Што такое цынк? Формула, злучэння цынку. прымяненне цынку

Адным з металаў, якія былі адкрыты досыць даўно, але і па гэты дзень не страцілі сваёй актуальнасці ў выкарыстанні дзякуючы выдатным сваіх уласцівасцях, з'яўляецца цынк. Яго фізічныя і хімічныя ўласцівасці дазваляюць прымяняць матэрыял у самых розных галінах тэхнікі і побыту. Ён аказвае істотны ўплыў і на здароўе чалавека.

Кароткая гісторыя адкрыцця элемента

Што такое цынк, людзі ведалі яшчэ да нашай эры. Бо менавіта тады навучыліся ўжываць сплавы, якія змяшчаюць гэты метал. Егіпцяне выкарыстоўвалі руды, якія змяшчаюць медзь і цынк, сплаўлялі іх і атрымлівалі вельмі трывалы, устойлівы да акіслення матэрыял. Былі знойдзеныя прадметы побыту, посуд, выкананыя з гэтага матэрыялу.

Назва zinc сустракаецца ў працах лекара Парацэльса ў XVI стагоддзі нашай эры. У гэты ж перыяд метал актыўна пачынаюць выкарыстоўваць кітайцы, адліваючы з яе манеты. Паступова веды аб гэтым рэчыве і яго добрых тэхнічных уласцівасцях пераходзяць у Еўропу. Тады і ў Германіі, Англіі таксама даведаліся, што такое цынк і дзе яго можна выкарыстоўваць.

Латунь была адным з першых і самых вядомых сплаваў, якія выкарыстоўваюцца яшчэ з старажытных стагоддзяў на Кіпры, а пазней у Германіі і іншых краінах.

Назва паходзіць ад лацінскага zincum, аднак этымалогія не зусім ясная. Ёсць некалькі версій.

1. Ад нямецкага zinke, што перакладаецца як "лязо".
2. Ад лацінскага zincum, што азначае "белы налёт".
3. Фарсі "Чэнг", гэта значыць камень.
4. Старажытнагерманская zinco, што перакладаецца, як "налёт", "бяльмо на воку".

Сённяшняе назву элемент атрымаў толькі ў пачатку XX стагоддзя. Пра значэнне іёнаў цынку ў арганізме чалавека таксама стала вядома толькі параўнальна нядаўна (XX стагоддзе). Да гэтага ніякія хваробы з гэтым элементам не звязвалі.

Аднак вядома, што ўжо ў старажытнасці многія народы выкарыстоўвалі супы з мяса маладога баранчыка як сродак аднаўлення пасля хваробы і для больш хуткай папраўкі. Сёння можна сказаць, што эфект дасягаўся за кошт іёнаў цынку, якіх у гэтай страве ўтрымліваецца досыць шмат. Ён дапамагаў аднаўленню кровазвароту, зняццю стомленасці і актывізаваў мазгавую дзейнасць.

Элемент Цынк: характарыстыка

Дадзены элемент размяшчаецца ў перыядычнай сістэме ў другой групе, пабочнай падгрупе. Парадкавы нумар 30, маса Цынку - 65,37. Адзіная і пастаянная ступень акіслення +2. Электронная канфігурацыя вонкавага пласта атама 4s ^2.

У табліцы Цынк, Медзь, Кадмій, Хром, Марганец і многія іншыя - гэта пераходныя металы. Да іх адносяцца ўсе тыя, у якіх электроны запаўняюць знешні і предвнешний d і f энергетычныя подуровней.

Пераходныя металы ўключаюць у сябе і групу плацінавых (Золата, ірыдый, Паладый, Плаціна, Осмий і іншыя). Для ўсіх іх характэрна адукацыя комплексных злучэнняў, у якіх яны выступаюць у якасці комплексообразователя з рознымі каардынацыйнымі лікамі. Усё гэта характэрна і для разгляданага намі элемента.

Існуе 5 ўстойлівых ў прыродзе ізатопаў з масавымі лікамі ад 64 да 70. ⁶⁵ Zn - радыеактыўны, з перыядам паўраспаду 244 дня.

Цынк як простае рэчыва

Што такое цынк у звычайным выглядзе? Гэта - метал, серабрыста-блакітны, хутка пакрываюцца ахоўнай аксіднай плёнкай на паветры. З-за гэтага здаецца, што ён не вельмі бліскучы. Аднак варта плёнку выдаліць, як цынк праяўляе ўласцівасці ўсіх металаў - прыгожы характэрны бляск і ззянне.

У прыродзе ўтрымліваецца ў складзе многіх мінералаў і руд. Так, самымі распаўсюджанымі з іх з'яўляюцца:

• цынкавая падманка, або сфалерит;
• клейофан;
• марматит;
• вюртцит;
• смитсонит;
• каламин;
• цынку;
• Вілема;
• франкленит і іншыя.

У складзе змешаных руд Цынк звычайна сустракаецца разам са сваімі сталымі спадарожнікамі, такімі як:

• талій;
• германій;
• індый;
• галій;
• Кадмій.

Усяго ў зямной кары на долю гэтага металу прыходзіцца 0,076%. Гэта крыху больш, чым на медзь. Таксама 0,07 мг / л гэтага рэчыва змяшчаецца ў марской вадзе.

Формула цынку як простага рэчывы - Zn. Крышталічная рашотка гексагональную, шчыльная. Тып хімічнай сувязі - металічная.

фізічныя ўласцівасці

Можна пазначыць некалькі характарыстык.

1. Колер - сребристо-блакітны.
2. Шчыльнасць - 7,13 г / см ^3.
3. Тэмпература плаўлення - 420 ^аб З (адносіцца да групы лёгкаплаўкіх металаў).
4. Пры звычайных умовах - крохкае рэчыва.
5. Тэмпература кіпення - 906 ^аб С.
6. Пры награванні да 100-150 ^аб З павышаецца ковкость і пластычнасць, магчыма выраб дроту і прокатка у фальгу.
7. Звыш 200 ^аб З лёгка расціраецца ў шэры парашок, губляючы пластычнасць.
8. З'яўляецца выдатным правадніком.
9. Цеплаправоднасць добрая, гэтак жа як і цеплаёмістасць.

Такія фізічныя параметры дазваляюць выкарыстоўваць метал у злучэннях з іншымі элементамі. Напрыклад, шырока вядомы сплаў цынку - латунь.

хімічныя ўласцівасці

Пры звычайных умовах паверхню кавалка металу імгненна пакрываецца шэра-белым цьмяным налётам - аксідам цынку. Гэта адбываецца ад таго, што кісларод паветра імгненна акісляе чыстае рэчыва.

Калі ж доўгі час захоўваць чысты метал на адкрытым вільготным паветры, то адбудзецца яго разбурэнне пад дзеяннем вуглякіслага газу. Як простае рэчыва цынк рэагуе з:

• галагенавыя;
• халькогенами;
• кіслародам;
• кіслотамі;
• шчолачамі;
• аміякам і амоніем (яго солямі);
• больш слабымі металамі.

Не ўступае ў рэакцыі з азотам. Калі ж узяць хімічна абсалютна чысты цынк, то ён не рэагуе ні з чым з пералічаных рэчываў.

Відавочна, што цынк - метал амфатэрнасць. Пры рэакцыях са шчолачамі ўтварае комплексныя злучэнні - гидроксоцинкаты.

злучэння цынку

Такіх можна назваць некалькі асноўных катэгорый:

1. Силицид цынку.
2. Карбід трайнога выгляду - Ni ₃ ZnC.
3. Галагеніду цынку (хларыд, фтарыд, ёдыд, браміду).
4. Сульфід, селенид, арсенід цынку.
5. Фасфід і борид.
6. Аммиакатные комплексы, якія фармуюцца пры ўзаемадзеянні металу з растворам аміяку.
7. Цыяніды, тиосульфаты і тиоцианаты існуюць у выглядзе адпаведных комплексаў у водным растворы.
8. Аксід і гідраксід цынку - амфатэрныя злучэння, якія выкарыстоўваюцца для атрымання комплексаў гидроксоцинкатов.

Большасць злучэнняў разгляданага элемента выкарыстоўваюцца ў хімічнай прамысловасці або іншых галінах (тэхніцы, бытавых сінтэз, лакафарбавай прамысловасці).

Аксід цынку знаходзіць шырокае прымяненне ў медыцыне. Ён валодае добрым супрацьзапаленчым дзеяннем, злёгку падсушвае і забівае бактэрыі. Таму яго выкарыстоўваюць у касметычных сродках для лячэння вугроў, камедонов, вугроў і іншых захворванняў скуры.

солі цынку

Практычна ўсе солі, якія не зьяўляюцца падвойнымі і комплекснымі, гэта значыць не ўтрымліваюць старонніх афарбаваных іёнаў, - гэта бясколерныя крышталічныя рэчывы. Самымі папулярнымі ў плане выкарыстання чалавекам з'яўляюцца наступныя з іх.

1. Хларыд цынку - ZnCL _2. Іншая назва злучэння - паяльная кіслата. Вонкава ўяўляе сабой белыя крышталікі, добра ўбіраюць вільгаць паветра. Выкарыстоўваецца для ачышчэння паверхні металаў перад пайкой, атрымання фібры, у батарэйках, для насычэння дрэва перад апрацоўкай у якасці дэзінфектара.
2. Сульфід цынку. Белы парашок, хутка жаўтлявую пры награванні. Мае высокую тэмпературу плаўлення, у адрозненне ад чыстага металу. Выкарыстоўваецца пры вытворчасці люминесцирующих складаў, якія наносяцца на экраны, панэлі і іншыя прадметы. З'яўляецца паўправаднікоў.
3. Фасфід цынку - распаўсюджаная атрута, якая ўжываецца для збавення ад што грызлi жывёл (мышэй, пацукоў).
4. Смитсонит, або карбанат цынку - ZnCO _3. Бясколернае крышталічнае злучэнне, нерастваральныя ў вадзе. Ўжываецца ў нафтахімічным вытворчасці, а таксама ў рэакцыях атрымання шоўку. З'яўляецца каталізатарам у арганічным сінтэзе, выкарыстоўваецца ў якасці ўгнаенні для глеб.
5. Ацэтат цынку - (CH ₃ COO) ₂ Zn. Бясколерныя крышталі, добра растваральныя ва ўсіх растваральніках любой прыроды. Знаходзіць шырокае прымяненне як у хімічнай, так і ў медыцынскай і харчовай прамысловасці. Выкарыстоўваецца для лячэння нозафарингита. Ўжываецца ў якасці харчовай дабаўкі Е650 - асвяжае дыханне, папярэджвае з'яўленне налёту на зубах, калі ўваходзіць у склад жуйкі. Яго ж выкарыстоўваюць для пратручвання фарбавальнікаў, кансервацыі драўніны, вытворчасці пластмас і іншых арганічным сінтэзе. Практычна ўсюды мае ролю інгібітару.
6. Ёдыд цынку - белыя крышталі, якія выкарыстоўваюцца ў рэнтгенаграфіі, у якасці электраліта ў акумулятарах, як фарбавальнік для электронных мікрадаследаванне.
7. Чорныя ці цёмна-зялёныя крышталі, якія немагчыма атрымаць прамым сінтэзам, так як цынк з азотам не рэагуе. Ўтворацца з аммиаката металу. Пры высокіх тэмпературах раскладаецца з вызваленнем цынку, таму ўжываецца для яго атрымання.
8. Нітрат цынку. Бясколерныя гіграскапічныя крышталі. Прымяненне цынку ў такім выглядзе ажыццяўляецца ў тэкстыльнай і гарбарнай прамысловасцях для протравки тканін.

сплавы цынку

Як ужо згадвалася вышэй, існуе самы распаўсюджаны сплаў цынку - латунь. Менавіта ён вядомы з самай старажытнасці і актыўна выкарыстоўваецца людзьмі да гэтага часу. Што ж ён сабой уяўляе?

Латунь - гэта медзь і цынк, якія гарманічна спалучаюцца з некалькімі іншымі металамі, якія надаюць дадатковы бляск, трываласць і тугаплаўкія сплаву. Цынк у складзе як легіруючых элементаў, медзь - як асноўны. Колер матэрыялу жоўты, бліскучы, аднак на адкрытым паветры ў вільготным асяроддзі здольны чарнець. Тэмпература плаўлення каля 950 ^аб З, можа вар'іравацца ў залежнасці ад утрымання цынку (чым больш яго, тым тэмпература ніжэй).

Матэрыял добра пракатваецца ў лісты, трубы, зварваецца кантактным спосабам. Мае добрыя тэхнічныя характарыстыкі, таму з яго вырабляюцца наступныя элементы :.

1. Дэталі машын і розныя тэхнічныя прыборы.
2. Гільзы і штампаваныя вырабы.
3. Гайкі, балты, патрубкі.
4. Арматуры, ўтулкі, антыкаразійныя дэталі розных відаў транспарту.
5. Дэталі гадзін.

Большая частка здабываецца ў свеце разгляданага намі металу сыходзіць менавіта на выраб дадзенага сплаву.

Яшчэ адзін від интерметаллического злучэння - антимонид цынку. Формула яго Zn ₄ Sb _3. Гэта таксама сплаў, які выкарыстоўваецца як паўправаднік ў транзістарах, цеплавізар, магниторезистивных прыладах.

Відавочна, што ўжыванне цынку і яго злучэнняў вельмі шырока і практычна паўсюдна. Дадзены метал гэтак жа папулярны, як медзь і алюміній, срэбра і золата, марганец і жалеза. Асабліва вялікае яго значэнне ў тэхнічных мэтах як антыкаразійнага матэрыялу. Бо менавіта цынкам пакрываюцца розныя сплавы і вырабы для абароны ад гэтага разбуральнага прыроднага працэсу.

біялагічная ролю

Што такое цынк з пункту гледжання медыцыны і біялогіі? Ці мае ён значэнне для жыцця арганізмаў і наколькі гэтае значэньне вялікае? Аказваецца, іёны цынку проста абавязкова павінны прысутнічаць ў жывых істотах. Інакш дэфіцыт прывядзе да наступных наступстваў:

• анеміі;
• зніжэння інсуліну;
• алергіі;
• страты вагі і памяці;
• стамляльнасці;
• дэпрэсіі;
• пагаршэння зроку;
• раздражняльнасці і іншым.

Асноўныя месцы канцэнтрацыі іёнаў цынку ў арганізме чалавека - гэта падстраўнікавая жалеза, печань і мышцы. Таксама менавіта гэты метал ўваходзіць у склад большасці ферментаў (напрыклад, карбоангидраза). Таму большасць рэакцый каталізу адбываецца пры ўдзеле цынку.

Што менавіта робяць іёны?

1. Ўдзельнічаюць у сінтэзе мужчынскіх гармонаў і насеннай вадкасці.
2. Спрыяюць засваенню вітаміна Е.
3. Ўдзельнічаюць у расшчапленні малекул алкаголю ў арганізме.
4. З'яўляюцца непасрэднымі ўдзельнікамі сінтэзу многіх гармонаў (інсуліну, гармону росту, тэстастэрону і іншых).
5. Прымае ўдзел у крыватворы і гаенні пашкоджаных тканін.
6. Рэгулюе сакрэцыю сальных залоз, падтрымлівае нармальны рост валасоў і пазногцяў, спрыяе рэгенерацыйныя працэсаў у скуры.
7. Валодае здольнасцю ўхіляць з арганізма таксіны і ўмацоўваць імунітэт.
8. Ўплывае на фарміраванне смакавых адчуванняў, а таксама нюху.
9. Прымае ўдзел у працэсах транскрыпцыі, абмене вітаміна А, нуклеінавых сінтэз і распад.
10. З'яўляецца ўдзельнікам усіх стадый росту і развіцця клеткі, а таксама суправаджае працэс экспрэсіі гена.

Усё гэта яшчэ раз даказвае, наколькі важным элементам з'яўляецца дадзены метал. Роля яго ў біялагічных сістэмах была высветлена толькі ў XX стагоддзі. Шматлікіх непрыемнасцяў і хвароб у мінулым можна было б пазбегнуць, калі б людзі ведалі пра лячэнне пры дапамозе прэпаратаў на аснове цынку.

Якім жа чынам можна падтрымліваць патрэбную колькасць гэтага элемента ў арганізме? Адказ відавочны. Неабходна ўжываць прадукты, якія змяшчаюць цынк. Спіс можа быць доўгім, таму пакажам толькі тыя, у якіх максімальную колькасць разгляданага элемента:

• арэхі і семечкі;
• бабовыя;
• мяса;
• морапрадукты, асабліва, вустрыцы;
• трава і хлеб;
• малочная прадукцыя;
• зеляніна, гародніна і садавіна.

выкарыстанне чалавекам

Мы ўжо ў цэлым пазначалі, у якіх галінах і абласцях прамысловасці выкарыстоўваецца цынк. Цана на гэты метал і яго сплавы досыць высокая. Напрыклад, ліст латуні памерам 0,6 х 1,5 прыблізна ацэньваюць у 260 рублёў. І гэта цалкам апраўдана, бо якасць матэрыялу дастаткова высокае.

Такім чынам, металічны цынк, гэта значыць як простае рэчыва, выкарыстоўваецца:

• для пакрыцця супраць карозіі на жалезных і сталёвых вырабах;
• у акумулятарах;
• друкарні;
• у якасці аднаўляльніка і каталізатара ў арганічным сінтэзе;
• у металургіі для вылучэння іншых металаў з іх раствораў.

Аксід цынку выкарыстоўваецца не толькі ў касметычных мэтах, пра якія мы ўжо згадвалі, але і ў якасці напаўняльніка пры вытворчасці гумы, як белы пігмент ў фарбах.

Пра тое, дзе выкарыстоўваюцца розныя солі цынку, мы гаварылі пры разглядзе гэтых злучэнняў. Відавочна, што ў цэлым цынк і яго рэчывы - гэта важныя і значныя ў прамысловасці, медыцыне і іншых галінах кампаненты, без якіх многія працэсы апынуліся б немагчымымі або моцна цяжкасцяў.