Cinkas zn
5 (100%) 1 vote

Cinkas zn

Apie

Cinkas yra pilkas, melsvo atspalvio, minkštas, blizgantis metalas. Dažniausiai cinkas būna sulfidinių, karbonatinių, silikatinių mineralų pavidalo. Nedaug cinko junginių aptinkama augaluose bei gyvūnuose. Cinkas sudaro 8.3*10-3 % žemės plutos masės.

Cinkas – periodinės elementų sistemos II grupės cheminis elementas. Jo atomų skaičius 30, atomo išorinių elektronų konfigūracija 3d10 4s2. Oksidacijos junginiuose +2. Cinką sudaro 5 stabilūs izotopai. Cinkas išoriniame elektronų sluoksnyje turi po 2, o priešpaskutiniame – po 18 elektronų. Dėl to metalinės jo savybės žymiai silpnesnės kaip pagrindinio pogrupio

Istorija

Cinkas yra žinomas nuo seno. Manoma, kad anksčiau jis buvo gautas Rytų šalyse. Europoje cinką iš rūdų gauti išmokta žymiai vėliau. Cinkas gamtoje randamas mineralais. Svarbiausi iš jų – sfaleritas, ZnS, ir galmėjus, ZnCO3. Dažniausiai jis rūdose randamas su kitais mineralais: variu, švinu, manganu, kadmiu. Nedaug cinko junginių aptinkama augaluose bei gyvuliuose. Cinkas sudaro 8.310-3% Žemės plutos masės. 1746 metais vokiečių mokslininkas A.Margrafas sukūrė cinko gavimo technologiją. Iki tol cinko išgauti nesisekė todėl, kad nebuvo numatyta, kokiomis sąlygomis tyri vykti cinko redukcijos iš jo oksido reakcija, panaudojant anglį:

2ZnS + 3O2 = 2ZnO + 2SO2

ZnO + C = Zn + CO

Cinko fizinės ir cheminės savybės

Jis yra ne toks aktyvus, sunkiai oksiduojasi, kambario temperatūroje neskaldo vandens. Jo hidroksidai netirpsta vandenyje, jo hidroksidas yra amfoterinis.

Grynas cinkas kalus, aukštesnėje kaip 200 o C temperatūroje – trapus. Cinko lydymosi temperatūra – 419,5 o C, o virimo – 907 o C. Pakaitintas cinkas dega. Vanduo cinko beveik neveikia. Jis lengvai tirpsta rūgštyse ir, kaip amfoterinis metalas, šarmuose:

Zn + 2H2SO4  ZnSO4 + SO2 + 2H2O

Zn + 2KOH + 2H2O  K2(Zn(OH)4) + H2

Tirpdamas koncentruotame H2SO4, cinkas išskiria SO2, azoto rūgštyje – NH3, kuris su rūgšties pertekliumi sudaro amonio nitratą:

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

Aukštoje temperatūroje ir drėgnoje terpėje cinkas jungiasi su halogenais. Kaitinant cinko miltelius amoniake susidaro nitridas – Zn3N2, acetilene susidaro karbidas – ZnC2.

Cinko kristalų struktūra

Cinko gavyba

Cinkas yra žinomas nuo seno. Manoma, kad anksčiau jis buvo gautas Rytų šalyse. Europoje cinką iš rūdų gauti išmokta žymiai vėliau.

1746 m. vokiečių mokslininkas A. Margrafas sukūrė cinko gavimo technologiją. Iki tol cinko išgauti nesisekė todėl, kad nebuvo numatyta, kokiomis sąlygomis turi vykti cinko redukcijos iš jo oksido reakcija, panaudojant anglį (pirometalurginiu būdu):

2ZnS + 3O2  2ZnO + 2SO2

ZnO + C  Zn + CO

Ši reakcija vyksta 1000 o C temperatūroje, o 906 o C temperatūroje cinkas jau verda, garuoja. Karšti garai ore sudega ir vėl virsta cinko oksidu. Vadinasi, cinko garus reikia izoliuoti nuo oro.

Cinkas gaunamas ir kitaip: jo oksidas tirpinamas H2SO4, ir gautasis ZnSO4 tirpalas elektrolizuojamas.

Cinko junginiai

Kambario temperatūroje yra trapus, 100-110C temperatūroje – kalus, aukštesnėje kaip 200C temperatūroje – labai trapus. Vanduo cinko beveik neveikia.

Svarbiausi cinko junginiai – sfaleritas, ZnS, galmėjus, ZnCO3. Cinkas sudaro ir organinius junginius, kuriuose cinko atomas tiesiog susijungia su anglies atomu.

Medicinoje naudojami neorganiniai cinko junginiai: cinko sulfato (ZnSO4) vandeniniai tirpalai slopina uždegimą, cinko chlorido (ZnCl2) tirpalai vartojami stomatologijoje gleivinei prideginti. Cinko oksidas, ZnO – balti, vandenyje netirpstantys milteliai. Sumaišius juos su koncentruotu ZnCl2 ar H3PO4 tirpalu, gaunama masė, kuri greit kietėja, nes susidaro

Sfaleritas bazinė druska, naudojama stomatologijoje, pvz.:

ZnO + ZnCl2 + H2O  2ZnOHCl.

Vandenyje netirpus cinko oksidas vartojamas gydant ir odos ligas. Beto, cinko oksidas vartojamas kaip pigmentas dažų gamyboje, taip pat kosmetikos pramonei – pudrai, plasteriams (cinko muilui), antiseptiniams tepalams gaminti. Daugiausia ZnO kaip užpildomosios medžiagos suvartojama gumos pramonėje.

ZnCO3

Cinko chloridu impregnuojama mediena.

Dažnai vartojami cinko lydiniai su aliuminiu, variu, magniu ir kadmiu, kurie yra palyginti stiprūs, bet mažiau atsparūs korozijai, negu grynas cinkas, naudojami mašinų gamyboje.

Cinkas yra chemiškai aktyvus metalas. Jo paviršius ore visada apsitraukia plona, tankia plėvele: veikiant oro deguoniui, anglies (IV) oksidui, vandens garams, susidaro bazinis cinko karbonatas – ZnCO3*Zn(OH)2. Jis apsaugo cinką nuo tolesnio cheminio irimo. Dėl šios savybės daugiau kaip pusė gaunamo cinko suvartojama geležinei skardai cinkuoti, nes ji apsaugo geležį nuo korozijos. Cinkuota skarda tinka stogams dengti, kibirams, vonelėms ir kitiems daiktams gaminti. Cinkas įeina į daugelį lydinių, pvz.: žalvarį, bronzą, alpaką ir kt. Daug jo sunaudojama ir sausiems elementams, kurie naudojami telefono įrengimuose, kišeninėms elektros lemputėms ir t.t.

Cinko sulfidas, ZnS – balta, vandenyje beveik netirpstanti medžiaga. Amorfinis ZnS vartojamas kaip

Šiuo metu Jūs matote 51% šio straipsnio.
Matomi 755 žodžiai iš 1489 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.