Какво представлява цинкът? Формула, цинкови съединения. Приложение на цинк

Един от металите, които са били открити достатъчно дълго, но до днес не са загубили своето значение в употреба поради техните забележителни свойства, е цинк. Неговите физични и химични свойства дават възможност да се приложи материалът в голямо разнообразие от технически и ежедневни производства. Тя оказва значително въздействие върху човешкото здраве.

Кратка история на отваряне на елемент

Какво е цинк, хората знаеха преди нашата ера. В края на краищата се научил да използва сплави, съдържащи този метал. Египтяните използват руди, съдържащи мед и цинк, ги легират и получават много силен материал, устойчив на окисляване. Обекти от ежедневието, съдове от този материал са намерени.

Името цинк се намира в писанията на лекаря Парацелз през 16 век от н.е. През същия период китайците активно използват метала, като от него изхвърлят монети. Постепенно знанията за това вещество и неговите добри технически качества се прехвърлят в Европа. Тогава в Германия, Англия също научила какво е цинкът и къде може да се използва.

Месингът е една от първите и най-известните сплави, използвани от древни векове в Кипър, а по-късно в Германия и други страни.

Името идва от латинския zincum, но етимологията не е напълно ясна. Има няколко версии.

1. От немското zinke, което се превежда като "върха".
2. От латинския zincum, което означава "бяла плака".
3. Персийският "ченг", т.е. камъкът.
4. Древен немски zinco, който се превежда като "нападение", "трън в очите".

Днес името е дадено на елемента само в началото на 20-ти век. Значението на цинковите йони в човешкото тяло също стана известно само сравнително наскоро (XX век). Преди това нямаше никакви заболявания, свързани с този елемент.

Известно е обаче, че вече в древни времена много народи използват супа от месото на младото агнешко като средство за възстановяване от заболяване и за ранно изменение. Днес можем да кажем, че ефектът е постигнат поради цинкови йони, които съдържат много от това ястие. Той спомогна за възстановяване на кръвообращението, облекчаване на умората и активиране на мозъчната активност.

Елемент Цинк: Характеристика

Този елемент се намира в периодичната система във втората група - спомагателна подгрупа. Номерът на поръчката е 30, масата на цинка е 65.37. Единствената и постоянна степен на окисление е +2. Електронна конфигурация на външния слой на атома 4s².

В таблицата цинк, мед, кадмий, хром, манган и много други са преходни метали. Те включват всички онези, в които електроните запълват външните и предварително съществуващи d и f subuelvels.

Преходните метали включват платиновата група (злато, иридий, паладий, платина, осмий и др.). Всички те се характеризират с образуване на сложни съединения, в които те действат като комплексообразуващ агент с различни координационни номера. Всичко това е характерно за елемента, който обмисляме.

Има 5 естествено стабилни изотопа с масови номера от 64 до 70. ⁶⁵Zn е радиоактивен, с полуживот от 244 дни.

Цинк като просто вещество

Какво представлява цинкът в обичайната форма? Тя е метална, сребристо-синя, бързо покрита със защитен оксиден филм във въздуха. Поради това изглежда, че той не е много блестящ. Заслужава обаче да се премахне филмът, тъй като цинкът показва свойствата на всички метали - красив характерен блясък и блясък.

В природата тя се съдържа в много минерали и руди. Така че най-често срещаните от тях са:

• цинкова смес или сфалерит;
• kleyofan;
• marmatit;
• wurtzite;
• смитсонит;
• каламин;
• цинк
• вилемит;
• франклените и други.

Като част от смесените руди, цинкът обикновено се среща със своите редовни другари, като например:

• талий;
• германий;
• индий;
• галий;
• Кадмий.

Общо, делът на този метал в земната кора е 0.076%. Това е малко повече от мед. Също така, 0,07 mg / l от това вещество се съдържа в морската вода.

Формулата на цинк като проста субстанция е Zn. Кристалната решетка е шестоъгълна, гъста. Вид химическа връзка - метал.

Физични свойства

Могат да бъдат посочени няколко характеристики.

1. Цвят - сребристо-син.
2. Плътност - 7,13 g / cm³.
3. Точка на топене 420 ° С ^заС (принадлежи към групата на ниско топими метали).
4. При нормални условия - крехка субстанция.
5. Точката на кипене е 906 ^заS.
6. След загряване до 100-150 ° С ^заС увеличена еластичност и еластичност, възможно е да се произвежда проводник и да се търкаля в фолио.
7. Над 200 ^заC лесно се втрива в сив прах, губи своята пластичност.
8. Е отличен диригент.
9. Топлопроводимостта е добра, както и топлинната мощност.

Такива физически параметри позволяват използването на метал в връзки с други елементи. Например, бронзът от цинкова сплав е широко известен.

Химични свойства

При нормални условия повърхността на парче метал е незабавно покрита със сиво-бяло гладко покритие - цинков оксид. Това се дължи на факта, че кислородът на въздуха моментално окислява чистата субстанция.

Ако дълго време чистият метал се съхранява в открит влажен въздух, той ще бъде унищожен от действието на въглероден диоксид. Като обикновен въпрос, цинкът реагира с:

• халогени;
• халогените;
• кислород;
• киселини;
• основи;
• амоняк и амоняк (неговите соли);
• по-слаби метали.

Не реагира с азота. Ако вземем химически абсолютно чист цинк, тогава той не реагира с никое от изброените вещества.

Очевидно е, че цинкът е амфотерен метал. В реакциите с алкали, той образува сложни съединения - хидрокси-сукцинати.

Цинкови съединения

Те могат да бъдат наречени няколко основни категории:

1. Цинков силицид.
2. Триизмерен карбид - Ni₃ZnC.
3. Цинкови халиди (хлорид, флуорид, йодид, бромид).
4. Сулфид, селенид, цинков арсенид.
5. Фосфид и борид.
6. Ammiakatnye комплекси, образувани от взаимодействието на метал с разтвор на амоняк.
7. Цианидите, тиосулфатите и тиоцианатите съществуват като съответните комплекси във воден разтвор.
8. Оксид и цинков хидроксид - Амфотерни съединения, използвани за приготвянето на хидросоцинични комплекси.

Повечето съединения на въпросния елемент се използват в химическата промишленост или в други отрасли (инженеринг, домакинска синтетика, бояджийска промишленост).

Цинковият оксид се използва широко в медицината. Той има добър противовъзпалителен ефект, леко изсъхва и убива бактерии. Поради това се използва в козметични продукти за лечение на акне, венци, акне и други кожни заболявания.

Цинкови соли

Почти всички соли, които не са двойни и сложни, т.е. не съдържат чужди цветни йони, са безцветни кристални вещества. Най-популярните по отношение на човешката употреба са следните.

1. Цинков хлорид - ZnCL_2. Друго име на съединението е спойка киселина. Навън са бели кристали, които абсорбират влагата във въздуха. Използва се за почистване на повърхността на металите преди запояване, за получаване на влакна, в акумулатори, за импрегниране на дървесината преди обработката като дезинфектант.
2. Цинков сулфид. Бял прах, бързо заглушаващ се при нагряване. Има висока точка на топене, за разлика от чистия метал. Използва се при производството на луминесцентни съединения, нанесени върху екрани, панели и други предмети. Това е полупроводник.
3. Цинков фосфид - широко разпространена отрова, използвана да се отърве от мършави животни (мишки, плъхове).
4. Смитсонит или цинков карбонат - ZnCO₃. Безцветно кристално съединение, неразтворимо във вода. Използва се в нефтохимическата промишленост, както и в реакциите на коприненото производство. Той е катализатор в органичния синтез, използван като тор за почвите.
5. Цинков ацетат - (CH₃COO)₂Zn. Безцветни кристали, лесно разтворими във всички разтворители от всякакво естество. Той намира широко приложение както в химическата, така и в медицинската и хранителната промишленост. Използва се за лечение на носафарит. Използва се като хранителна добавка E650 - освежава дъха, предотвратява появата на плака върху зъбите, когато е част от дъвката. Използва се и за оформяне на бои, запазване на дърво, производство на пластмаси и други органични синтези. Почти навсякъде той играе ролята на инхибитор.
6. Цинковият йодид е бял кристал, използван в радиографията, като електролит в батериите, като багрило за електронни микро-изследвания.
7. Черни или тъмнозелени кристали, които не могат да бъдат получени чрез директен синтез, тъй като цинкът с азот не реагира. Съставен от метален амоняк. При високи температури се разлага с освобождаването на цинк, така че се използва за производството му.
8. Цинков нитрат. Безцветни хигроскопични кристали. Използването на цинк в тази форма се извършва в текстилната и кожената промишленост за обличане на тъкани.

Цинкови сплави

Както бе споменато по-горе, има най-често срещаната цинкова сплав - месинг. Известна е от самото начало и се използва активно от хората досега. Какво е той?

Месингът е мед и цинк, които хармонично се комбинират с няколко други метала, като осигуряват допълнителен блясък, якост и огнеустойчивост на сплавта. Цинк в състава като сплав елемент, мед - като основен. Цветът на материала е жълт, блестящ, но е черен на открито във влажна среда. Точка на топене: около 950 ° С ^заC, може да варира в зависимост от съдържанието на цинк (колкото повече е, толкова по-ниска е температурата).

Материалът е добре навит в листове, тръби, заварени по метода на контакт. Той има добри технически характеристики, поради което от него се правят следните елементи:

1. Машинни части и различни технически средства.
2. Ръкави и щамповани изделия.
3. Ядки, болтове, зърна.
4. Арматури, втулки, антикорозионни части от различни видове транспорт.
5. Подробности за часовете.

Повечето метали, които търсим в света, се изразходват за изработката на тази сплав.

Друг тип интерметално съединение е цинковият антимонид. Формулата на Zn₄Sb_3. Също така е сплав, който се използва като полупроводник в транзистори, термовизионни устройства, магниторезистни устройства.

Очевидно е, че употребата на цинк и неговите съединения е много широка и почти универсална. Този метал е толкова популярен, колкото мед и алуминий, сребро и злато, манган и желязо. Значението му за технически цели като антикорозионен материал е особено голямо. В края на краищата, цинкът е покрит с различни сплави и продукти, за да се предпази от този разрушителен естествен процес.

Биологична роля

Какво представлява цинкът по отношение на медицината и биологията? Има ли значение за живота на организмите и колко е голям? Оказва се, че цинкови йони просто трябва да присъстват в живите същества. В противен случай дефицитът ще доведе до следните последици:

• анемия;
• инсулинова редукция;
• алергии;
• загуба на тегло и памет;
• умората;
• депресия;
• нарушено зрение;
• раздразнителност и др.

Основните места на концентрация на цинкови йони в човешкото тяло са панкреаса, черен дроб и мускули. Също така този метал е част от повечето ензими (напр. Карбоанхидраза). Ето защо, повечето реакции на катализа се появяват с участието на цинк.

Какво точно правят йоните?

1. Те участват в синтеза на мъжките хормони и семенната течност.
2. Принос за асимилацията на витамин Е
3. Участвайте в разделянето на молекулите на алкохола в организма.
4. Те са директни участници в синтеза на много хормони (инсулин, растежен хормон, тестостерон и други).
5. Участва в хематопоезата и лечението на увредени тъкани.
6. Регулира секрецията на мастните жлези, поддържа нормалния растеж на косата и ноктите, насърчава регенеративните процеси в кожата.
7. Има способността да премахва токсините от организма и да укрепва имунитета.
8. Той влияе върху образуването на вкусови усещания, както и на усещането за мирис.
9. Участва в процесите на транскрипция, обмен на витамин А, нуклеинов синтез и разпадане.
10. Участва във всички етапи на растежа и развитието на клетката и също така съпътства процеса на генно експресиране.

Всичко това доказва отново колко е важен елементът в този метал. Неговата роля в биологичните системи бе изяснена едва през ХХ век. Много проблеми и заболявания в миналото биха могли да бъдат избегнати, ако хората знаят за лечението с помощта на препарати на основата на цинк.

Как може да поддържате точното количество на този елемент в тялото? Отговорът е очевиден. Необходимо е да се използват продукти, съдържащи цинк. Списъкът може да бъде дълъг, така че да споменаме само тези, в които максималният брой на въпросния елемент е:

• ядки и семена;
• зърна;
• месо;
• морски дарове, особено стриди;
• зърнени храни и хляб;
• млечни продукти;
• зеленчуци, зеленчуци и плодове.

Човешка употреба

Вече сме посочили в кои индустрии и отрасли се използва цинк. Цената на този метал и неговите сплави е доста висока. Например, лист месинг с размери 0.6 x 1.5 се оценява на около 260 рубли. И това е напълно оправдано, защото качеството на материала е доста високо.

Така че се използва метален цинк, т.е. като проста съставка:

• за покриване на корозия на продукти от желязо и стомана;
• в батерии;
• печат;
• като редуциращ агент и катализатор в органичния синтез;
• в металургията за отделяне на други метали от техните разтвори.

Цинков оксид се използва не само за козметични цели, които вече споменахме, но и като пълнител в производството на каучук, като бял пигмент в бои.

За къде се използват различни цинкови соли, говорихме за тези съединения. Очевидно е, че като цяло цинкът и неговите вещества са важни компоненти, които са важни в промишлеността, медицината и други отрасли, без които много процеси биха били невъзможни или много трудни.