Zinco
Zinco (Zn) , Elemento químico , um ponto de fusão baixo metal do Grupo 12 (IIb, ougrupo zinco) do tabela periódica , que é essencial para a vida e é um dos mais usados metais . O zinco tem uma importância comercial considerável.
Encyclopædia Britannica, Inc.
| número atômico | 30 |
|---|---|
| peso atômico | 65,39 |
| ponto de fusão | 420 ° C (788 ° F) |
| ponto de ebulição | 907 ° C (1.665 ° F) |
| densidade | 7,133 gramas / cm3a 25 ° C (68 ° F) |
| Estado de oxidação | +2 |
| configuração de elétrons | [Ar] 3 d 104 s dois |
Ocorrência, usos e propriedades
Um pouco mais abundante que cobre , o zinco representa uma média de 65 gramas (2,3 onças) de cada tonelada de terra Crosta. O principal mineral de zinco é a esfalerita de sulfeto (zinco blenda), que, junto com seus produtos de oxidação, a smitsonita e a hemimorfita, constituir quase todo o minério de zinco do mundo. Zinco nativo foi relatado a partir de Austrália , Nova Zelândia e o Estados Unidos , e os principais produtores de zinco do início do século 21 são a China, Austrália e Peru . Para as propriedades mineralógicas do zinco, Vejo elemento nativo.
O zinco é um oligoelemento essencial no corpo humano , onde é encontrado em alta concentração no vermelho sangue células como uma parte essencial do enzima anidrase carbônica, que promove muitas reações relacionadas com dióxido de carbono metabolismo . O zinco presente no pâncreas pode auxiliar no armazenamento da insulina. O zinco é um componente de alguns enzimas aquele resumo proteína no trato gastrointestinal. Deficiência de zinco em nozes e fruta árvores causam doenças como noz-pecã roseta, folha pequena e folha manchada. O zinco funciona na hemossicotipsina do sangue dos caracóis para transportar oxigênio de certa forma análogo para ferro na hemoglobina do sangue humano.
O zinco metálico é produzido torrando os minérios de sulfeto e, em seguida, lixiviando o produto oxidado em ácido sulfúrico ou fundi-lo em um alto-forno. O zinco é obtido a partir da solução de lixiviação por eletrólise ou é condensado a partir do forno alto gás e, em seguida, destilado de impurezas. Para obter informações específicas sobre a mineração, recuperação e refino de zinco, Vejo processamento de zinco.
Os principais usos do metal zinco são na galvanização de ferro e aço contra a corrosão e na fabricação de latão e ligas para fundição sob pressão. O próprio zinco forma um impermeável revestimento de seu óxido quando exposto à atmosfera e, portanto, o metal é mais resistente às atmosferas comuns do que o ferro e corrói a uma taxa muito menor. Além disso, como o zinco tende a se oxidar ao invés do ferro, alguma proteção é concedida à superfície do aço, mesmo se parte dela for exposta por meio de rachaduras. O revestimento de zinco é formado por imersão a quente galvanização ou eletrogalvanização.
Tubo galvanizado revestido de zinco Canalização para tubos de ventilação galvanizado revestido de zinco. PhotoHouse / Shutterstock.com
aço galvanizado com zinco Rolos de chapa de aço galvanizado com zinco em armazém fabril. Geanina Bechea / Shutterstock.com
A galvanização por imersão a quente é o procedimento mais comum para revestir aço com zinco. Este pode ser um processo em lote conhecido como galvanização geral ou um revestimento contínuo de bobinas de tiras de aço. Na galvanização geral, o aço é decapado em ácido, tratado com fundentes e, em seguida, mergulhado em um banho de zinco fundido a cerca de 450 ° C (840 ° F). Camadas de liga de ferro-zinco são formadas na superfície e cobertas por uma camada externa de zinco. Objetos assim tratados variam de pequenos nozes e parafusos nas esquadrias de aço e vigas grandes usadas na construção. Um tipo comum de zinco contendo até 1,5% de chumbo é normalmente usado neste processo.
Na eletrogalvanização, o zinco é depositado em uma tira de aço em até 20 células de revestimento eletrolítico consecutivas. Existem vários designs de células de sucesso; a célula vertical simples é discutida aqui para explicar o princípio. A tira, conectada ao lado negativo de uma corrente contínua através de rolos condutores de grande diâmetro localizados acima e entre duas células, é mergulhada em um tanque de eletrólito por um rolo dissipador submerso. Ânodos parcialmente submersos, opostos à tira, são conectados ao lado positivo da corrente elétrica por pesados barramentos. Cátions de zinco (ou seja, zinco carregado positivamente átomos ) presentes no eletrólito são convertidos pela corrente em átomos regulares de zinco, que se depositam na tira. O banho é abastecido com cátions de zinco por ânodos de zinco, que são continuamente dissolvidos pela corrente contínua, ou por zinco. compostos continuamente adicionado ao eletrólito. Neste último caso, os ânodos são feitos de materiais insolúveis, como titânio revestido com óxido de irídio. O eletrólito é uma solução ácida de sulfeto de zinco ou cloreto de zinco com outras adições de banho para melhorar a qualidade do revestimento e a corrente eficiência . A espessura do revestimento é mais fácil de controlar do que no processo de imersão a quente devido à boa relação entre a corrente elétrica e o zinco depositado.
O eletrodo negativo (fora da lata) em um tipo comum de célula seca elétrica é composto de zinco. Outra série importante de ligas são aquelas formadas pela adição de 4 a 5 por cento alumínio para zinco; estes têm um relativamente baixo ponto de fusão mas possuem boas propriedades mecânicas e podem ser fundidos sob pressão em matrizes de aço. Quantidades consideráveis de zinco na forma laminada são usadas para telhados, especialmente na Europa; pequenas adições de cobre e titânio melhoram a resistência à fluência - ou seja, a resistência à deformação gradual.
O zinco recém-fundido tem um aspecto azulado prata superfície, mas oxida lentamente no ar para formar uma película protetora de óxido acinzentada. O zinco altamente puro (99,99 por cento) é dúctil; o chamado grau ocidental primário (99,8% puro) é frágil quando frio, mas acima de 100 ° C (212 ° F) pode ser enrolado em folhas que permanecem flexíveis. O zinco cristaliza na estrutura hexagonal compactada. Quando o ferro e o zinco juntos são expostos a um meio corrosivo, eles constituem uma célula eletrolítica, e o zinco é atacado (oxidado ao Zndois+íon) preferencialmente devido ao seu maior potencial de eletrodo. Essa chamada proteção sacrificial, juntamente com a resistência à corrosão muito maior do zinco nas condições atmosféricas, é a base para a galvanização.
O zinco natural é uma mistura de cinco estáveis isótopos :64Zn (48,6 por cento),66Zn (27,9 por cento),67Zn (4,1 por cento),68Zn (18,8 por cento), e70Zn (0,6 por cento).
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