Cinkas
5 (100%) 1 vote

Cinkas

Turinys

Turinys 1

Cinko istorija 2

Cinkas, Zn 3

Cinko gavimas 3

Cinkavimas 5

Cinko oksidas 6

Cinko lydiniai 6

Cinko organiniai junginiai 6

Cinko preparatai 7

Cinko sulfatas 7

Cinkografija 7

Diagramos 8

Cinko istorija

Cinko atradėjas nežinomas. Apie cinko Junginių vartojimą akių vokų uždegimui ir žaizdoms gydyti skaitome romėnų rašytojo Plinijaus Vyresniojo raštuose. XIII amžiuje gyvenęs Markas Polas aprašė cinko gavimą Persijoje. Senovėje, nors ir nebuvo žinomas metalinis cinkas, bet jo mineralai buvo vartojami skaistvariui gauti. Galimas daiktas, kad cinką pirmieji pasigamino indai, o persai ir kinai šito išmoko iš jų. Vienoje kinų knygoje, atspausdintoje 1637 metais, aprašomas cinkas ir jo gavimo būdas. Į Europą cinką atveždavo portugalų pirkliai. Apie jo gavimą iš mineralų pirmasis rašė Agrikola (XVII a.). Cinkas Europoje buvo retenybė net iki XVIII amžiaus vidurio. 1746 m. cinko gavimo technologiją atrado A. Margrafas (Vokietija). Didesni cinko kiekiai Silezijoje pradėta gauti 1798 matais. Dabar metinė cinko gamyba pasaulyje sudaro daugiau kaip milijoną tonų. Lotyniškas pavadinimas zincum kilęs iš žodžio zinco , kuris reiškia baltą apnašą, dėmę. Tai neretas elementas, nes Žemės plutoje jo yra apie 0,02%.

Gamtoje cinkas esti tik mineralų pavidalu. Svarbiausi mineralai yra sfaleritas, galmėjus ir vilemitas. Gamtoje cinkas dažnai esti vadinamosiose polimetalinėse rūdose, į kurių sudėtį įeina keletas metalų. Tokių rūdų daug yra Šiaurės Kaukaze, Altajuje ir kitur. Paprastai jos pirma suskirstomos į sudedamąsias dalis, ir tik po to gaunami iš jų atskiri metalai.

Cinkas biologiškai įdomus elementas, nors jo vaidmuo gyvoje gamtoje vis dar tebėra galutinai neišaiškinta. Kai kurių bestuburių gyvenime jis atlieka tokį patį vaidmenį kvėpavime, kaip mums geležis. Besivystant gyvybei, vieni organizmai nukrypo į geležį, kiti į cinką, dar kiti į varį. Augmenijoje mažai randama cinko, nors yra išimčių, pavyzdžiui, pomidorų sėklose jo randamas žymus kiekis. Nedideli cinko kiekiai dirvožemyje skatina įvairių pelėsių ir grybelių augimą. Kai kurių moliuskų pelenuose esti net iki 12% cinko. Gyvačių nuoduose taip pat gausu cinko. Žmogaus organizme jo randama apie 0,001%, bet dantyse – apie 0,02%.

Cinkas, Zn

Cinkas yra periodinės elementų sistemos IIB grupės cheminis elementas. Jo atominis skaičius 30, atominė masė 65,38. Oksidacijos laipsnis junginiuose +2. Cinką sudaro 5 stabilūs izotopai : 64Zn (48,9%), 66Zn, 67Zn, 68Zn, 70Zn. Žemės plutoje yra 8,3·10ˉ ³% (pagal masę). Dažniausiai būna sulfidinių (sfaleritas ZnS), karbonatinių, silikatinių mineralų pavidalu. Cinkas- melsvai baltas, blizgantis metalas. Lydymosi temperatūra 419,5ºC, virimo 907ºC, tankis 7140 kg /m³. Kietumas pagal Brinelį (HB) 400-500 MPa. Grynas kalus, >200ºC temperatūroje trapus.Drėgname ore oksiduojasi, pakaitintas dega. Tirpsta praskiestoje rūgštyje:

Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2O

Ir šarmuose:

Zn + 2KOH + 2H2O → K2[Zn∙(OH)4] + H2

Aukštoje temperatūroje ir drėgnoje terpėje jungiasi su halogenais. Kaitinant cinko miltelius amoniake, susidaro nitridas Zn3N2, acetilene- karbidas ZnC2. Svarbiausia cinko druskos- cinko chloridas, cinko nitratas, cinko sulfatas.

Cinkas gaunamas pirometalurginiu būdu, redukuojant aukštoje temperatūroje koksu jo oksidą: ZnO + C → Zn + CO, arba hidrometalurginiu būdu – elektrolizuojant cinko sulfatą. Gryninamas frakcine distiliacija. Elektrocheminiu arba terminiu būdu gaunamos dangos, kurios plieninius dirbinius saugo nuo korozijos. Cinko milteliai vartojami kaip reduktorius auksui ar sidabrui gauti, org. sintezėje. Iš cinko gaminami antifrikciniai, poligrafiniai cinko lydiniai. Cinko oksidas naudojamas kaip balti dažai, užpildas gumos pramonėje, kosmetikoje, medicinoje. Cinko chloridu impregnuojama mediena, valomi lituojami metalai. Cinko sulfidas – litopono (pigmento ZnS · BaSO4) sudėtinė dalis ir liuminoforas. Augalams cinkas būtinas kaip miner. mitybos mikroelementas: aktyvina fermentus, svarbus kvėpavimui, azoto, angliavandenių apykaitai. Kai dirvoje yra <0,2 mg/kg dirvos cinko, augalai suserga chloroze, menkai šakojasi, jų lapai būna smulkūs, išsidėstę skrotele. Ypač jautrūs cinko trūkumai yra vaismedžiai, ankštiniai augalai, daržovės. Gyvūnuose (daugiausiai jo yra kepenyse, kasoje, kraujyje, lytinėse liaukose) katalizuoja daugelį reakcijų, yra svarbus hormonų sintezei.

Cinko gavimas

Sodrinimas (koncentravimas). Metalų mineralai paprastai vadinami rūdomis. Kalnakasių iškasamoje uolienoje naudingoji rūda dažnai sudaro tik kelis procentus (kai kada tik procento dalis). Pirmasis bet kokio metalurginio proceso etapas – atskirti rūdą nuo tuščios uolienos. Vienas iš atskyrimo metodų, vadinamas flotacija:

Susmulkinta uoliena suberiama į didelį indą su vandeniu ir reikiamais priedais. Indo turinys maišomas, kartu leidžiant oro srautą. Prie rūdos dalelių prilimpa oro burbuliukai, iškeliantys jas į viršų, į putų sluoksnį. Tuščioji uoliena nusėda indo dugne.

Degimas. Rūdoje esantys metalo junginiai paverčiami į oksidus kaitinant rūdą aukštoje temperatūroje. Metalo oksidas vėliau redukuojamas iki laisvo metalo. Pavyzdžiui svarbiausiosios cinko rūdos yra
sfaleritas (cinko sulfidas ) ir smitsonitas (cinko karbonatas). Stipriai kaitinamas sulfidas sudaro SO2(d), o karbonatas sudaro CO2(d). Šiuolaikinėse metalurgijos įmonėse SO2(d) yra surenkamos ir perdirbamos į sieros rūgštį.

2 ZnS(k) + 3 O2(d) 2 ZnO(k) + 2 SO2(d)

ZnCO3(k) ZnO(k) + CO2(d)

Redukcija. Daugelio metalų oksidai redukuojami koksu arba susmulkinta akmens anglimi. Koksas ir akmens anglis yra pigūs ir patogūs reduktoriai. Redukcijos procese dalyvauja ne tik anglis C, bet ir reaguojant susidarančios CO dujos. ZnO redukuojamas 1100 °C temperatūroje, t.y. aukštesnėje, nei cinko virimo temperatūroje. Todėl susidaro cinko garai, kuriuos kondensuojant gaunamas skystas cinkas.

Šiuo metu Jūs matote 51% šio straipsnio.
Matomi 863 žodžiai iš 1704 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.