková hmota - 65,37. Jediný a konštantný oxidačný stav je +2. Elektrónová konfigurácia vonkajšej vrstvy atómu je 4s2.

V tabuľke sú prechodnými kovmi zinok, meď, kadmium, chróm, mangán a mnohé ďalšie. Patria sem všetky tie, v ktorých elektróny napĺňajú vonkajšiu a predvonkajšiu d a f energetické podúrovne.

Zinočnaté soli

Takmer všetky soli, ktoré nie sú dvojité a komplexné, to znamená, že neobsahujú cudzie farebné ióny, sú bezfarebné.Najpopulárnejšie z hľadiska ľudského použitia sú nasledujúce.

1. Chlorid zinočnatý - ZnCL 2. Ďalším názvom zlúčeniny je spájkovacia kyselina. Navonok ide o biele kryštály, ktoré dobre absorbujú vlhkosť zo vzduchu. Používa sa na čistenie povrchu kovov pred spájkovaním, na získanie vlákna, do batérií, na impregnáciu dreva pred spracovaním ako dezinfekčný prostriedok.
2. sulfid zinočnatý. Biely prášok, ktorý pri zahriatí rýchlo žltne. Na rozdiel od čistého kovu má vysoký bod topenia. Používa sa pri výrobe luminiscenčných kompozícií aplikovaných na obrazovky, panely a iné predmety. Je to polovodič.
3. - bežný jed používaný na zbavenie sa hlodavých zvierat (myši, potkany).
4. Smithsonit alebo uhličitan zinočnatý - ZnCO 3. Bezfarebná kryštalická zlúčenina, nerozpustná vo vode. Používa sa v petrochemickej výrobe, ako aj pri reakciách výroby hodvábu. Je to katalyzátor organickej syntézy, ktorý sa používa ako hnojivo pre pôdy.
5. Octan zinočnatý - (CH 3 COO) 2 Zn. Bezfarebné kryštály, ľahko rozpustné vo všetkých rozpúšťadlách akejkoľvek povahy. Je široko používaný v chemickom, medicínskom a potravinárskom priemysle. Používa sa na liečbu nosofaryngitídy. Používa sa ako potravinová prísada E650 - osviežuje dych, zabraňuje vzniku povlaku na zuboch, ak je súčasťou žuvačky. Používa sa tiež na leptanie farieb, konzerváciu dreva, výrobu plastov a iné organické syntézy. Takmer všade hrá úlohu inhibítora.
6. Jodid zinočnatý - biele kryštály používané v rádiografii, ako elektrolyt v batériách, ako farbivo pre elektrónové mikroštúdie.
7. Čierne alebo tmavozelené kryštály, ktoré nie je možné získať priamou syntézou, pretože zinok nereaguje s dusíkom. Vytvorené z kovového amoniaku. Pri vysokých teplotách sa rozkladá za uvoľňovania zinku, preto sa používa na jeho získavanie.
8. Dusičnan zinočnatý. Bezfarebné hygroskopické kryštály. Použitie zinku v tejto forme sa vykonáva v textilnom a kožiarskom priemysle na farbenie látok.

Zliatiny zinku

Ako bolo uvedené vyššie, existuje najbežnejšia zliatina zinku - mosadz. Je to on, kto je známy už od staroveku a ľudia ho aktívne využívajú až doteraz. Čo predstavuje?

Mosadz je meď a zinok, ktoré sú harmonicky kombinované s niekoľkými ďalšími kovmi, čo dodáva zliatine dodatočný lesk, pevnosť a žiaruvzdornosť. Zinok v zložení ako legujúci prvok, meď - ako hlavný. Farba materiálu je žltá, lesklá, no vo vonkajšom prostredí vo vlhkom prostredí môže sčernieť. Teplota topenia je asi 950 o C, môže sa meniť v závislosti od obsahu zinku (čím viac, tým nižšia teplota).

Materiál je dobre valcovaný do plechov, rúr, zváraných kontaktom. Má dobré technické vlastnosti, takže sú z neho vyrobené tieto prvky:

1. Časti strojov a rôzne technické zariadenia.
2. Rukávy a lisované výrobky.
3. Matice, skrutky, rúrky.
4. Kovania, priechodky, antikorózne diely rôznych druhov dopravy.
5. Sledujte podrobnosti.

Väčšina kovu, o ktorom uvažujeme, že sa ťaží vo svete, ide práve na výrobu tejto zliatiny.

Ďalším typom intermetalickej zlúčeniny je antimonid zinočnatý. Jeho vzorec je Zn 4 Sb 3. Je to tiež zliatina, ktorá sa používa ako polovodič v tranzistoroch, termokamerách, magnetorezistívnych zariadeniach.

Je zrejmé, že použitie zinku a jeho zlúčenín je veľmi široké a takmer univerzálne. Tento kov je rovnako populárny ako meď a hliník, striebro a zlato, mangán a železo. Jeho význam je veľký najmä pre technické účely ako antikorózny materiál. Koniec koncov, je to zinok, ktorý pokrýva rôzne zliatiny a produkty na ochranu pred týmto ničivým prírodným procesom.

Biologická úloha

Čo je zinok z hľadiska medicíny a biológie? Má význam pre život organizmov a aký je veľký? Ukazuje sa, že ióny zinku jednoducho musia byť prítomné v živých bytostiach. V opačnom prípade bude deficit viesť k nasledujúcim dôsledkom:

• anémia;
• zníženie inzulínu;
• alergie;
• strata hmotnosti a strata pamäti;
• únava;
• depresie;
• zhoršenie zraku;
• podráždenosť a iné.

Hlavnými miestami koncentrácie iónov zinku v ľudskom tele sú pečeň a svaly. Tiež je to tento kov, ktorý je súčasťou väčšiny enzýmov (napríklad karboanhydrázy). Preto väčšina katalytických reakcií prebieha za účasti zinku.

Čo presne robia ióny?

1. Podieľajte sa na syntéze mužských hormónov a semennej tekutiny.
2. Podporuje vstrebávanie vitamínu E.
3. Podieľajte sa na rozklade molekúl alkoholu v tele.
4. Sú priamymi účastníkmi syntézy mnohých hormónov (inzulín, rastový hormón, testosterón a iné).
5. Podieľa sa na hematopoéze a hojení poškodených tkanív.
6. Reguluje sekréciu mazových žliaz, podporuje normálny rast vlasov a nechtov, podporuje regeneračné procesy v pokožke.
7. Má schopnosť odstraňovať toxíny z tela a posilňovať imunitný systém.
8. Ovplyvňuje tvorbu chuťových vnemov, ako aj čuchu.
9. Podieľa sa na procesoch transkripcie, metabolizmu vitamínu A, syntézy a rozpadu jadier.
10. Je účastníkom všetkých štádií bunkového rastu a vývoja a tiež sprevádza proces génovej expresie.

To všetko opäť dokazuje, aký dôležitý je tento kov. Jeho úloha v biologických systémoch bola objasnená až v 20. storočí. Mnohým problémom a neduhom v minulosti sa dalo predísť, keby ľudia vedeli o liečbe liekmi na báze zinku.

Ako si udržať správne množstvo tohto prvku v tele? Odpoveď je zrejmá. Musíte jesť potraviny, ktoré obsahujú zinok. Zoznam môže byť dlhý, preto uvedieme len tie, v ktorých je maximálny počet príslušného prvku:

• orechy a semená;
• strukoviny;
• mäso;
• morské plody, najmä ustrice;
• obilniny a chlieb;
• mliečne výrobky;
• zelenina, ovocie a zelenina.

Ľudské použitie

Už sme všeobecne naznačili, v ktorých odvetviach a oblastiach priemyslu sa zinok používa. Cena tohto kovu a jeho zliatin je pomerne vysoká. Napríklad plech z mosadze s rozmermi 0,6 x 1,5 sa približne odhaduje na 260 rubľov. A to je celkom opodstatnené, pretože kvalita materiálu je pomerne vysoká.

Používa sa teda kovový zinok, teda ako jednoduchá látka:

• na nátery výrobkov zo železa a ocele proti korózii;
• v batériách;
• tlačiarne;
• ako redukčné činidlo a katalyzátor v organických syntézach;
• v metalurgii na izoláciu iných kovov z ich roztokov.

Používa sa nielen na kozmetické účely, ktoré sme už spomínali, ale aj ako plnivo pri výrobe kaučuku, ako biely pigment do farieb.

Pri zvažovaní týchto zlúčenín sme hovorili o tom, kde sa používajú rôzne soli zinku. Je zrejmé, že vo všeobecnosti sú zinok a jeho látky dôležitými a významnými komponentmi v priemysle, medicíne a iných odvetviach, bez ktorých by mnohé procesy boli nemožné alebo veľmi náročné.

Zinok sa už dlho etabloval ako dôležitý chemický prvok. Už pred naším letopočtom o nej ľudia veľa vedeli a hojne ju využívali v rôznych oblastiach. Vlastnosti tohto materiálu umožňujú využitie zinku v mnohých priemyselných odvetviach aj v každodennom živote. Materiál sa úspešne používa v chemickom priemysle, strojárstve a stavebníctve. Preto dnes zvážime užitočné vlastnosti a vlastnosti kovového zinku a zliatin na jeho základe, cenu za kg, vlastnosti použitia, ako aj výrobu materiálu.

Koncept a vlastnosti

Na začiatok by ste mali venovať pozornosť všeobecným charakteristikám zinku. Tento produkt je nielen nevyhnutným priemyselným kovom, ale aj dôležitým biologickým prvkom. V každom živom organizme je prítomný až do 4% všetkých prvkov. Najbohatšími ložiskami zinku sú Bolívia, Irán, Kazachstan a Austrália. V našej krajine sa za jedného z najväčších výrobcov považuje podnik OJSC MMC Dalpolimetall.

Ak vezmeme do úvahy zinok zo strany periodického systému Mendelejeva, potom patrí medzi prechodné kovy a má nasledujúce vlastnosti:

• Poradové číslo: 30
• Hmotnosť: 65,37.
• Oxidačný stav je +2.
• Farba: modrobiela.

Zinok je rádioaktívny izotop s polčasom rozpadu 244 dní.

Ak vezmeme do úvahy zinok zo strany jednoduchej látky, potom má tento materiál nasledujúce vlastnosti:

• Druh materiálu - kov.
• Farba - strieborno-modrá.
• Náter - chránený oxidovým filmom, pod ktorým sa skrýva lesk a žiarivosť.

Zinok sa nachádza v zemskej kôre. Podiel kovu v ňom nie je príliš veľký: iba 0,0076%.

Ako jediný materiál zinok neexistuje. Je súčasťou mnohých rúd a minerálov.

• Najbežnejšie sú: zinková zmes, kleofán, marmatit. Okrem toho zinok nájdeme v týchto prírodných materiáloch: wurtzit, franklenit, zincit, smithsonit, kalamín, willemit.
• Spoločníci zinku sú zvyčajne: germánium, kadmium, tálium, gálium, indium, kadmium.
• Najpopulárnejšie sú zliatiny zinku a hliníka, medi,.

Úlohu zinku v našom živote prezradí špecialista v tomto videu:

Súťažiace kovy

Iba 4 kovy môžu konkurovať zinku: titán, hliník, chróm a meď. Opísané materiály majú nasledujúce vlastnosti:

1. hliník: Strieborne biela farba, dobrý elektrický a tepelný vodič, spracovateľný tlakom, odolný proti korózii, nízka hustota, používaný v procese výroby ocele (na zlepšenie tepelnej odolnosti).
2. titán: strieborno-biela farba, vysoký bod topenia, na vzduchu oxiduje, nízka tepelná vodivosť, ľahké kovanie a razenie, pri vysokej teplote sa na povrchu vytvorí silný ochranný film.
3. Chromium: modrasto lesklá farba, vysoká tvrdosť, krehkosť, odolnosť proti oxidácii v atmosférických a vodných podmienkach, používa sa na dekoratívny náter.
4. : červený kov, má vysokú ťažnosť, dobrú elektrickú vodivosť, vysokú tepelnú vodivosť, odolnosť voči koróznym procesom, používa sa v strešných materiáloch.

Na stavebné účely sa najčastejšie používajú iné neželezné kovy (okrem zinku). Patria sem:, silumin, babbitt, dural a niekoľko ďalších.

Zinok sa líši od ostatných kovov tým, že je ľahko deformovateľný pri teplotách od 100 ºС do 150 ºС. V tomto rozsahu teplôt možno zinok aj kovať a valcovať do tenkých plechov.

Klady a zápory

výhody:

• Dobrá tekutosť, vďaka čomu sa formy ľahko plnia.
• Vysoká ťažnosť pri valcovaní.
• Čistý zinok sa dobre hodí na kovanie.
• Svojimi vlastnosťami a vplyvom teploty je schopný nadobudnúť rôzne stavy.
• Dokonale chráni výrobok pred koróziou, vďaka čomu je veľmi žiadaný v stavebníctve a strojárstve.

• Pri zahrievaní spolu s fosforom alebo sírou môže vybuchnúť.
• Vo vzduchu stráca lesk.
• Pri izbovej teplote má malú plasticitu.
• Nenachádza sa v prírode v čistej forme.

Hmotnosť, mechanické, chemické a fyzikálne vlastnosti zinku, jeho hlavné charakteristiky budú diskutované nižšie.

Vlastnosti a charakteristiky

Aké sú teda vlastnosti zinku?

Fyzické

Fyzikálne vlastnosti:

• Ide o stredne tvrdý kov.
• Zinok nemá žiadne polymorfné modifikácie.
• Studený zinok sa stáva krehkým kovom.
• Nadobudne plasticitu pri teplote 100-100 ºС.
• Pri vyššej teplote 250 ºС sa opäť zmení na krehký kov.
• Teplota topenia pevného zinku je 419,5 ºС.
• Teplota prechodu na paru je 913ºС.
• Teplota varu je 906 ºС.
• Hustota zinku v pevnom stave je 7,133 g / cm3, v kvapaline - 6,66 g / cm3.
• Relatívne predĺženie 40-50%.
• Ľahko rozpustný v kyselinách.
• Ľahko rozpustný v zásadách.

Informácie o tavení zinku nájdete vo videu:

Chemický

Chemické vlastnosti zinku:

• 3d 10 4s 2 je konfigurácia atómu.
• Zinok sa považuje za aktívny kov.
• Je to obnovovač energie.
• Potenciál elektród: -0,76 V.
• Pri teplotách pod 100 ºС stráca svoj lesk a má filmový povlak.
• Vo vlhkom vzduchu (najmä ak obsahuje oxid uhličitý) sa kov ničí.
• Pri intenzívnom zahrievaní zinok prudko horí a vytvára modrastý plameň.
• Stupeň oxidácie: .
• Kyseliny a zásady pôsobia na zinok odlišne v závislosti od prítomnosti rôznych nečistôt v kove.
• Pri zahrievaní zinku vo vode dochádza k hydrolýze s tvorbou bielej zrazeniny.
• Minerálne kyseliny veľkej sily dokážu ľahko rozpustiť zinok.

Štruktúra a zloženie

Vzorec zinku je nasledujúci: Zn. Konfigurácia vonkajšej vrstvy atómu je 4s2. Zinok má kovovú chemickú väzbu, kryštálová mriežka je šesťuholníková, hustá.

Zinok v prírode pozostáva z troch stabilných izotopov (uvádzame ich: 64 Zn (48,6 %), 66 Zn (26,9 %) a 67 Zn (4,1 %) a niekoľkých rádioaktívnych. Najdôležitejšia z rádioaktívnych má polčas rozpadu 244 dní.

Výroba

Ako už bolo spomenuté, zinok sa v prírode nenachádza v čistej forme. Získava sa hlavne z polymérnych rúd. V týchto rudách je zinok prítomný vo forme sulfidu. Vždy sa dodáva so sprievodnými kovmi uvedenými vyššie.

Koncentrát zinku sa získava pomocou selektívneho flotačného procesu. Paralelne s týmto procesom vychádzajú z polymetalických rúd ďalšie koncentráty látok. Napríklad a meď.

Výsledné zinkové koncentráty sa vypaľujú v peci. V dôsledku pôsobenia vysokých teplôt prechádza zinok zo sulfidického stavu do oxidového. Počas výrobného procesu sa uvoľňuje oxid siričitý, ktorý ide na výrobu kyseliny sírovej. z oxidu zinočnatého dvoma spôsobmi: pyrometalurgickým a elektrolytickým.

• pyrometalurgická metóda má veľmi dlhú históriu. Koncentrát sa kalcinuje a podrobí procesu spekania. Zinok sa potom redukuje pomocou uhlia alebo koksu. Takto získaný zinok sa usadením privedie do čistého stavu.
• o elektrolytickým spôsobom zinkový koncentrát sa spracuje kyselinou sírovou. Výsledkom je roztok, ktorý sa podrobí procesu elektrolýzy. Tu sa zinok ukladá a taví v špeciálnych peciach.

Oblasti použitia

Zinok ako prvok je v dostatočnom množstve obsiahnutý v zemskej kôre a vo vodných zdrojoch.

Zinok sa používa aj v práškovej forme pre množstvo chemických a technologických procesov.

Toto video vám povie, ako odstrániť zinok: