Kovine, ki ne reagirajo s cinkom. Cinkova kovina

Državna izobraževalna ustanova

srednje poklicno izobraževanje v regiji Leningrad Politehnična šola Podporozhye

Raziskovalno delo v kemiji

Zadeva:

"Cink in njegove lastnosti"

Izpolnila: dijak skupine št. 89

Polno ime: Jurikov Aleksej Aleksandrovič

Preveril učitelj: Yadykina Lyudmila Alekseevna

Podporožje

1. Položaj v periodnem sistemu in zgradba atoma

2. Zgodovina odkritja

3. Biti v naravi

4. Fizične lastnosti

5. Kemijske lastnosti

6. Pridobivanje kovinskega cinka

7. Uporaba in pomen za zdravje ljudi

8. Moja raziskava

9. Literatura

Položaj v periodnem sistemu

in atomsko strukturo

Element cink (Zn) v periodnem sistemu ima zaporedno številko 30.

Je v četrti tretjini druge skupine.

atomska teža = 65,37

valenca II

Naravni cink je sestavljen iz mešanice petih stabilnih nuklidov: 64Zn (48,6 % teže), 66Zn (27,9 %), 67Zn (4,1 %), 68Zn (18,8 %) in 70Zn (0,6 %).

Konfiguracija dveh zunanjih elektronskih plasti 3 s 2 str 6 d 10 4 s 2 .

Zgodovina odkritja

Zlitine cinka in bakra – medenina – so poznali že stari Grki in Egipčani. Cink so pridobivali v 5. stoletju. pr. n. št e. v Indiji. Rimski zgodovinar Strabon je leta 60-20 pr. e. pisal o pridobivanju kovinskega cinka ali »lažnega srebra«. Kasneje se je skrivnost pridobivanja cinka v Evropi izgubila, saj se cink, ki nastane pri termični redukciji cinkovih rud, pri 900°C spremeni v paro. Cinkove pare reagirajo s kisikom v zraku in tvorijo rahli cinkov oksid, ki so ga alkimisti imenovali "bela volna".

Kovinski cink

V 16. stoletju so bili prvi poskusi taljenja cinka v tovarnah. Toda proizvodnja ni šla dobro; tehnološke težave so se izkazale za nepremostljive. Cink so poskušali pridobiti na enak način kot druge kovine. Rudo so pražili, pri čemer se je cink spremenil v oksid, nato pa je bil ta oksid reduciran s premogom ...

Cink se je seveda zmanjšal z interakcijo s premogom, vendar ... ni bil stopljen. Taljena ni bila, ker je ta kovina že izhlapela v talilni peči - njeno vrelišče je bilo samo 906° C. In v peči je bil zrak. Ko so se srečali z njim, so aktivne cinkove pare reagirale s kisikom in ponovno je nastal začetni produkt, cinkov oksid.

V Evropi je bilo mogoče vzpostaviti proizvodnjo cinka šele potem, ko so rudo začeli zmanjševati v zaprtih retortah brez dostopa do zraka. »Grobi« cink danes pridobivamo na približno enak način, čistimo pa ga z rafinacijo. Približno polovica svetovnega cinka se zdaj proizvede s pirometalurškimi metodami, druga polovica pa s hidrometalurškimi metodami.

Upoštevati je treba, da čiste cinkove rude skoraj nikoli ne najdemo v naravi. Cinkove spojine (običajno 1-5% glede na kovino) so del polimetalnih rud. Cinkovi koncentrati, pridobljeni med obogatitvijo rude, vsebujejo 48-65% cinka, do 2% bakra, do 2% svinca in do 12% železa. In plus delček odstotka sledov in redkih kovin ...

Kompleksna kemična in mineraloška sestava rud, ki vsebujejo cink, je bila eden od razlogov, zakaj je proizvodnja cinka trajala dolgo in težko. Še vedno obstajajo nerešeni problemi pri predelavi polimetalnih rud ... Toda vrnimo se k pirometalurgiji cinka - v tem procesu se kažejo čisto individualne značilnosti tega elementa.

Z nenadnim ohlajanjem se cinkove pare takoj, mimo tekočega stanja, spremenijo v trden prah. To nekoliko zaplete proizvodnjo, čeprav elementarni cink velja za nestrupenega. Pogosto je treba cink ohraniti v obliki prahu, namesto da ga stopimo v ingote.

V pirotehniki se za ustvarjanje modrega plamena uporablja cinkov prah. Cinkov prah se uporablja pri proizvodnji redkih in plemenitih kovin. Zlasti tak cink izpodriva zlato in srebro iz cianidnih raztopin. Paradoksalno je, da se pri proizvodnji samega cinka (in kadmija) s hidrometalurško metodo cinkov prah uporablja za čiščenje raztopine bakrovega in kadmijevega sulfata. A to še ni vse. Ste se kdaj vprašali, zakaj so kovinski mostovi, tovarniški razponi in drugi veliki kovinski izdelki najpogosteje pobarvani sivo?

Glavna sestavina barve, ki se uporablja v vseh teh primerih, je isti cinkov prah. Pomešan s cinkovim oksidom in lanenim oljem se spremeni v barvo, ki zagotavlja odlično zaščito pred korozijo. Ta barva je tudi poceni, fleksibilna, dobro se oprime kovinske površine in se ne lušči zaradi temperaturnih sprememb. Barva miške je prej prednost kot slabost. Izdelki, ki so premazani s takšno barvo, morajo biti neoznačeni in hkrati čisti.

Na lastnosti cinka močno vpliva stopnja njegove čistosti. Pri 99,9 in 99,99 % čistosti je cink zelo topen v kislinah. Vendar je vredno "dodati" še devet (99,999%) in cink postane netopen v kislinah tudi pri močnem segrevanju. Cink takšne čistosti se odlikuje tudi po veliki duktilnosti, lahko ga vlečemo v tanke niti. Toda navaden cink lahko zvijemo v tanke plošče samo s segrevanjem na 100-150 ° C. Segret na 250 ° C in več, do tališča, cink ponovno postane krhek - pride do ponovne prestrukturiranja njegove kristalne strukture.

Cinkove pločevine se pogosto uporabljajo v proizvodnji galvanskih členov. Prvi "voltaični steber" je bil sestavljen iz krogov iz cinka in bakra. In v sodobnih kemičnih virih toka je negativna elektroda najpogosteje izdelana iz cinka.

Vloga tega elementa pri tiskanju je pomembna. Cink se uporablja za izdelavo klišejev, ki omogočajo reprodukcijo risb in fotografij v tisku. Posebej pripravljen in obdelan tiskovni cink zaznava fotografsko sliko. Ta slika je zaščitena z barvo na pravih mestih, bodoči kliše pa jedkan s kislino. Slika pridobi relief, izkušeni graverji jo očistijo, naredijo odtise, nato pa gredo ti klišeji v tiskarske stroje.

Za tisk cinka veljajo posebne zahteve: najprej mora imeti fino kristalno strukturo, zlasti na površini ingota. Zato se cink, namenjen tisku, vedno uliva v zaprtih kokilah. Za "izravnavo" strukture se uporablja žarjenje pri 375 °C, ki mu sledi počasno ohlajanje in vroče valjanje. Prisotnost nečistoč v takšni kovini, zlasti svinca, je prav tako strogo omejena. Če je tega veliko, potem klišejev ne bo mogoče izbrisati po potrebi. Če je vsebnost svinca manjša od 0,4 %, je težko doseči želeno fino kristalno strukturo. Po tem robu »hodijo« metalurgi, ki poskušajo zadovoljiti potrebe tiskarske industrije.

Biti v naravi

V naravi se cink nahaja le v obliki spojin.

SFALERIT(cinkova mešanica, ZnS) ima videz kubičnih rumenih ali rjavih kristalov; gostota 3,9-4,2 g/cm 3, trdota 3-4 po Mohsovi lestvici. Vsebuje kadmij, indij, galij, mangan, živo srebro, germanij, železo, baker, kositer in svinec kot nečistoče.

V kristalni mreži sfalerita se atomi cinka izmenjujejo z atomi žvepla in obratno. Atomi žvepla v rešetki tvorijo kubično pakiranje. Atom cinka se nahaja v teh tetraedrskih prazninah.

WURCITE(ZnS) je rjavo-črn heksagonalni kristal z gostoto 3,98 g/cm 3 in trdoto 3,5-4 po Mohsovi lestvici. Običajno vsebuje več cinka kot sfalerit. V wurtzitni mreži je vsak atom cinka tetraedrično obdan s štirimi atomi žvepla in obratno. Razporeditev plasti wurtzita se razlikuje od razporeditve plasti sfalerita.

SMITHSONIT(cinkov spar, ZnCO 3) se pojavlja v obliki belih (zelenih, sivih, rjavih odvisno od primesi) trigonalnih kristalov z gostoto 4,3-4,5 g/cm 3 in trdoto 5 po Mohsovi lestvici.

CALAMINA(Zn 2 SiO 4 *H 2 O*ZnCO 3 ali Zn 4 (OH) 4 *H 2 O*ZnCO 3) je zmes cinkovega karbonata in silikata; tvori bele (zelene, modre, rumene, rjave, odvisno od nečistoč) rombične kristale z gostoto 3,4-3,5 g/cm 3 in trdoto 4,5-5 po Mohsovi lestvici.

WILLEMITH(Zn 2 SiO 4) se pojavlja v obliki brezbarvnih ali rumeno rjavih romboedrskih kristalov z gostoto 3,89-4,18 g/cm 3 in trdoto 5-5,5 po Mohsovi lestvici.

CINKIT(ZnO) - heksagonalni kristali rumene, oranžne ali rdeče barve z mrežo wurtzita in trdoto 4-4,5 po Mohsovi lestvici.

GANIT(Zn) ima obliko temno zelenih kristalov z gostoto 4-4,6 g/cm 3 in trdoto 7,5-8 po Mohsovi lestvici.

Poleg naštetega so znani še drugi minerali cinka:

monheimit (Zn, Fe)CO 3

hidrocit ZnCO 3 *2Zn(OH) 2

trustit (Zn, Mn)SiO 4

heterolit Zn

franklinit (Zn, Mn)

halkofanit (Mn, Zn) Mn 2 O 5 * 2H 2 O

goslarit ZnSO 4 *7H 2 O

cinkov halkanit (Zn, Cu)SO 4 * 5H 2 O

adamin Zn 2 (AsO 4)OH

tarbutit Zn 2 (PO 4)OH

dekloizit (Zn, Cu)Pb(VO 4)OH

legrandit Zn 3 (AsO 4) 2 * 3H 2 O

hopeit Zn 3 (PO 4)*4H 2 O

Fizične lastnosti

Cink je modrikasto bela kovina srednje trdote, tali se pri 419 ° C in se spremeni v paro pri 913 ° C; njegova gostota je 7,14 g/cm 3 . Pri običajnih temperaturah je cink precej krhek, pri 100-110°C pa se dobro upogne in se na zraku zvije v pločevino.

Kemijske lastnosti

Na zraku pri temperaturah do 100 °C cink hitro potemni in se prekrije s površinskim filmom bazičnih karbonatov. V vlažnem zraku, predvsem v prisotnosti CO 2, pride do razgradnje kovin že pri normalnih temperaturah. Pri močnem segrevanju na zraku ali kisiku cink intenzivno gori z modrikastim plamenom, pri čemer nastaja bel dim cinkovega oksida ZnO. Suhi fluor, klor in brom na mrazu ne reagirajo s cinkom, vendar se kovina v prisotnosti vodne pare lahko vname in tvori na primer ZnCl 2. Segreta mešanica cinkovega prahu z žveplom daje cinkov sulfid ZnS. Močne mineralne kisline močno raztopijo cink, zlasti pri segrevanju, da nastanejo ustrezne soli. Pri interakciji z razredčeno HCl in H 2 SO 4 se sprosti H 2 in s HNO 3 poleg tega NO, NO 2, NH 3. Cink reagira s koncentrirano HCl, H 2 SO 4 in HNO 3, pri čemer se sproščajo H 2, SO 2, NO in NO 2. Raztopine in taline alkalij oksidirajo cink, sproščajo H2 in tvorijo vodotopne cinkite. Intenzivnost delovanja kislin in alkalij na cink je odvisna od prisotnosti nečistoč v njem. Čisti cink je manj reaktiven na te reagente zaradi visoke prenapetosti vodika. V vodi cinkove soli pri segrevanju hidrolizirajo, pri čemer se sprosti bela oborina Zn(OH) 2 hidroksida. Znane so kompleksne spojine, ki vsebujejo cink, na primer SO 4 in druge.

Cink je tipičen predstavnik skupine kovinskih elementov in ima celoten spekter njihovih lastnosti: kovinski lesk, duktilnost, električno in toplotno prevodnost. Vendar se kemijske lastnosti cinka nekoliko razlikujejo od osnovnih reakcij, značilnih za večino kovin. Element se lahko pod določenimi pogoji obnaša kot nekovina, na primer reagira z alkalijami. Ta pojav imenujemo amfoteričnost. V našem članku bomo preučevali fizikalne lastnosti cinka in upoštevali tudi tipične reakcije, značilne za kovino in njene spojine.

Položaj elementa v periodnem sistemu in razširjenost v naravi

Kovina se nahaja v sekundarni podskupini druge skupine periodnega sistema. Poleg cinka vsebuje še kadmij in živo srebro. Cink spada med d-elemente in je v četrti periodi. V kemijskih reakcijah njegovi atomi vedno oddajo elektrone zadnje energetske ravni, zato ima kovina v takih spojinah elementa, kot so oksid, vmesne soli in hidroksid, oksidacijsko stanje +2. Struktura atoma pojasnjuje vse fizikalne in kemijske lastnosti cinka in njegovih spojin. Skupna vsebnost kovine v tleh je približno 0,01 mas. %. Najdemo ga v mineralih, kot sta galmea in cinkova mešanica. Ker je vsebnost cinka v njih nizka, so kamnine najprej izpostavljene obogatitvi, ki se izvaja v jaščnih pečeh. Večina mineralov, ki vsebujejo cink, so sulfidi, karbonati in sulfati. To so cinkove soli, katerih kemične lastnosti so osnova njihovih procesov predelave, kot je praženje.

Proizvodnja kovin

Pri hudi oksidacijski reakciji cinkovega karbonata ali sulfida nastane njegov oksid. Postopek poteka v vrtinčeni plasti. To je posebna metoda, ki temelji na tesnem stiku fino mletega minerala in toka vročega zraka, ki se premika z veliko hitrostjo. Nato se cinkov oksid ZnO reducira s koksom in nastale kovinske pare se odstranijo iz reakcijske krogle. Druga metoda pridobivanja kovin, ki temelji na kemijskih lastnostih cinka in njegovih spojin, je elektroliza raztopine cinkovega sulfata. Je redoks reakcija, ki nastane pod vplivom električnega toka. Na elektrodo se nanese kovina visoke čistosti.

Fizične lastnosti

Modrikasto srebrna, krhka kovina v normalnih pogojih. V temperaturnem območju od 100° do 150° postane cink upogljiv in ga je mogoče zviti v plošče. Pri segrevanju nad 200 ° postane kovina nenavadno krhka. Pod vplivom atmosferskega kisika so kosi cinka prekriti s tanko plastjo oksida, pri nadaljnji oksidaciji pa se spremeni v hidroksikarbonat, ki igra vlogo zaščitnika in preprečuje nadaljnjo interakcijo kovine z atmosferskim kisikom. Fizikalne in kemijske lastnosti cinka so med seboj povezane. Razmislimo o tem na primeru interakcije kovine z vodo in kisikom.

Močna oksidacija in reakcija z vodo

Pri močnem segrevanju na zraku cinkovi opilki gorijo z modrim plamenom in tvorijo cinkov oksid.

Ima amfoterične lastnosti. V vodni pari, segreti na vročo temperaturo, kovina izpodriva vodik iz molekul H 2 O, poleg tega nastane cinkov oksid. Kemične lastnosti snovi dokazujejo njeno sposobnost interakcije s kislinami in alkalijami.

Redoks reakcije, ki vključujejo cink

Ker je element v nizu aktivnosti kovin pred vodikom, ga lahko izpodrine iz molekul kisline.

Reakcijski produkti med cinkom in kislinami bodo odvisni od dveh dejavnikov:

• vrsta kisline
• njegovo koncentracijo

Cinkov oksid

Bel porozen prah, ki pri segrevanju porumeni in se pri ohlajanju vrne v prvotno barvo, je kovinski oksid. Kemijske lastnosti cinkovega oksida in reakcijske enačbe za njegovo interakcijo s kislinami in alkalijami potrjujejo amfoterno naravo spojine. Tako snov ne more reagirati z vodo, ampak deluje tako s kislinami kot z alkalijami. Produkti reakcije bodo srednje soli (v primeru interakcije s kislinami) ali kompleksne spojine - tetrahidroksocinati.

Cinkov oksid se uporablja pri izdelavi bele barve, ki se imenuje cinkova bela. V dermatologiji je snov vključena v mazila, praške in paste, ki imajo protivnetni in sušilni učinek na kožo. Večina proizvedenega cinkovega oksida se uporablja kot polnilo za gumo. Nadaljujemo s preučevanjem kemijskih lastnosti cinka in njegovih spojin, razmislimo o Zn (OH) 2 hidroksidu.

Amfoterna narava cinkovega hidroksida

Bela oborina, ki izpade na raztopine kovinskih soli pod delovanjem alkalij, je osnova cinka. Spojina se hitro raztopi, če je izpostavljena kislinam ali alkalijam. Prva vrsta reakcije se konča s tvorbo srednjih soli, druga - cinkatov. Kompleksne soli - hidroksicinate - izoliramo v trdni obliki. Posebna značilnost cinkovega hidroksida je njegova sposobnost raztapljanja v vodni raztopini amoniaka, pri čemer nastane tetraaminijev cinkov hidroksid in voda. Cinkova baza je šibek elektrolit, zato so njene povprečne soli in cinkati v vodnih raztopinah hidrolizirajoči, to pomeni, da njihovi ioni reagirajo z vodo in tvorijo molekule cinkovega hidroksida. Raztopine kovinskih soli, kot sta klorid ali nitrat, bodo kisle zaradi kopičenja odvečnih vodikovih ionov.

Značilnosti cinkovega sulfata

Kemične lastnosti cinka, ki smo jih preučili prej, zlasti njegove reakcije z razredčeno sulfatno kislino, potrjujejo nastanek povprečne soli - cinkovega sulfata. To so brezbarvni kristali, ki pri segrevanju na 600° in več lahko tvorijo oksosulfate in žveplov trioksid. Z nadaljnjim segrevanjem se cinkov sulfat pretvori v cinkov oksid. Sol je topna v vodi in glicerinu. Snov izoliramo iz raztopine pri temperaturah do 39 °C v obliki kristalnega hidrata, katerega formula je ZnSO 4 × 7H 2 O. V tej obliki se imenuje cinkov sulfat.

V temperaturnem območju 39°-70° dobimo heksahidratno sol, nad 70° pa v kristalnem hidratu ostane samo ena molekula vode. Fizikalno-kemijske lastnosti cinkovega sulfata omogočajo njegovo uporabo kot belilo v proizvodnji papirja, kot mineralno gnojilo v rastlinski pridelavi in ​​kot gnojilo v prehrani domačih živali in perutnine. V tekstilni industriji se spojina uporablja pri proizvodnji viskoznih tkanin in pri barvanju chintza.

Cinkov sulfat je vključen tudi v raztopino elektrolita, ki se uporablja v procesu galvanskega prevleke izdelkov iz železa ali jekla s plastjo cinka z uporabo difuzne metode ali metode vročega cinkanja. Plast cinka ščiti takšne strukture pred korozijo za dolgo časa. Glede na kemijske lastnosti cinka je treba opozoriti, da v pogojih visoke slanosti vode, znatnih nihanj temperature in vlažnosti zraka galvanizacija ne daje želenega učinka. Zato se kovinske zlitine z bakrom, magnezijem in aluminijem pogosto uporabljajo v industriji.

Uporaba zlitin, ki vsebujejo cink

Prevoz številnih kemikalij, na primer amoniaka, po cevovodih zahteva posebne zahteve glede sestave kovine, iz katere so izdelane cevi. Izdelani so na osnovi zlitin železa z magnezijem, aluminijem in cinkom ter imajo visoko protikorozijsko odpornost na agresivna kemična okolja. Poleg tega cink izboljša mehanske lastnosti zlitin in nevtralizira škodljive učinke nečistoč, kot sta nikelj in baker. Zlitine bakra in cinka se pogosto uporabljajo v procesih industrijske elektrolize. Tankerji se uporabljajo za prevoz naftnih derivatov. Zgrajeni so iz aluminijevih zlitin, ki poleg magnezija, kroma in mangana vsebujejo velik delež cinka. Materiali te sestave nimajo samo visokih protikorozijskih lastnosti in povečane trdnosti, temveč tudi kriogeno odpornost.

Vloga cinka v človeškem telesu

Vsebnost Zn v celicah je 0,0003%, zato ga uvrščamo med mikroelemente. Kemične lastnosti in reakcije cinka in njegovih spojin igrajo pomembno vlogo pri presnovi in ​​vzdrževanju normalne ravni homeostaze, tako na ravni celice kot celotnega organizma kot celote. Kovinski ioni so del pomembnih encimov in drugih biološko aktivnih snovi. Na primer, znano je, da cink resno vpliva na nastanek in delovanje moškega reproduktivnega sistema. Je del koencima hormona testosterona, ki je odgovoren za plodnost semenske tekočine in nastanek sekundarnih spolnih značilnosti. Neproteinski del drugega pomembnega hormona, insulina, ki ga proizvajajo beta celice Langerhansovih otočkov v trebušni slinavki, vsebuje tudi element v sledovih. Imunski status telesa je neposredno povezan tudi s koncentracijo ionov Zn +2 v celicah, ki se nahajajo v hormonu timusa – timulinu in timopoetinu. Visoka koncentracija cinka je zabeležena v jedrskih strukturah - kromosomih, ki vsebujejo deoksiribonukleinsko kislino in sodelujejo pri prenosu dednih informacij celice.

V našem članku smo preučevali kemijske funkcije cinka in njegovih spojin ter določili njegovo vlogo v življenju človeškega telesa.

CINK (kemijski element) CINK (kemijski element)

CINK (lat. Zincum), Zn (beri »cink«), kemični element z atomskim številom 30, atomsko maso 65,39. Naravni cink je sestavljen iz mešanice petih stabilnih nuklidov: 64 Zn (48,6 % teže), 66 Zn (27,9 %), 67 Zn (4,1 %), 68 Zn (18,8 %) in 70 Zn (0,6 %). Nahaja se v četrtem obdobju v skupini IIB periodnega sistema. Konfiguracija dveh zunanjih elektronskih plasti 3 s 2 str 6 d 10 4s 2 . V spojinah ima oksidacijsko stopnjo +2 (valenca II).
Polmer atoma Zn je 0,139 nm, polmer iona Zn 2+ je 0,060 nm (koordinacijsko število 4), 0,0740 nm (koordinacijsko število 6) in 0,090 nm (koordinacijsko število 8). Zaporedne ionizacijske energije atoma ustrezajo 9,394, 17,964, 39,7, 61,6 in 86,3 eV. Elektronegativnost po Paulingu (cm. PAULING Linus) 1,66.
Zgodovinska referenca
Zlitine cinka z bakrom - medenina (cm. MEDENINA)- so poznali že stari Grki in Egipčani. Cink so pridobivali v 5. stoletju. pr. n. št e. v Indiji. Rimski zgodovinar Strabon (cm. STRABO) leta 60-20 pr. e. pisal o pridobivanju kovinskega cinka ali »lažnega srebra«. Kasneje se je skrivnost pridobivanja cinka v Evropi izgubila, saj se cink, ki nastane pri termični redukciji cinkovih rud, pri 900°C spremeni v paro. Cinkove pare reagirajo s kisikom (cm. KISIK) zrak, pri čemer nastane rahli cinkov oksid, ki so ga alkimisti imenovali "bela volna".
Leta 1743 so v Bristolu odprli prvo tovarno kovin cinka, kjer so cinkovo ​​rudo reducirali v retortah brez dostopa do zraka. Leta 1746 A. S. Marggraff (cm. MARGGRAF Andreas Sigismund) razvil metodo za proizvodnjo kovine s kalciniranjem mešanice njenega oksida in premoga brez dostopa zraka v retortah, čemur je sledila kondenzacija cinkovih hlapov v hladilnikih.
Beseda "cink" se pojavlja v spisih Paracelsusa (cm. PARACELSUS) in drugi raziskovalci 16-17 stoletja. in se morda vrača v starodavni nemški "cink" - plošča, očesna rana. Ime te kovine se je v svoji zgodovini večkrat spremenilo. Ime "cink" se je začelo pogosto uporabljati šele v dvajsetih letih prejšnjega stoletja.
Biti v naravi
Vsebnost cinka v zemeljski skorji je 8,3·10–3% mase, v vodi Svetovnega oceana 0,01 mg/l. Znanih je 66 cinkovih mineralov, med katerimi je najpomembnejši sfalerit (cm. SFALERIT), Klejofan (cm. KLEJOFAN), marmatit (cm. MARMATIT), wurtzite, (cm. WURTZITE) smithsonite (cm. SMITHSONITE) ZnCO 3, kalamin (cm. CALAMINA) Zn 4 (OH) 4 Si 2 O 7 H 2 O, cinkit (cm. CINKIT) ZnO, willemit (cm. WILLEMITH). Cink je del polimetalnih rud, ki vsebujejo tudi baker, svinec, kadmij , indij (cm. INDIJ), galij (cm. GALIJ), talij (cm. talij) in drugi. Cink je pomemben biogeni element: živa snov vsebuje 5·10–4 % teže.
potrdilo o prejemu
Cink se pridobiva iz polimetalnih rud, ki vsebujejo 1-4% Zn v obliki sulfida. Ruda je obogatena za proizvodnjo cinkovega koncentrata (50-60%). Cinkovi koncentrati se kurijo v pečeh z zvrtinčeno plastjo, pri čemer se cinkov sulfid pretvori v ZnO. Iz ZnO v Zn vodita dve poti. Po pirometalurški metodi se koncentrat sintra in nato reducira s premogom ali koksom pri 1200-1300°C. Nato se cinkove pare, ki so izhlapele iz peči, kondenzirajo.
ZnO + C = Zn + CO.
Glavna metoda pridobivanja cinka je hidrometalurška. Zgorele koncentrate obdelamo z žveplovo kislino. Nečistoče odstranimo iz nastale raztopine sulfata tako, da jih obarjamo s cinkovim prahom. Očiščeno raztopino podvržemo elektrolizi. Cink se nalaga na aluminijeve katode. Čistost elektrolitskega cinka je 99,95 %.
Za pridobivanje cinka visoke čistosti se uporablja consko taljenje (cm. TALJENJE OBMOČJA).
Fizikalne in kemijske lastnosti
Cink je modrikasto bela kovina.
Ima šestkotno mrežo s parametri A= 0,26649 nm, z= 0,49468 nm. Tališče 419,58°C, vrelišče 906,2°C, gostota 7,133 kg/dm3. Pri sobni temperaturi je krhek. Pri 100-150°C je plastičen. Standardni elektrodni potencial je –0,76 V, v območju standardnih potencialov se nahaja do Fe železa.
Na zraku je cink prevlečen s tanko plastjo ZnO oksida. Pri močnem segrevanju zgori in tvori amfoter (cm. AMFOTERIČNO) beli ZnO oksid.
2Zn + O 2 = 2ZnO
Cinkov oksid reagira tako s kislinskimi raztopinami:
ZnO + 2HNO 3 = Zn(NO 3) 2 + H 2 O
in z alkalijami:
ZnO + 2NaOH (fuzija) = Na 2 ZnO 2 + H 2 O
Pri tej reakciji nastane natrijev cinkat Na 2 ZnO 2.
Cink navadne čistosti aktivno reagira s kislinskimi raztopinami:
Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2
Zn + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2
in alkalne raztopine:
Zn + 2NaOH + 2H 2 O = Na 2 + H 2,
tvorba hidroksinatov. Zelo čist cink ne reagira z raztopinami kislin in alkalij. Interakcija se začne, ko dodamo nekaj kapljic raztopine bakrovega sulfata CuSO 4 .
Pri segrevanju cink reagira s halogeni (cm. HALOGEN) s tvorbo halogenidov ZnHal 2. S fosforjem (cm. FOSFOR) cink tvori fosfide Zn 3 P 2 in ZnP 2. Z žveplom (cm.ŽVEPLO) in njegovi analogi - selen (cm. SELEN) in telur (cm. TELUR)- različni halkogenidi (cm. HALKOGENIDI), ZnS, ZnSe, ZnSe 2 in ZnTe.
Z vodikom (cm. VODIK), dušik (cm. DUŠIK), ogljik (cm. OGLJIK), silicij (cm. SILIKON) in bor (cm. BOR (kemijski element) cink ne reagira neposredno. Nitrid Zn 3 N 2 dobimo z reakcijo cinka z amoniakom (cm. AMONIAK) NH3 pri 550-600°C.
V vodnih raztopinah nastajajo cinkovi ioni Zn 2+ vodni kompleksi 2+ in 2+.
Aplikacija
Večji del proizvedenega cinka se porabi za izdelavo protikorozijskih premazov za železo in jeklo. Cink se uporablja v baterijah in baterijah s suhimi celicami. Pri tiskanju se uporabljajo cinkove plošče. V tehnologiji se uporabljajo cinkove zlitine (medenina, nikljevo srebro in druge). ZnO služi kot pigment v cinkovi belini. Cinkove spojine so polprevodniki. Železniški pragovi so impregnirani z raztopino cinkovega klorida ZnCl 2, ki jih ščiti pred gnitjem.
Fiziološko delovanje
Cink je del več kot 40 metaloencimov, ki katalizirajo hidrolizo peptidov, beljakovin in drugih spojin v človeškem telesu. Cink je del hormona insulina. (cm. INZULIN) Cink vstopi v človeško telo z mesom, mlekom in jajci.
Rastline s pomanjkanjem cinka v tleh zbolijo.
Kovina cinka je rahlo strupena. Cinkov fosfid in oksid sta strupena. Zaužitje topnih cinkovih soli v telo povzroči prebavne motnje in draženje sluznice. MDK za cink v vodi je 1,0 mg/l.

enciklopedični slovar. 2009 .

Oglejte si, kaj je "CINK (kemijski element)" v drugih slovarjih:

Cink (lat. Zincum), Zn, kemični element II. skupine periodnega sistema Mendelejeva; atomsko število 30, atomska masa 65,38, modrikasto bela kovina. Znanih je 5 stabilnih izotopov z masnimi števili 64, 66, 67, 68 in 70; najbolj pogost... ... Velika sovjetska enciklopedija

Element srebrov klorid je primarni kemični vir toka, v katerem je anoda cink, katoda srebrov klorid, elektrolit pa vodna raztopina amonijevega klorida (amoniaka) ali natrijevega klorida. Vsebina 1 Zgodovina izuma 2 Parametri ... Wikipedia

- (franc. Chlore, nem. Chlor, angl. Chlorine) element iz skupine halogenov; njegov znak je Cl; atomska teža 35,451 [Glede na Clarkov izračun podatkov Stas.] pri O = 16; Delec Cl 2, ki se dobro ujema z gostoto, ki sta jo ugotovila Bunsen in Regnault v povezavi z... ...

- (Argentum, argent, Silber), kem. znak Ag. S. je ena od kovin, ki jih človek pozna že od antičnih časov. V naravi ga najdemo tako v naravnem stanju kot v obliki spojin z drugimi telesi (z žveplom, npr. Ag 2S... ... Enciklopedični slovar F.A. Brockhaus in I.A. Efron

- (Argentum, argent, Silber), kem. znak Ag. S. je ena od kovin, ki jih človek pozna že od antičnih časov. V naravi ga najdemo tako v naravnem stanju kot v obliki spojin z drugimi telesi (z žveplom, na primer srebro Ag2S ... Enciklopedični slovar F.A. Brockhaus in I.A. Efron

Enciklopedični slovar F.A. Brockhaus in I.A. Efron

- (platinska francoščina, platina ali um angleščina, platinska nemščina; Pt = 194,83, če je O = 16 po K. Seibertu). P. običajno spremljajo druge kovine in tiste od teh kovin, ki so po svojih kemijskih lastnostih sosednje, se imenujejo ... ... Enciklopedični slovar F.A. Brockhaus in I.A. Efron

Enciklopedični slovar F.A. Brockhaus in I.A. Efron

- (brom; kemijska oblika Br, atomska masa 80) nekovinski element iz skupine halogenov, ki ga je leta 1826 odkril francoski kemik Balard v matičnih raztopinah soli morske vode; B. je dobil ime po grški besedi Βρωμος smrad.… … Enciklopedični slovar F.A. Brockhaus in I.A. Efron

- (Soufre francosko, Sulphur ali Brimstone angleško, Schwefel nemško, θετον grško, latinsko Sulphur, od koder simbol S; atomska teža 32,06 pri O ​​= 16 [Določil Stas iz sestave srebrovega sulfida Ag 2 S]) spada med najpomembnejši nekovinski elementi.... ... Enciklopedični slovar F.A. Brockhaus in I.A. Efron

Ena od kovin, ki je bila odkrita že dolgo nazaj, a do danes zaradi svojih izjemnih lastnosti ni izgubila svojega pomena v uporabi, je cink. Njegove fizikalne in kemijske lastnosti omogočajo uporabo materiala v najrazličnejših industrijah in vsakdanjem življenju. Pomemben vpliv ima tudi na zdravje ljudi.

Kratka zgodovina odkritja elementa

Ljudje so vedeli, kaj je cink, že pred našim štetjem. Navsezadnje so se takrat naučili uporabljati zlitine, ki vsebujejo to kovino. Egipčani so uporabili rude, ki so vsebovale baker in cink, jih talili in dobili zelo močan material, odporen proti oksidaciji. Najdeni so bili gospodinjski predmeti in posode iz tega materiala.

Ime cink se pojavlja v spisih zdravnika Paracelsusa v 16. stoletju našega štetja. V istem obdobju so Kitajci začeli aktivno uporabljati kovino in iz nje ulivali kovance. Postopoma se znanje o tej snovi in ​​njenih dobrih tehničnih lastnostih širi v Evropo. Potem so tudi v Nemčiji in Angliji izvedeli, kaj je cink in kje ga lahko uporabimo.

Medenina je bila ena prvih in najbolj znanih zlitin, ki so jo že od antičnih časov uporabljali na Cipru in kasneje v Nemčiji in drugih državah.

Ime izhaja iz latinskega zincum, vendar etimologija ni povsem jasna. Obstaja več različic.

1. Iz nemškega zinke, kar pomeni "rob".
2. Iz latinščine zincum, kar pomeni "bela prevleka".
3. Perzijski "cheng", to je kamen.
4. Staronemški cinko, kar pomeni "plak", "očesna rana".

Element je svoje sedanje ime dobil šele v začetku 20. stoletja. Tudi pomen cinkovih ionov v človeškem telesu je postal znan šele relativno nedavno (20. stoletje). Pred tem s tem elementom niso bile povezane nobene bolezni.

Znano pa je, da so že v pradavnini številna ljudstva uporabljala juhe iz mladega jagnječjega mesa kot sredstvo za okrevanje po bolezni in za hitro okrevanje. Danes lahko rečemo, da je bil učinek dosežen zaradi cinkovih ionov, ki jih ta jed vsebuje precej. Pomagal je obnoviti krvni obtok, lajšati utrujenost in aktivirati možgansko aktivnost.

Element Cink: značilnosti

Ta element se nahaja v periodnem sistemu v drugi skupini, sekundarni podskupini. Serijska številka 30, masa cinka - 65,37. Edino in stalno oksidacijsko stanje je +2. Elektronska konfiguracija zunanje plasti atoma 4s 2.

V tabeli so cink, baker, kadmij, krom, mangan in mnoge druge prehodne kovine. Sem sodijo vsi tisti, katerih elektroni zapolnjujejo zunanji in predzunanji d in f energetski podravni.

Cinkove soli

Skoraj vse soli, ki niso dvojne in kompleksne, to je, da ne vsebujejo tujih obarvanih ionov, so brezbarvne. Najbolj priljubljene v smislu človeške uporabe so naslednje.

1. Cinkov klorid - ZnCL 2. Drugo ime za spojino je spajkalna kislina. Navzven je videti kot beli kristali, ki dobro absorbirajo zračno vlago. Uporablja se za čiščenje površine kovin pred spajkanjem, za pridobivanje vlaken, v baterijah, za impregnacijo lesa pred obdelavo kot razkužilo.
2. Cinkov sulfid. Bel prah, ki pri segrevanju hitro porumeni. Za razliko od čiste kovine ima visoko tališče. Uporablja se pri proizvodnji luminiscenčnih spojin, ki se nanašajo na zaslone, plošče in druge predmete. Je polprevodnik.
3. - običajen strup, ki se uporablja za odganjanje griznih živali (miši, podgane).
4. Smithsonit ali cinkov karbonat - ZnCO 3. Brezbarvna kristalinična spojina, netopna v vodi. Uporablja se v petrokemični proizvodnji, pa tudi v reakcijah proizvodnje svile. Je katalizator v organski sintezi in se uporablja kot gnojilo za tla.
5. Cinkov acetat - (CH 3 COO) 2 Zn. Brezbarvni kristali, dobro topni v vseh topilih katere koli narave. Široko se uporablja v kemični, medicinski in prehrambeni industriji. Uporablja se za zdravljenje nosofaringitisa. Uporablja se kot aditiv za živila E650 - osveži dah, preprečuje nastanek zobnih oblog na zobeh, če je vključen v žvečilni gumi. Uporablja se tudi za jedkanje barvil, konzerviranje lesa, proizvodnjo plastike in druge organske sinteze. Skoraj povsod ima vlogo zaviralca.
6. Cinkov jodid je bel kristal, ki se uporablja v radiografiji, kot elektrolit v baterijah in kot barvilo za elektronsko mikroskopijo.
7. Črni ali temno zeleni kristali, ki jih ni mogoče dobiti z neposredno sintezo, saj cink ne reagira z dušikom. Narejen iz kovinskega amoniaka. Pri visokih temperaturah se razgradi s sproščanjem cinka, zato se uporablja za njegovo proizvodnjo.
8. Cinkov nitrat. Brezbarvni higroskopski kristali. Cink se v tej obliki uporablja v tekstilni in usnjarski industriji za obdelavo tkanin.

Cinkove zlitine

Kot je navedeno zgoraj, je najpogostejša cinkova zlitina medenina. Poznan je že od antičnih časov in ga ljudje še danes aktivno uporabljajo. Kakšen je?

Medenina je baker in cink, ki sta harmonično združena z več drugimi kovinami, kar daje zlitini dodaten sijaj, trdnost in ognjevzdržnost. Cink je vključen kot legirni element, baker kot glavni. Barva materiala je rumena in sijoča, vendar lahko na prostem v vlažnem okolju postane črna. Tališče je okoli 950 o C, lahko se spreminja glede na vsebnost cinka (več kot ga je, nižja je temperatura).

Material je dobro valjan v pločevine, cevi in ​​kontaktno varjen. Ima dobre tehnične lastnosti, zato so iz njega izdelani naslednji elementi:.

1. Strojni deli in razne tehnične naprave.
2. Rokavi in ​​žigosani izdelki.
3. Matice, vijaki, cevi.
4. Fitingi, puše, protikorozijski deli za različne vrste transporta.
5. Podrobnosti ure.

Večina kovine, za katero menimo, da je izkopana na svetu, gre posebej za proizvodnjo te zlitine.

Druga vrsta intermetalne spojine je cinkov antimonid. Njegova formula je Zn 4 Sb 3. Je tudi zlitina, ki se uporablja kot polprevodnik v tranzistorjih, termičnih slikah in magnetorezivnih napravah.

Očitno je, da je uporaba cinka in njegovih spojin zelo široka in skoraj povsod. Ta kovina je tako priljubljena kot baker in aluminij, srebro in zlato, mangan in železo. Njegov pomen je še posebej velik za tehnične namene kot protikorozijski material. Navsezadnje so različne zlitine in izdelki prevlečeni s cinkom, da bi jih zaščitili pred tem uničujočim naravnim procesom.

Biološka vloga

Kaj je cink z medicinskega in biološkega vidika? Ali je pomemben za življenje organizmov in kako velik je? Izkazalo se je, da cinkovi ioni preprosto morajo biti prisotni v živih bitjih. V nasprotnem primeru bo primanjkljaj povzročil naslednje posledice:

• slabokrvnost;
• zmanjšan insulin;
• alergije;
• izguba teže in spomina;
• utrujenost;
• depresija;
• zamegljen vid;
• razdražljivost in drugi.

Glavna mesta koncentracije cinkovih ionov v človeškem telesu so jetra in mišice. Prav tako je ta kovina del večine encimov (na primer karboanhidraze). Zato večina katalitičnih reakcij poteka s sodelovanjem cinka.

Kaj točno počnejo ioni?

1. Sodelujte pri sintezi moških hormonov in semenske tekočine.
2. Spodbuja absorpcijo vitamina E.
3. Sodelujte pri razgradnji molekul alkohola v telesu.
4. So neposredni udeleženci pri sintezi številnih hormonov (insulin, rastni hormon, testosteron in drugi).
5. Sodeluje pri hematopoezi in celjenju poškodovanih tkiv.
6. Uravnava izločanje žlez lojnic, ohranja normalno rast las in nohtov ter pospešuje regeneracijske procese v koži.
7. Ima sposobnost izločanja toksinov iz telesa in krepitve imunskega sistema.
8. Vpliva na nastanek občutkov okusa, pa tudi na vonj.
9. Sodeluje pri procesih prepisovanja, presnovi vitamina A, sintezi in razpadu jeder.
10. Sodeluje v vseh fazah celične rasti in razvoja, spremlja pa tudi proces izražanja genov.

Vse to še enkrat dokazuje, kako pomembna je ta kovina. Njegova vloga v bioloških sistemih je bila pojasnjena šele v 20. stoletju. Številnim težavam in boleznim v preteklosti bi se lahko izognili, če bi ljudje poznali zdravljenje z zdravili na osnovi cinka.

Kako ohraniti potrebno količino tega elementa v telesu? Odgovor je očiten. Treba je jesti živila, ki vsebujejo cink. Seznam je lahko dolg, zato bomo navedli samo tiste, ki imajo največje število zadevnega elementa:

• oreščki in semena;
• stročnice;
• meso;
• morski sadeži, zlasti ostrige;
• žitarice in kruh;
• mlečni izdelki;
• zelenjava, sadje in zelenjava.

Človeška uporaba

Na splošno smo že navedli, v katerih sektorjih in področjih industrije se uporablja cink. Cena te kovine in njenih zlitin je precej visoka. Na primer, list medenine, ki meri 0,6 x 1,5, je približno ocenjen na 260 rubljev. In to je povsem upravičeno, saj je kakovost materiala precej visoka.

Torej se uporablja kovinski cink, to je kot preprosta snov:

• za protikorozijsko nanašanje na izdelke iz železa in jekla;
• v baterijah;
• tiskarne;
• kot redukcijsko sredstvo in katalizator v organskih sintezah;
• v metalurgiji za izolacijo drugih kovin iz njihovih raztopin.

Uporablja se ne samo v kozmetične namene, kar smo že omenili, ampak tudi kot polnilo pri proizvodnji gume, kot beli pigment v barvah.

Pri obravnavanju teh spojin smo govorili o tem, kje se uporabljajo različne cinkove soli. Očitno je, da so cink in njegove snovi na splošno pomembne in pomembne sestavine v industriji, medicini in na drugih področjih, brez katerih bi bili številni procesi nemogoči ali zelo oteženi.

Element cink(Zn) ima v periodnem sistemu zaporedno številko 30. Je v četrti periodi druge skupine. Atomska teža - 65,37. Porazdelitev elektronov po plasteh 2-8-18-2.

Element 30 periodnega sistema Cink je modrikasto bela kovina, ki se tali pri 419 (C, pri 913 (C) pa preide v paro; njegova gostota je 7,14 g/cm3. Pri navadnih temperaturah je cink precej krhek, pri 100-110 ( Dobro se upogiba in zvija v pločevino. Na zraku je cink prevlečen s tanko plastjo oksida ali bazičnega karbonata, ki ga ščiti pred nadaljnjo oksidacijo. Voda na cink skoraj ne vpliva, vendar močno levo od vodika v nizu napetosti. To je razloženo z dejstvom, da je hidroksid, ki nastane na površini cinka, pri interakciji z vodo praktično netopen in preprečuje nadaljnji potek reakcije v razredčenih kislinah Poleg tega se cink, tako kot berilij in druge kovine, ki tvorijo amfoterne hidrokside, raztopi v alkalijah, če se cink segreje na zraku do vrelišča, se njegova para vname in gori z zelenkasto belim plamenom. cinkov oksid.

Povprečna vsebnost cinka v zemeljski skorji je 8,3·10-3%; v bazičnih magmatskih kamninah je nekoliko večja (1,3·10-2%) kot v kislih kamninah (6·10-3%). Cink je energetski vodni selivec, posebno značilna je njegova selitev v termalnih vodah skupaj s svincem. Iz teh voda se obarjajo cinkovi sulfidi, ki so industrijsko pomembni. Cink močno migrira tudi v površinskih in podzemnih vodah, pri čemer je vodikov sulfid manjšo vlogo.
Cink je pomemben biogeni element; živi organizmi vsebujejo povprečno 5·10-4 % cinka. Vendar obstajajo izjeme - tako imenovani organizmi pesta (na primer nekatere vijolice).

Cinkove usedline

Najdišča cinka so znana v Iranu, Avstraliji, Boliviji in Kazahstanu. V Rusiji je največji proizvajalec svinčevo-cinkovih koncentratov JSC Dalpolimetal

Pridobivanje cinka

Cink se v naravi ne pojavlja kot samorodna kovina.
Cink se pridobiva iz polimetalnih rud, ki vsebujejo 1-4% Zn v obliki sulfida, pa tudi Cu, Pb, Ag, Au, Cd, Bi. Rude bogatijo s selektivno flotacijo, pri čemer pridobivajo cinkove koncentrate (50-60% Zn) in hkrati svinčeve, bakrove in včasih tudi piritne koncentrate. Cinkovi koncentrati se žgejo v pečeh z zvrtinčeno plastjo, pri čemer se cinkov sulfid pretvori v ZnO oksid; Nastali žveplov dioksid SO2 se uporablja za proizvodnjo žveplove kisline. Čisti cink pridobivamo iz ZnO oksida na dva načina. V skladu s pirometalurško (destilacijsko) metodo, ki obstaja že dolgo, se žgani koncentrat izpostavi sintranju, da se pridobi zrnatost in prepustnost za plin, nato pa se reducira s premogom ali koksom pri 1200-1300 °C: ZnO + C = Zn + CO. Nastale kovinske pare se kondenzirajo in vlijejo v kalupe. Sprva je bila redukcija izvedena samo v retortah iz žgane gline, ki so jih upravljali ročno, kasneje so začeli uporabljati vertikalne mehanizirane retorte iz karborunda, nato - gredne in obločne električne peči; Cink se pridobiva iz svinčevo-cinkovih koncentratov v plavžih. Produktivnost se je postopoma povečevala, vendar je cink vseboval do 3 % nečistoč, vključno z dragocenim kadmijem. Destilacijski cink se očisti z segregacijo (to je z usedanjem tekoče kovine iz železa in dela svinca pri 500 °C), pri čemer se doseže čistost 98,7 %. Včasih uporabljeno bolj zapleteno in dražje čiščenje z rektifikacijo daje kovini čistost 99,995 % in omogoča pridobivanje kadmija.

Glavna metoda pridobivanja cinka je elektrolitska (hidrometalurška). Žgani koncentrati se obdelajo z žveplovo kislino; nastalo raztopino sulfata očistimo nečistoč (tako, da jih obarjamo s cinkovim prahom) in podvržemo elektrolizi v kopelih, ki so znotraj tesno obložene s svinčeno ali vinilno plastiko. Cink se nalaga na aluminijeve katode, s katerih ga dnevno odstranjujejo (odstranjujejo) in talijo v indukcijskih pečeh. Običajno je čistost elektrolitskega cinka 99,95%, popolnost njegove ekstrakcije iz koncentrata (ob upoštevanju predelave odpadkov) je 93-94%. Cinkov sulfat, Pb, Cu, Cd, Au, Ag se pridobivajo iz proizvodnih odpadkov; včasih tudi In, Ga, Ge, Tl.

Biološka vloga

Telo odrasle osebe vsebuje v povprečju približno 2 g cinka, ki je skoncentriran predvsem v mišicah, jetrih in trebušni slinavki. Več kot 400 encimov vsebuje cink. Med njimi so encimi, ki katalizirajo hidrolizo peptidov, proteinov in estrov, tvorbo aldehidov ter polimerizacijo DNA in RNA. Zn2+ ioni v encimih povzročajo polarizacijo vodnih molekul in organskih snovi ter spodbujajo njihovo deprotonacijo v skladu z reakcijo:

Zn2+ + H2O = ZnOH+ + H+
Najbolj raziskan encim je karboanhidraza, beljakovina, ki vsebuje cink in je sestavljena iz približno 260 aminokislinskih ostankov. Ta encim se nahaja v rdečih krvnih celicah in spodbuja pretvorbo ogljikovega dioksida, ki nastane v tkivih med njihovo vitalno aktivnostjo, v bikarbonatne ione in ogljikovo kislino, ki se s krvjo prenesejo v pljuča, kjer se izločijo iz telesa v obliki ogljikov dioksid. V odsotnosti encima pride do pretvorbe CO2 v anion HCO3- zelo nizko. V molekuli karboanhidraze je atom cinka vezan na tri imidazolne skupine histidinskih aminokislinskih ostankov in molekulo vode, ki se zlahka deprotonira in spremeni v usklajen hidroksid. Atom ogljika molekule ogljikovega dioksida, ki ima delni pozitivni naboj, medsebojno deluje z atomom kisika hidroksilne skupine. Tako se usklajena molekula CO2 pretvori v bikarbonatni anion, ki zapusti aktivno središče encima in ga nadomesti z molekulo vode. Encim pospeši to reakcijo hidrolize za 10 milijonov krat.

Uporaba cinka

Čisti cink se uporablja za pridobivanje plemenitih kovin, pridobljenih s podzemnim izpiranjem (zlato, srebro). Poleg tega se cink uporablja za pridobivanje srebra, zlata (in drugih kovin) iz surovega svinca v obliki intermetalnih spojin cink-srebro-zlato (tako imenovana "srebrna pena"), ki se nato predelajo s konvencionalnimi metodami rafiniranja.
Uporablja se za zaščito jekla pred korozijo (galvanizacija površin, ki niso izpostavljene mehanskim obremenitvam, ali metalizacija - za mostove, rezervoarje, kovinske konstrukcije).
Cink se uporablja kot material za negativno elektrodo v kemičnih virih energije, to je v baterijah in akumulatorjih, npr.: mangan-cinkova celica, srebro-cinkova baterija (EMF 1,85 V, 150 Wh / kg, 650 Wh / dm³, nizek upor in ogromni razelektritveni tokovi), živosrebro-cink element (EMF 1,35 V, 135 Wh/kg, 550-650 Wh/dm³), dioksisulfat-živosrebrov element, cinkov jodat element, bakrov oksid galvanski člen (EMF 0,7-1,6 V , 84–127 Wh/kg, 410–570 Wh/dm³), krom-cinkova celica, cink-srebrov kloridna celica, nikelj-cinkova baterija (EMF 1,82 V, 95–118 Wh/kg, 230–295 Wh/ dm³), svinčevo-cink celico, cink-klor baterijo, cink-brom baterijo itd.

Vloga cinka v cink-zrak baterijah, ki imajo zelo visoko specifično energijsko kapaciteto, je zelo pomembna. Obetajo se za zagon motorjev (svinčev akumulator - 55 Wh/kg, cink-zrak - 220-300 Wh/kg) in za električna vozila (domet do 900 km).

Cinkove plošče se pogosto uporabljajo v tiskarstvu, zlasti za tiskanje ilustracij v publikacijah z velikimi nakladami. V ta namen se že od 19. stoletja uporablja cinkografija - izdelava klišejev na cinkovi plošči z jedkanjem motiva v njej s kislino. Nečistoče, z izjemo majhne količine svinca, poslabšajo proces jedkanja. Pred jedkanjem se cinkova plošča žari in valja v segretem stanju.
Mnogim trdim spajkam dodajajo cink, da zmanjšajo njihovo tališče.
Cinkov oksid se pogosto uporablja v medicini kot antiseptik in protivnetno sredstvo. Cinkov oksid se uporablja tudi za proizvodnjo barve - cinkovo ​​belo.

Cink- pomembna sestavina medenine. Zlitine cinka z aluminijem in magnezijem (ZAM, ZAMAK) so zaradi relativno visokih mehanskih in zelo visokih livarskih lastnosti zelo razširjene v strojegradnji za precizno litje. Zlasti v orožarski industriji so pištolski vijaki včasih uliti iz zlitine ZAMAK (-3, −5), zlasti tisti, ki so zasnovani za uporabo šibkih ali travmatičnih nabojev. Iz cinkovih zlitin se uliva tudi vse vrste tehničnih pripomočkov, kot so avtomobilski ročaji, ohišja uplinjačev, makete in vse vrste miniatur ter vsi drugi izdelki, ki zahtevajo natančno ulivanje s sprejemljivo trdnostjo.

Cinkov klorid- pomembno talilo za spajkanje kovin in komponenta pri proizvodnji vlaken.
Cinkov sulfid se uporablja pri izdelavi kratkotrajnih fosforjev in drugih luminiscenčnih spojin, običajno mešanic ZnS in CdS, aktiviranih z ioni drugih kovin. Fosforji na osnovi cinkovega in kadmijevega sulfida se uporabljajo tudi v elektronski industriji za izdelavo svetlečih upogljivih plošč in zaslonov kot elektroluminoforji in sestavki s kratkim časom žarenja.
Cinkov telurid, selenid, fosfid in sulfid so pogosto uporabljeni polprevodniki. Cinkov sulfid je sestavni del številnih fosforjev. Cinkov fosfid se uporablja kot strup za glodavce.
Cinkov selenid se uporablja za izdelavo optičnih stekel z zelo nizkimi absorpcijskimi koeficienti v srednjem infrardečem območju, na primer v laserjih z ogljikovim dioksidom.

Različne uporabe cinka vključujejo:

cinkanje - 45-60%
zdravilo (cinkov oksid kot antiseptik) - 10%
proizvodnja zlitin - 10%
proizvodnja pnevmatik - 10%
oljne barve - 10%