Zincul

Cap. I INTRODUCERE

1.1 Zincul – element chimic

Acum câteva secole, zincul a fost descoperit ca un element distinct, minereul de zinc fiind folosit pentru realizarea unui aliaj împreună cu cuprul. Un aliaj datând din 1400-1000 BC a fost găsit în Palestina. Un aliaj conţinând 87% zinc a fost găsit în ruinele preistorice din Transilvania.

Aliajul de zinc şi cupru a fost descoperit aparent în Cipru şi a fost folosit mai târziu de către romani. Zincul metalic a fost produs în secolul XIII în India prin reducerea carbonatului de zinc cu substanţe organice precum lâna.

Metalul a fost redescoperit mai târziu în Europa. William Champion a dezvoltat industria zincului în Bristol (Anglia) în anul 1740. alte industrii s-au stabilizat mai târziu în Belgia şi Siria.

În toamna anului 1803, englezul John Dalton a fost în stare să explice rezultatele câtorva studii, presupunând că materia e formată din atomi şi că toţi aceştia se pot combina între ei.(11.4)

Simbolul folosit pentru zinc de către Dalton este prezentat în continuare:

Element: zinc

Simbol: Zn

Număr atomic Z: 30

Înveliş electronic (Ar)3d104s2

Punct de temperatură (C): 420

Punct de fierbere (C): 906

Stări de oxidare + α

Zincul este un metal cenuşiu-albăstrui. Luciul iniţial intens dispare la aer, prin formarea unui strat de oxid care împiedică înaintarea oxidării. Zincul este destul de casant la temperatura camerei, devine însă maleabil între 100-150C, aşa că poate fi laminat în formă de foi. Peste 200C este din nou atât de casant încât poate fi pulverizat în mojar. Duritatea este mică (2,5). Reţeaua cristalină a zincului este hexagonală. Răcit la temperaturi foarte joase (0,79K) devine supraconductor.

Încălzit la aer, zincul arde cu flacără verde-albăstră, dând ZnO. La temperatură înaltă, zincul descompune vaporii de apă şi bioxidul de carbon, trecând, de asemenea în ZnO. Cu halogenii, în prezenţa umezelii, zincul reacţionează chiar la rece, de asemenea cu hidrogenul sulfurat, care formează însă numai un strat insolubil, protector de ZnS.

Un amestec de pulbere de Zn cu pulbere de sulf reacţionează cu degajare mare de căldură şi lumină, când este aprins, dând ZnS. Cu apa Zn nu reacţionează la rece, potenţialul de oxidare fiind însă puternic pozitiv, acest metal se dizolvă uşor în acizi, dând ioni Zn2+. De asemenea zincul se dizolvă în hidroxizi alcalini, cu degajare de hidrogen, formând hidroxizincaţi.

1.2 Întrebuinţările zincului

Zincul metalic se utilizează mult, mai ales sub formă de tablă. Cantităţi mari de zinc servesc pentru acoperirea tablei, a sârmei şi a ţevilor de oţel, cu un strat protector împotriva ruginii. Deşi se numesc „galvanizate”, obiectele astfel tratate se obţin de obicei, prin cufundare în zinc topit (după o prealabilă curăţire a suprafeţei de oxizi, prin cufundare în acid sulfuric diluat, „decapare”).Se folosesc mult şi obiecte de zinc turnat. În laborator şi în industrie, zincul se utilizează ca agent reducător.(1)

1.3 Combinaţiile zincului

a) Oxidul de zinc-ZnO, se obţine industrial sub forma unei pulberi albe prin arderea zincului metalic. Se găseşte în natură ca zinchită, colorată roşiatic datorită unui conţinut de oxid de mangan cu care este izomorf. Sub numele de alb de zinc, oxidul de zinc este cel mai utilizat în vopselele cu ulei.

b) Hidroxidul de zinc – Zn (OH)2 – se depune ca un precipitat alb voluminos, din soluţiile sărurilor de zinc prin tratarea cu hidroxizii alcalini.

c) Halogenurile zincului – clorura de zinc – ZnCl2 – incoloră se prepară prin dizolvarea zincului metalic, a oxidului sau a sulfurii de zinc, în acid clorhidric. Prin evaporarea acestor soluţii se obţine clorura de zinc sub formă de granule albe, care se topesc la 262C şi se solidifică la răcire dând o masă translucidă. Clorura de zinc se dizolvă uşor şi în alcool.

Bromura de zinc, ZnBr2 şi iodura de zinc ZnI2 se aseamănă mult cu clorura, iar iodura este galbenă. Fluorura de zinc, ZnF2 este forte greu solubilă în apă.

d) Cianura de zinc – Zn(CN)2 – se precipită din soluţiile sărurilor de zinc prin adăugarea de KCN, ca un precipitat alb.

e) Sulfura de zinc – ZnS – albă se găseşte cristalizată în natură sub formă de blendă, mult mai rar de wurt-sită. Sulfura de zinc proaspăt precipitată este uşor solubilă în acizi minerali, cu timpul solubilitatea scade, probabil datorită cristalizării.(1)