Цинк — важный элемент, входящий в периодическую таблицу Менделеева. Его обозначение —Zn. Используется в разных отраслях промышленности. Людям, работающим с этим материалом, важно знать температуру плавления цинка, его химический, механические свойства.
Что такое цинк
Цинк — металл сине-белого цвета. Стоит под тридцатым номером в таблице Менделеева. При взаимодействии поверхности материала с кислородом, на ней образуется оксидная плёнка. Она скрывает естественный блеск металла, защищает его от окисления.
Структура и состав
В природе цинк нельзя найти в чистом виде. Он будет состоять по большей части из основного металла, дополнительно иметь примеси. К ним относится серебро, кадмий, свинец, медь, железо. Зависимо от процентного содержания дополнительных элементов проводится маркировка материала.
Свойства и характеристики
Характеристики металла зависят от его состава. Зависимо от физических и химических свойств мастера металлургии определяют, где лучше использовать материал, чтобы добиться наилучшей эффективности.
Физические
Физические свойства материала определяют его возможности изменения под воздействием сторонних сил. К ним относятся:
- Легко растворяется в щелочах и кислотах.
- Температура плавления — 419 градусов по Цельсию. Особенности плавления могут изменяться зависимо от присадок в составе цинка. Высокой пластичности материал достигает при нагревании до 100 градусов.
- Температура закипания — 906 градусов.
- Имеет средний показатель твердости.
- Во время охлаждения металл крошится.
- Плотность — 7,133 г/см3.
Механические свойства цинка не подходят для изготовления из него износоустойчивых деталей. Относительно нормальных условий эксплуатации он легко ломается, не устойчив к ударам, большим физическим нагрузкам.
Химические
На химические свойства материала влияют примеси, содержащиеся в его составе. Средние параметры:
- При снижении температур теряет блеск, покрывается оксидной плёнкой.
- Разрушается при длительном воздействии влажного воздуха.
- Активный металл, который относится к энергетическим восстановителям.
- Гидроизолируется при нагревании металла в воде. Во время этого процесса образуется белый осадок.
- Растворяется в мощных минеральных кислотах.
От процентного содержание примесей сторонних металлов зависит воздействие щелочей, кислот на материал.
Области применения
Используют цинк в различных сферах промышленности. Говоря о популярности этого материала относительно мирового масштаба, он стоит на третьем место по добыче среди других цветных металлов. Сферы применения:
- Металлургия — используется как защитное покрытие от коррозий для металлоконструкций. Защищает основу первым контактируя с агрессивными факторами окружающей среды. Используется при производстве стали.
- Ювелирное дело — применяется для восстановления золота и серебра после их добычи.
- Пиротехника — применяется при создании красителей для фейерверков.
- Используется при печати изображений в типографии.
- Медицина — цинк считается качественным антисептиком, добавляется в разные мази, зубные пасты.
Содержится в организме человека, продуктах питания.
С помощью цинка синтезируются различные гормоны, улучшается метаболизм витаминов, расщепляются остатки алкоголя в организме, улучшается работу простаты.
Содержание в природе
В природе нельзя найти чистый цинк. Его добывают из руд, которые содержат примеси других металлов. Основными месторождениями материала являются Россия, Иран, Боливия, Австралия, Казахстан.
Историческая справка
Сплавы на основе цинка с добавлением латуни, меди известны давно. Они применялись в Древнем Египте, Индии, Древней Греции. Только к 1738 году люди научились получать более чистый металл. Для этого применялся дистилляционный способ. К 19 веку мастера металлургии научились получать чистый цинк с помощью технологического процесса прокатки.
Производство
Чтобы получить чистый материал, применяется две технологии:
- Электролитический метод. Масса, полученная из руды, помещается в ёмкость, заполненную серной кислотой. Через раствор пропускают ток. Металл отделяется от примесей. Далее его запекают с помощью промышленных печей.
- Пирометаллургический метод. Сначала проводится обжиг. Далее применяется коксовый уголь для восстановления готовой массы. Последний этапом является процесс отстаивания.
Во время обжига руды выделяется газ, который содержит большое количество серы. Его используют для создания серной кислоты.
Цинк — популярный цветной металл. Он уступает алюминию, меди по количеству добычи. Слабые механические свойства не делают его плохим. Материал нашёл своё применение в разных направлениях промышленности.
(Пока оценок нет)
Загрузка...
