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Zink (element)
Zink / Zink
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Zink
Allgemeines
NameZink / Zink
Symbolzn
Ordnungszahl30
GruppeZinkgruppe
ZeitspannePeriode 4
BlockD-Block
SerieÜbergangsmetalle
FarbeBlau grau
Chemische Eigenschaften
Atommasse (Sie)65,38
Elektronenkonfiguration[Ar]3d10 4s2
Oxidationsstufen 2
Elektronegativität (Pauling)1,65
Atomradius (Uhr)134
1 Ionisationspotential (kJ·Maulwurf−1)906,41
2. Ionisationspotential (kJ·Maulwurf−1)1733,31
3. Ionisationspotential (kJ·Maulwurf−1)3832,71
Physikalische Eigenschaften
Dichte (kg·ich−3)7140
Härte (Mohs)2,5
Schmelzpunkt (k)692 (419,53 °C)
Siedepunkt (K)1182 (907°C)
AggregatzustandFest
Schmelzwärme (kJ mol−1)7,32
Verdampfungswärme (kJ mol−1)115,30
Van-der-Waalse-Radius (pm)139
KristallstrukturVerhexen
Molarvolumen (m3mol−1)9,16·10−6
Schallgeschwindigkeit (mso−1)3700
Spezifische Wärme (J kg−1·K−1)390
Elektrischer WiederstandΩ·cm)5,96
Wärmeleitung (Wich−1·K−1)114,2
SIEinheiten und Standardtemperatur und -druck werden verwendet,
sofern nicht anders angegeben
Portal  Portalsymbol  Chemie

Zink ist ein Chemisches Element mit Symbol zn und Ordnungszahl 30. Es ist blau/weiß Übergangsmetall.

Entdeckung

ZinkLegierungen werden seit Jahrhunderten verwendet. Im Palästina und das ehemalige Siebenbürgen Objekte mit bis zu 87% Zink wurden gefunden und stammen aus dem Jahr 1400 v. Rund um das Jahr 1000 waren die Leute in Indien bereits in der Lage, Zink zu schmelzen und teilweise zu reinigen. Am Ende von 14. Jahrhundert Hindus konnten Zink von den anderen damals schon bekannten Metallen unterscheiden. In dem westliche Welt Die Entdeckung von Zink wird oft dem to DeutscheAndreas Sigismund Marggraf, wer hat es im Jahr geschafft 1746 isoliert durch das Mineral kalamien mit Holzkohle reduziert werden. Der Ursprung des Namens „Zink“ ist unklar.

Der Grund dafür, dass die Menschen in Europa erst im 18. Jahrhundert die Herstellung von Zink erlernten, während Messing ("gelbes Kupfer"), eine Legierung aus Kupfer und Zink, viele Jahrhunderte lang bekannt war, ist die schwierige Aufbereitung dieses Metalls. Zink wird bei einer relativ niedrigen Temperatur (907 Grad Celsius) gasförmig. Somit neigt das Metall in den Öfen, in denen Zinkerz mit Kohlenstoff erhitzt wird, dazu, im gasförmigen Zustand mit den Abgasen zu entweichen. Wenn jedoch eine Mischung aus Kupfererz und Zinkerz verwendet wurde, löste sich der Zinkdampf sofort im flüssigen Kupfer auf. Daher stellte die Herstellung von Messing kein Problem dar. In Indien und China wurde bereits um 1100 entdeckt, dass man das Metall gewinnen kann, indem man einen relativ kalten Gegenstand (zum Beispiel einen Tontopf) in die gasförmigen zinkhaltigen Abgase einführt. Auf diesem Objekt schlägt sich dann der Zinkdampf nieder. Zink wurde bereits in Indien in der 13. Jahrhundert von dem Mineralkalamien extrahiert, indem es mit organischem Material, wie Wolle, reduziert wird.[1]Aus dem 14. Jahrhundert sind Waschbecken Münzen bekannt, vermutlich geprägt im Hindu-Königreich Kangra in Himachal Pradesh.[2]Zwischen 1600 und 1750 wurde Zink (in relativ kleinen Mengen) aus Indien und China aus Indien und China in das technologisch rückständige Europa exportiert. Die Lütticher Industrie Jean-Jacques Dony erfand um 1800 ein Verfahren zur Gewinnung von reinem Zink. Anschließend betrieb er die Zinkmine Kelmis. Museum Vieille Montagne in Kelmis erweckt diese Geschichte zum Leben. Zinkerz wurde auch an anderen Orten in Ostbelgien abgebaut, zum Beispiel bei der Bergwerkssitz Bliebberg.

Anwendungen

Zink wird häufig in der Industrie verwendet in Legierungen. Einige wichtige Anwendungen sind:

  • Korrosionsschutz durch elektrolytische oder Feuerverzinkung.
  • Als Legierungsmaterial in Messing-, Silber Nickel, Lot.[1]
  • Im Batterien, zum Beispiel die Zink-Luft-Batterie.
  • wenn Fallrohr, Rinne und Überdachung
  • wenn Münzmetall. Der US-Cent besteht aus Zink mit einer dünnen Kupferschicht. Sowohl in Belgien als auch in den Niederlanden wurde Zink in Kriegszeiten als billiges Münzmetall verwendet.
  • In einem Ausgleichsgewicht auf der Stahlfelge eines Autos. Es wird oft als Blei bezeichnet, es ist jedoch Zink, das als umweltfreundlicherer Ersatz verwendet wird.
  • wenn Pigment und Pigment: Zinkoxid wird in der Lackindustrie als Farbstoff verwendet; Zinksulfid ist ein Bestandteil des Weißpigments Lithopone.[1]
  • In dem Medizin Zinkoxid wird als aktiver Bestandteil verschiedener Salben in Ekzem. Es wirkt trocknend, kühlend und adstringierend (adstringierend). Zink wird auch als Nahrungsergänzungsmittel verwendet, von dem angenommen wird, dass es das Immunsystem verbessert und die Wirkung von Viren reduziert.
  • Beim Bearbeiten Gummi wird zu Zinkoxid als Katalysator benutzt.
  • Anorganische Chemie, Dimethylzink (Zn(CH3)2) für verschiedene Synthesen verwendet.
  • Zink ist ein wichtiges biologisches Spurenelement.[1]
  • Das Zink-Zinkoxid-Zyklus oder Zn/ZnO-Zyklus ist ein zweistufiger thermochemischer Prozess auf Basis von Zink und Zinkoxid zur Herstellung von Wasserstoffgas mit einem typischen Wirkungsgrad von 40%.[3][4]

Bemerkenswerte Funktionen

Das Metall ist bläulich-weiß und an der Luft ziemlich stabil, obwohl es rotglühend brennen kann. Es ist ein ziemlich gutes Dirigent und es ist relativ kurzlebig: it Siedepunkt liegt bei nur 907 Grad Celsius. Die Zinkchemie wird durch das 3d . geregelt104s2Konfiguration des Metalls. Die 3d-schälen ist voll und verhält sich erstmals vollständig als Innenschale für Zink. Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS, Röntgen-Photoelektronen-Spektroskopie) zeigt, dass die 3d-Elektronen etwa 10 eV unter dem Fermi-Niveau Lüge. Dadurch stehen nur die beiden 4s-Elektronen für die Wechselwirkung mit anderen Atomen zur Verfügung und das Element verhält sich wie ein Nachübergangsmetall (a Hauptgruppenmetall). Es Oxidationszahl ist nur 2 und in Bezug auf die chemischen Eigenschaften ähnelt es etwas Magnesium, obwohl Zink viel edler ist.

Aussehen

Die wichtigsten zinkhaltigen Erze sind Sphalerit (Zinkmischung, ZnS), Smithsonit (ein Karbonat), kalamien (ein Silikat) und franklinite.[1]

Weltproduktion

Top Zinkproduzenten 2019[5]
PositionLandProduktion (Millionen Tonnen)
1Flagge von China China4,21
2Flagge von Peru Peru1,40
3Flagge von Australien Australien1,33
4Flagge der Vereinigten Staaten Vereinigte Staaten0,75
5Flagge von Indien Indien0,72
6Flagge von Mexiko Mexiko0,67
7Flagge von Bolivien Bolivien0,52
8Flagge von Kanada Kanada0,33
9Flagge von Kasachstan Kasachstan0,30
10Flagge von Russland Russland0,26
11Flagge von Schweden Schweden0,24
Flagge von Brasilien Brasilien0,16 [6]

Isotope

sehen Isotope von Zink für den Hauptartikel zu diesem Thema.
Stabilste Isotope
ISORA (%)halbes LebenVVVE (MeV)VP
64zn48,6stabil mit 34 Neutronen
65znsyn244,26 dEV1,35165Stichwort
66zn27,9stabil mit 36 ​​Neutronen
67zn4,1stabil mit 37 Neutronen
68zn18,8stabil mit 38 Neutronen
70zn0,65·1014ja??6,739????
72znsyn46,5 Sieβ0,45872gehen

Zink kommt auf der Erde natürlich in Form von vier stabilen Isotopen vor: 64zn, 66zn, 67Zn und 68Zn, wo 64Zn macht mit 48,6% den größten Anteil aus. Darüber hinaus können 22 radioaktive Isotope unterschieden werden mit Halbwertszeiten von wenigen Millisekunden bis über 244 Tage vorher 65zn.

Toxikologie, Sicherheit und Umwelt

Metallisches Zink ist nicht giftig, aber Zinkoxide sollten als giftig angesehen werden, da sie es können Metallrauchfieber Ursache. Zinkionen in Lösung sind auch ziemlich giftig. Wenn Menschen jedoch zu wenig Zink bekommen, können sie Appetitlosigkeit, einen verminderten Tast- und Geruchssinn, eine langsame Wundheilung und Hautschmerzen verspüren. Zinkmangel kann sogar zu Geburtsfehlern führen. In der Nähe von Zinkminen oder anderen zinkhaltigen Böden entwickelt sich manchmal eine spezielle Vegetation, die sich an die hohen Zinkkonzentrationen angepasst hat, die Zinkflora. Ein Beispiel dafür ist die Zinkviolett.

Siehe auch

Externe Links