Цинк

ЦИНК, Zn (Zincum * а. zink; н. Zink; ф. zinc; и. cine, zinc), — химический элемент II группы периодической системы Менделеева, атомный номер 30, атомная масса 65,39. В природе существует 5 стабильных изотопов: 64Zn (48,6%), Zn (27,9%), 67Zn (4,1%), 68Zn (18,8%) и 70Zn(0,6%); кроме того, известно 15 искусственных изотопов цинка с массовыми числами от 57 до 77, из которых наибольшее значение имеет как изотопный индикатор 65Zn (Т1/2 245 суток).

Искусство выплавления чистого цинка возникло в Индии, оттуда оно распространилось в Китай и затем в Европу. Сплав Zn и Cu (латунь) был известен египтянам и древним грекам. Промышленное производство цинка начато в Европе в середине 18 в.

Свойства цинка

В свободном состоянии цинк серебристо-белый металл с гексагональной плотно упакованной кристаллической решёткой (а = 0,26594 нм, с = 0,49370 нм). Плотность 7133 кг/м3; t плавления 419,6°С; t кипения 906°С; теплопроводность 111 Вт/(м•К); молярная теплоёмкость 25,40 Дж/(моль•К); удельное электрическое сопротивление 5,92•10-4 Ом•м, температурный коэффициент линейного расширения 32•10-6К-1. Диамагнитен.

Степень окисления +2. До температуры 200°С цинк стоек к воздействию водяных паров. Реагирует с кислотами, щелочами, аммиаком и солями аммония, в присутствии паров воды — с хлором и бромом, при нагревании — с кислородом. В воде соли цинка при нагревании гидролизуются, выделяя белый осадок гидроксида Zn (OH)2. Известны комплексные соединения цинка.

Содержание цинка

Среднее содержание цинка в земной коре 8,3• 10-3% (по массе). Магматические горные породы основные (1,3•10-2%) содержат несколько больше цинка, чем ультраосновные (3•10-3%), средние (7,2•10-3%), кислые (6•10-3%) и осадочные (8•10-3%) породы. Из многочисленных минералов цинка наибольшее значение имеют сфалерит и вюртцит, смитсонит, каламин, цинкит. Цинк энергично мигрирует в поверхностных и подземных водах; главным осадителем цинка является сероводород. Цинк — важный биогенный элемент, существуют организмы-концентраторы этого элемента.

Получение и применение цинка

Цинк получают обжигом рудных концентратов с последующим выщелачиванием серной кислотой и электроосаждением из раствора ZnSO4. При этом происходит отделение цинка от сопутствующих рудных компонентов — свинца, серебра, золота.

Применяется цинк главным образом как компонент латуни, томпака и других сплавов; для антикоррозионного покрытия сталей и чугуна, для изготовления мелких деталей в авто- и самолётостроении. Используется также при изготовлении электродов химических источников тока.