Cinko ir vario lydinys – žalvaris – buvo žinomas dar senovėje Senovės Graikija, Senovės Egiptas, Indija (VII a.), Kinija (XI a.). Ilgas laikas nebuvo įmanoma išskirti gryno cinko. 1746 m. ​​A. S. Marggrafas sukūrė gryno cinko gavimo metodą, kai jo oksido mišinį su anglimi kaitinant be oro prieigos molio ugniai atspariose retortose, po to cinko garai kondensuojami šaldytuvuose. Pramoniniu mastu cinko lydymas prasidėjo XVII a.
Iš lotynų kalbos cinkas verčiamas kaip „balta danga“. Šio žodžio kilmė nėra tiksliai nustatyta. Manoma, kad jis kilęs iš persiško „cheng“, nors šis pavadinimas reiškia ne cinką, o akmenis apskritai. Žodis „cinkas“ aptinkamas Paracelso ir kitų XVI–XVII amžiaus tyrinėtojų raštuose. ir grįžta, ko gero, prie senovinio vokiško „cinko“ – apnašos, akių skaudėjimo. Pavadinimas „cinkas“ pradėtas vartoti tik praėjusio amžiaus 2 dešimtmetyje.

Būdamas gamtoje gauni:

Labiausiai paplitęs cinko mineralas yra sfaleritas arba cinko mišinys. Pagrindinis mineralo komponentas yra cinko sulfidas ZnS, o įvairios priemaišos suteikia šiai medžiagai įvairiausių spalvų. Matyt, dėl to mineralas vadinamas snag. Cinko mišinys laikomas pirminiu mineralu, iš kurio susidarė kiti elemento Nr.30 mineralai: smitsonitas ZnCO 3, cinkitas ZnO, kalaminas 2ZnO SiO 2 H 2 O. Altajuje dažnai galima rasti dryžuotos „burunduko“ rūdos – mišinio cinko mišinys ir rudas špagatas. Tokios rūdos gabalas iš tolo tikrai atrodo kaip paslėptas dryžuotas gyvūnas.
Cinko gavyba pradedama nuo rūdos koncentravimo sedimentacijos arba flotacijos metodais, po to jis sudeginamas, susidaro oksidai: 2ZnS + 3О 2 = 2ZnО + 2SO 2
Cinko oksidas apdorojamas elektrolitiniu būdu arba redukuojamas koksu. Pirmuoju atveju cinkas iš žalio oksido išplaunamas praskiestu sieros rūgšties tirpalu, kadmio priemaišos nusodinamos cinko dulkėmis, o cinko sulfato tirpalas elektrolizuojamas. Ant aliuminio katodų nusodinamas 99,95 % grynumo metalas.

Fizinės savybės:

Gryna forma tai gana lankstus sidabriškai baltas metalas. Kambario temperatūroje jis trapus, sulenkus plokštę nuo kristalitų trinties pasigirsta traškantis garsas (dažniausiai stipresnis už „alavo verksmą“). 100-150 °C temperatūroje cinkas yra plastikas. Net ir nedidelės priemaišos smarkiai padidina cinko trapumą. Lydymosi temperatūra – 692°C, virimo temperatūra – 1180°C

Cheminės savybės:

Tipiškas amfoterinis metalas. Standartinis elektrodo potencialas yra -0,76 V, standartinių potencialų serijoje jis yra prieš geležį. Ore cinkas yra padengtas plona ZnO oksido plėvele. Kaitinant perdega. Kaitinamas cinkas reaguoja su halogenais, su fosforu, susidaro fosfidai Zn 3 P 2 ir ZnP 2, su siera ir jos analogais, susidaro įvairūs chalkogenidai ZnS, ZnSe, ZnSe 2 ir ZnTe. Cinkas tiesiogiai nereaguoja su vandeniliu, azotu, anglimi, siliciu ir boru. Nitridas Zn 3 N 2 gaunamas cinkui reaguojant su amoniaku 550-600°C temperatūroje.
Įprasto grynumo cinkas aktyviai reaguoja su rūgščių ir šarmų tirpalais, pastaruoju atveju sudarydamas hidroksocinkatus: Zn + 2NaOH + 2H 2 O \u003d Na 2 + H 2
Labai grynas cinkas nereaguoja su rūgščių ir šarmų tirpalais.
Cinkui būdingi junginiai, kurių oksidacijos laipsnis yra +2.

Svarbiausios jungtys:

cinko oksidas- ZnO, baltas, amfoterinis, reaguoja tiek su rūgščių tirpalais, tiek su šarmais:
ZnO + 2NaOH \u003d Na 2 ZnO 2 + H 2 O (susiliejimas).
Cinko hidroksidas- susidaro kaip želatinos baltos nuosėdos, kai į vandeninius cinko druskų tirpalus pridedama šarmo. amfoterinis hidroksidas
Cinko druskos. Bespalvės kristalinės kietosios medžiagos. Vandeniniuose tirpaluose cinko jonai Zn 2+ sudaro vandens kompleksus 2+ ir 2+ ir stipriai hidrolizuojami.
Cinkatai susidaro sąveikaujant cinko oksidui arba hidroksidui su šarmais. Susiliejus susidaro metacinkatai (pvz., Na 2 ZnO 2), kurie, ištirpę vandenyje, pereina į tetrahidroksocinkatus: Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O \u003d Na 2. Parūgštinus tirpalus, nusėda cinko hidroksidas.

Taikymas:

Antikorozinių dangų gamyba. - Metalinis cinkas strypų pavidalu naudojamas apsaugoti nuo korozijos plieno gaminiams, kurie liečiasi su jūros vandeniu. Maždaug pusė viso pagaminamo cinko sunaudojama cinkuoto plieno gamybai, trečdalis – gatavų gaminių karštajam cinkavimui, likusi dalis – juostelei ir vielai.
– Didelę praktinę reikšmę turi cinko lydiniai – žalvaris (varis plius 20-50 % cinko). Įpurškimui, be žalvario, naudojamas sparčiai didėjantis specialių cinko lydinių skaičius.
– Dar viena pritaikymo sritis – sausųjų baterijų gamyba, nors pastaraisiais metais jos gerokai sumažėjo.
- Cinko teluridas ZnTe naudojamas kaip fotorezistorių, infraraudonųjų spindulių imtuvų, dozimetrų ir radiacijos skaitiklių medžiaga. - Cinko acetatas Zn(CH 3 COO) 2 naudojamas kaip fiksatorius dažant audinius, medienos konservantas, priešgrybelinė priemonė medicinoje, organinės sintezės katalizatorius. Cinko acetatas yra dantų cemento sudedamoji dalis ir naudojamas glazūroms bei porcelianui gaminti.

Cinkas yra vienas iš svarbiausių biologiškai aktyvių elementų ir būtinas visoms gyvybės formoms. Jo vaidmenį daugiausia lemia tai, kad jis yra daugiau nei 40 svarbių fermentų dalis. Nustatyta cinko funkcija baltymuose, atsakinguose už DNR bazių sekos atpažinimą ir dėl to genetinės informacijos perdavimo reguliavimą DNR replikacijos metu. Cinkas dalyvauja angliavandenių apykaitoje, padedamas cinko turinčio hormono – insulino. Tik esant cinkui veikia vitaminas A. Cinkas reikalingas ir kaulams formuotis.
Tuo pačiu metu cinko jonai yra toksiški.

Bespomesnykh S., Shtanova I.
KhF Tiumenės valstybinis universitetas, 571 grupė.

Šaltiniai: Vikipedija:

Valstybinė švietimo įstaiga

vidurinis profesinis išsilavinimas Leningrado srityje Podporožės politechnikos kolegija

Chemijos paieškos ir tiriamasis darbas

Tema:

"Cinkas ir jo savybės"

Baigė: mokinys grupės Nr. 89

Pilnas vardas: Jurikovas Aleksejus Aleksandrovičius

Patikrintas mokytojo: Yadykina Liudmila Alekseevna

Podporožė

Padėtis į periodinė sistema ir atomo sandara

Atradimų istorija

Buvimas gamtoje

Fizinės savybės

Cheminės savybės

Metalinio cinko gavimas

Taikymas ir poveikis žmonių sveikatai

8. Mano tyrimas

9. Literatūra

Padėtis periodinėje sistemoje

ir atomo sandara

Elementas cinkas (Zn) periodinėje lentelėje turi eilės numerį 30.

Jis yra antrosios grupės ketvirtame kėlinyje.

atominė masė = 65,37

valentingumas II

Natūralus cinkas susideda iš penkių stabilių nuklidų mišinio: 64Zn (48,6% masės), 66Zn (27,9%), 67Zn (4,1%), 68Zn (18,8%) ir 70Zn (0,6%).

Dviejų išorinių elektronų sluoksnių konfigūracija 3 s 2 p 6 d 10 4 s 2 .

Atradimų istorija

Cinko ir vario lydiniai – žalvaris – buvo žinomi senovės graikams ir egiptiečiams. Cinkas buvo gautas V a. pr. Kr e. Indijoje. Romos istorikas Strabonas 60-20 m.pr.Kr. e. rašė apie metalinio cinko arba „netikros sidabro“ gavimą. Vėliau cinko gavimo Europoje paslaptis buvo prarasta, nes cinkas, susidaręs termiškai redukuojant cinko rūdas 900 ° C temperatūroje, pereina į garus. Cinko garai reaguoja su atmosferos deguonimi, sudarydami birų cinko oksidą, kurį alchemikai vadino „balta vilna“.

metalinis cinkas

XVI amžiuje pirmieji bandymai cinką lydyti gamyklose. Bet gamyba „nevyko“, technologiniai sunkumai buvo neįveikiami. Cinką jie bandė gauti taip pat, kaip ir kitus metalus. Rūda buvo sudeginta, paverčiant cinką oksidu, tada šis oksidas buvo redukuotas anglimi ...

Cinkas, žinoma, sumažėjo sąveikaujant su anglimi, bet ... jis nebuvo išlydytas. Jis nebuvo išlydytas, nes šis metalas jau buvo išgaravęs lydymosi krosnyje - jo virimo temperatūra buvo tik 906 C. O krosnyje buvo oro. Jį pasitikę aktyvūs cinko garai sureagavo su deguonimi ir vėl susidarė pradinis produktas – cinko oksidas.

Cinko gamybą Europoje buvo įmanoma pradėti tik po to, kai rūda buvo pradėta redukuoti uždarose retortose be oro prieigos. Maždaug toks pat „šiurkštus“ cinkas gaunamas ir dabar, jis išvalomas rafinuojant. Maždaug pusė pasaulyje pagaminamo cinko dabar gaunama pirometalurginiu būdu, kita pusė – hidrometalurginiu būdu.

Reikėtų nepamiršti, kad grynos cinko rūdos gamtoje beveik niekada nėra. Cinko junginiai (paprastai 1-5% metalo atžvilgiu) yra polimetalinių rūdų dalis. Cinko koncentratuose, gautuose rūdos sodrinimo metu, yra 48-65% cinko, iki 2% vario, iki 2% švino, iki 12% geležies. Ir plius dalis procento išsklaidytų ir retųjų metalų ...

Sudėtinga cinko turinčių rūdų cheminė ir mineraloginė sudėtis buvo viena iš priežasčių, kodėl cinko gamyba gimė ilgai ir sunkiai. Vis dar yra neišspręstų polimetalinių rūdų apdirbimo problemų... Tačiau grįžkime prie cinko pirometalurgijos – šis procesas atskleidžia grynai individualias šio elemento ypatybes.

Staigiai aušinant, cinko garai iš karto, apeinant skystą būseną, virsta kietomis dulkėmis. Tai šiek tiek apsunkina gamybą, nors elementinis cinkas laikomas netoksišku. Dažnai cinką reikia laikyti dulkių pavidalu, o ne lydyti į luitus.

Pirotechnikoje cinko dulkės naudojamos mėlynai liepsnai gaminti. Cinko dulkės naudojamos retųjų ir tauriųjų metalų gamyboje. Visų pirma, šis cinkas naudojamas auksui ir sidabrui išstumti iš cianido tirpalų. Paradoksalu, bet kai pats cinkas (ir kadmis) gaunamas hidrometalurginiu metodu, cinko dulkės naudojamos vario sulfato ir kadmio tirpalui išvalyti. Bet tai dar ne viskas. Ar kada susimąstėte, kodėl metaliniai tilteliai, gamyklinių grindų tarpatramiai ir kiti dideli metalo gaminiai dažniausiai dažomi pilkai?

namai komponentas visais šiais atvejais naudojami dažai yra tos pačios cinko dulkės. sumaišyti su cinko oksidu ir linų sėmenų aliejus, virsta dažais, kurie puikiai apsaugo nuo korozijos. Šie dažai taip pat pigūs, plastiški, gerai sukimba su metaliniu paviršiumi ir nesilupa kintant temperatūrai. Pelės spalva yra daugiau privalumas nei trūkumas. Produktai, padengti tokiais dažais, neturėtų būti firminiai ir tuo pat metu tvarkingi.

Cinko savybes stipriai veikia jo grynumo laipsnis. 99,9 ir 99,99 % grynumo cinkas gerai tirpsta rūgštyse. Bet verta „pridėti“ dar vienus devynis (99,999 proc.), ir cinkas net stipriai kaitinant tampa netirpus rūgštyse. Tokio grynumo cinkas taip pat išsiskiria dideliu plastiškumu, jį galima ištraukti į plonus siūlus. O paprastą cinką galima susukti į plonus lakštus, tik pakaitinus iki 100-150 C. Kaitinamas iki 250 C ir aukščiau, iki lydymosi temperatūros cinkas vėl tampa trapus – įvyksta dar vienas jo kristalinės struktūros persitvarkymas.

Lakštinis cinkas plačiai naudojamas galvaninių elementų gamyboje. Pirmąją „voltinę koloną“ sudarė cinko ir vario apskritimai. O šiuolaikiniuose cheminiuose srovės šaltiniuose neigiamas elektrodas dažniausiai gaminamas iš cinko.

Šio elemento vaidmuo poligrafijoje yra reikšmingas. Iš cinko gaminamos klišės, leidžiančios atspausdinti piešinius ir nuotraukas. Specialiai paruoštas ir apdorotas tipografinis cinkas suvokia fotografinį vaizdą. Šis vaizdas tinkamose vietose apsaugotas dažais, o būsimoji klišė išgraviruota rūgštimi. Vaizdas tampa reljefinis, patyrę graviruotojai jį išvalo, padaro atspaudus, o tada šios klišės keliauja į spausdinimo mašinas.

Cinko spausdinimui keliami specialūs reikalavimai: pirmiausia jis turi būti smulkiagrūdės struktūros, ypač luito paviršiuje. Todėl spausdinimui skirtas cinkas visada liejamas uždarose formose. Struktūrai „išlygiuoti“ naudojamas atkaitinimas 375 °C temperatūroje, po to lėtas aušinimas ir karštas valcavimas. Priemaišų, ypač švino, buvimas tokiame metale taip pat yra griežtai ribojamas. Jeigu jos daug, tai klišės taip išgraviruoti, kaip turėtų būti, nepavyks. Jei švino yra mažiau nei 0,4%, sunku gauti norimą smulkią kristalinę struktūrą. Būtent ant šio krašto „eina“ metalurgai, stengdamiesi patenkinti spaudos pramonės poreikius.

Buvimas gamtoje

Gamtoje cinkas randamas tik junginių pavidalu.

sfaleritas(cinko mišinys, ZnS) yra kubinių geltonų arba rudų kristalų pavidalo; tankis 3,9-4,2 g / cm 3, kietumas 3-4 pagal Moso skalę. Jame kaip priemaišų yra kadmio, indio, galio, mangano, gyvsidabrio, germanio, geležies, vario, alavo ir švino.

Sfalerito kristalinėje gardelėje cinko atomai kaitaliojasi su sieros atomais ir atvirkščiai. Sieros atomai gardelėje sudaro kubinį paketą. Cinko atomas yra šiose tetraedrinėse tuštumose.

WURTZIT(ZnS) yra rudai juodi šešiakampiai kristalai, kurių tankis 3,98 g/cm 3, o kietumas 3,5-4 pagal Moso skalę. Paprastai cinko yra daugiau nei sfaleritas. Vurcito grotelėje kiekvienas cinko atomas yra tetraedriškai apsuptas keturių sieros atomų ir atvirkščiai. Vurcito sluoksnių išsidėstymas skiriasi nuo sfalerito sluoksnių išsidėstymo.

SMITSONITAS (cinko špatas, ZnCO 3) yra baltų (žalia, pilka, ruda, priklausomai nuo priemaišų) trigonių kristalų, kurių tankis yra 4,3–4,5 g / cm 3 ir kietumas 5 pagal Moso skalę, pavidalu.

KALAMINAS (Zn 2 SiO 4 *H 2 O*ZnCO 3 arba Zn 4 (OH) 4 *H 2 O*ZnCO 3) yra karbonato ir cinko silikato mišinys; sudaro baltus (žalias, mėlynas, geltonas, rudas, priklausomai nuo priemaišų) rombinius kristalus, kurių tankis yra 3,4-3,5 g / cm 3, o kietumas - 4,5-5 pagal Moso skalę.

VILEMITAS(Zn 2 SiO 4) yra bespalvių arba gelsvai rudų romboedrų kristalų pavidalu, kurių tankis yra 3,89–4,18 g / cm 3, o kietumas – 5–5,5 pagal Moso skalę.

CINCITAS(ZnO) - geltonos, oranžinės arba raudonos spalvos šešiakampiai kristalai su wurcito tipo grotelėmis ir 4-4,5 kietumo pagal Moso skalę.

GANITAS (Zn) atrodo kaip tamsiai žali kristalai, kurių tankis yra 4–4,6 g / cm 3, o kietumas 7,5–8 pagal Moso skalę.

Be minėtųjų, žinomi ir kiti cinko mineralai:

monheimitas (Zn, Fe)CO 3

hidrocitas ZnCO 3 * 2Zn(OH) 2

patikėtas (Zn, Mn)SiO 4

Zn heterolitas

franklinitas (Zn, Mn)

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

golaritas ZnSO 4 * 7H 2 O

cinko chalkanitas (Zn, Cu)SO 4 * 5H 2 O

adaminas Zn 2 (AsO 4) OH

tarbutitas Zn 2 (PO 4)OH

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

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

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

Fizinės savybės

Cinkas – melsvai baltas vidutinio kietumo metalas, lydantis 419 C temperatūroje, o 913 C temperatūroje virstantis garais; jo tankis 7,14 g/cm 3 . Esant įprastoms temperatūroms, cinkas yra gana trapus, bet 100-110°C temperatūroje gerai lankstosi ir susivynioja į lakštus. Ore jis yra padengtas apsaugine oksido plėvele.

Cheminės savybės

Iki 100°C temperatūros ore cinkas greitai susiblunka, pasidengia paviršine bazinių karbonatų plėvele. Drėgname ore, ypač esant CO 2, metalas sunaikinamas net esant įprastoms temperatūroms. Stipriai kaitinant ore arba deguonyje, cinkas intensyviai dega melsva liepsna, susidaro balti cinko oksido ZnO dūmai. Sausas fluoras, chloras ir bromas šaltyje su cinku nesąveikauja, tačiau esant vandens garams metalas gali užsidegti, sudarydamas, pavyzdžiui, ZnCl 2 . Kaitinant cinko miltelių ir sieros mišinį, gaunamas cinko sulfidas ZnS. Stiprios mineralinės rūgštys intensyviai tirpdo cinką, ypač kaitinant, kad susidarytų atitinkamos druskos. Sąveikaujant su atskiestu HCl ir H 2 SO 4, išsiskiria H 2, o su HNO 3 - papildomai NO, NO 2, NH 3. Cinkas reaguoja su koncentruota HCl, H 2 SO 4 ir HNO 3, atitinkamai išskirdamas H 2, SO 2, NO ir NO 2. Šarmų tirpalai ir lydalai oksiduoja cinką, išsiskiriant H 2 ir susidaro vandenyje tirpūs cinkitai. Rūgščių ir šarmų poveikio cinkui intensyvumas priklauso nuo jame esančių priemaišų. Grynas cinkas yra mažiau reaktyvus šių reagentų atžvilgiu dėl didelio vandenilio viršįtampio. Vandenyje cinko druskos kaitinamos hidrolizuojasi, išskirdamos baltas Zn(OH) 2 hidroksido nuosėdas. Žinomi sudėtingi junginiai, turintys cinko, pvz., SO 4 ir kt.

Cinkas yra gana aktyvus metalas.

Jis lengvai sąveikauja su deguonimi, halogenais, siera ir fosforu:

2 Zn + O 2 = 2 ZnO (cinko oksidas);

Zn + Cl 2 = ZnCl 2 (cinko chloridas);

Zn + S = ZnS (cinko sulfidas);

3 Zn + 2 P = Zn 3 P 2 (cinko fosfidas).

Kaitinamas, jis sąveikauja su amoniaku, todėl susidaro cinko nitridas:

3 Zn + 2 NH 3 \u003d Zn 2 N 3 + 3 H2,

taip pat su vandeniu:

Zn + H 2 O \u003d ZnO + H 2

ir vandenilio sulfidas:

Zn + H 2 S \u003d ZnS + H 2.

Cinko paviršiuje susidaręs sulfidas apsaugo jį nuo tolesnės sąveikos su vandenilio sulfidu.

Cinkas gerai tirpsta rūgštyse ir šarmuose:

Zn + H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + H 2;

4 Zn + 10 HNO 3 \u003d 4 Zn (NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3 H 2 O;

Zn + 2 KOH + 2 H2O \u003d K2 + H2.

Skirtingai nuo aliuminio, cinkas ištirpsta vandeniniame amoniako tirpale, nes sudaro labai tirpų amoniaką:

Zn + 4 NH 4 OH \u003d (OH) 2 + H 2 + 2 H 2 O.

Cinkas išstumia mažiau aktyvius metalus iš jų druskų tirpalų.

CuSO 4 + Zn \u003d ZnSO 4 + Cu;

CdSO 4 + Zn \u003d ZnSO 4 + Cd.

Metalinio cinko gavimas

Cinkas išgaunamas iš sfalerito, smitsonito ir kalamino koncentratų.

Sulfidinės polimetalinės rūdos, kuriose yra pirito Fe2S, galeno PbS,

chalkopiritas CuFeS 2 ir, mažesniu mastu, sfaleritas, po malimo ir susmulkinimo, yra praturtinami sfaleritu selektyvios flotacijos būdu. Jei rūdoje yra magnetito, tada jį pašalinti naudojamas magnetinis metodas.

Deginant (700) cinko sulfido koncentratus specialiose krosnyse, susidaro ZnO, kuris naudojamas metaliniam cinkui gauti.

2ZnS + 3O 2 \u003d 2ZnO + 2SO 2 + 221 kcal

Norint ZnS paversti ZnO, susmulkinti sfalerito koncentratai iš anksto pašildomi specialiose krosnyse karštu oru.

Cinko oksidas taip pat gaunamas kalcinuojant smitsonitą 300 temperatūroje.

Cinko metalas gaunamas redukuojant cinko oksidą anglimi

ZnO+CZn+CO-57 kcal

vandenilis

ZnO+H2Zn+H2O

ferosilicis

ZnO+FeSi2Zn+Fe+SiO 2

2ZnO+CH 4 2Zn+H 2 O+C

smalkės

ZnO+COZn+CO 2

kalcio karbidas

ZnO+CaC 2 Zn+CaS+C

Cinko metalą taip pat galima gauti stipriai kaitinant ZnS su geležimi, su anglimi, esant CaO, su kalcio karbidu

ZnS+CaC 2 Zn+CaS+C

ZnS+Fe2Zn+FeS

2ZnS+2CaO+7CZn+2CaC2 +2CO+CS 2

Metalurginis metalinio cinko gavimo procesas, naudojamas pramoniniu mastu, yra kaitinant ZnO redukuoti anglimi. Dėl šio proceso ZnO visiškai nesumažėja, prarandamas tam tikras cinko kiekis, kuris nukeliauja į Zn susidarymą ir gaunamas užterštas cinkas.

Taikymas ir poveikis žmonių sveikatai

Didžioji pagaminamo cinko dalis išleidžiama geležies ir plieno antikorozinėms dangoms gaminti. Cinkas naudojamas baterijose ir sausose baterijose. Lakštinis cinkas naudojamas spaudos versle. Cinko lydiniai (žalvaris, nikelio sidabras ir kiti) naudojami inžinerijoje. ZnO yra cinko baltumo pigmentas. Cinko junginiai yra puslaidininkiai. Impregnuoti cinko chlorido ZnCl 2 tirpalu geležinkelio pabėgiai apsaugodamas juos nuo irimo.

Cinko vertę žmogui lemia tai, kad jis yra visų organizmo fermentų sistemų dalis ir yra daugiau nei 300 metalofermentų, dalyvaujančių baltymų, riebalų, angliavandenių ir nukleorūgščių apykaitoje, komponentas. Cinkas dalyvauja ląstelių augime, dalijimuisi ir diferenciacijai, tai lemia jo poveikis baltymų, nukleorūgščių apykaitai, ląstelės genetinio aparato darbui. Cinkas yra kaulų šarminės fosfatazės dalis ir yra susijęs su skeleto kalcifikacija, hidroksiapatito susidarymu, kuris lemia jo vaidmenį skeleto sistemos brendime. Cinkas yra svarbus linijiniam žmogaus augimui tiek gimdoje, tiek po gimdymo. Yra didelis cinko aktyvumas audinių regeneracijos procese po traumų ir nudegimų. Įrodytas unikalus cinko vaidmuo centrinės nervų sistemos vystymuisi ir veiklai bei elgesiui. Eksperimentas parodė, kad esant cinko trūkumui sąlyginiai refleksai vystosi lėčiau, sumažėja gebėjimas mokytis. Manoma, kad cinko trūkumo sąlygomis pakinta smegenų ląstelių branduolio ir citoplazmos santykis, vėluoja smegenų vystymasis ir struktūrinis smegenėlių brendimas. Cinko trūkumas pavojingiausias kritiniais smegenų vystymosi laikotarpiais (antetalinė stadija, amžius nuo gimimo iki trejų metų), esant cinko trūkumui, gali būti pastebimai sutrikęs skonis ir kvapas. Sunku pervertinti cinko vaidmenį vizualinio analizatoriaus darbe, nes cinkas kartu su vitaminu A prisideda prie regos fermento rodopsino susidarymo.

Mano tyrimas

PPT chemijos kabineto sąlygomis atlikome cinko ir jo savybių tyrimus.

Cinkas yra sidabro spalvos metalas, kuris yra minkštas ir kalus. Cinkas yra aktyvus metalas. Mums pavyko stebėti cinko sąveiką su šiomis medžiagomis:

1. Vandens poveikis cinkui:

Zn + H 2 O \u003d ZnO + H 2

Išvada: kadangi cinkas yra aktyvus metalas, cinkas sąveikauja su vandeniu, sudarydamas oksido plėvelę. Ši oksido plėvelė apsaugo cinką nuo sunaikinimo. Ši cinko savybė buvo panaudota gaminant cinko dangas.

2. Sieros rūgšties poveikis cinkui:

Zn + H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + H 2

Išvada: Cinkas reaguoja su sieros rūgštimi, išskirdamas vandenilį.

3. Vario sulfato veikimas (II) cinkui:

Zn + CuSO 4 \u003d ZnSO 4 + Cu

Išvada: kadangi cinkas yra aktyvesnis metalas nei varis, jis išstumia varį iš vario sulfato tirpalo2, o grynas varis atkuriamas

Metalų korozija

Patirties pavadinimas	patirtį	Stebėjimai	Reakcijų lygtys	Išvada
1. Tyrimas aplinkos sąlygos kurie pagreitina korozijos procesą. Cinko sąveika su vandeniu	Į cinką įpilkite vandens	Reakcija vyksta sklandžiai. Išsiskiria vandenilis	Zn + H 2 O \u003d ZnO + H 2	Buvo įrodyta, kad cinkas reaguoja su vandeniu ir sudaro oksido plėvelę.
2. Cinko veikimas su sieros rūgštimi		H2 išleidžiamas		Įrodyta, kad cinkas reaguoja su sieros rūgštimi
3. Cinko sąveika su sieros rūgštimi esant mėlynas vitriolis		Aktyvus H2 išleidimas	Zn + H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + H 2	Įrodyta, kad cinkas smarkiai reaguoja su sieros rūgštimi, kai yra vario sulfatas
4. Cinko sąveika su sieros rūgštimi esant variui		Aktyvus H2 išleidimas	Zn + H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + H 2 Švino – neaktyvaus metalo – savybės:... Jei vyniodami sulėtinsite reakciją cinko filtravimo popierius, auginkite daugiau... Savybės metalai Santrauka >> Pramonė, gamyba Elastingumas. Metalo elastingumas vadinamas jo nuosavybė kad nustojus atgauti formą... Varinis Nikelis Alavas Švinas Chromas Cinkas 2,7 19,3 7,87 8,9 1,74 7,44 ... taip pat guolių lydiniams. Cinkas- trapus normalioje temperatūroje, esant ... Savybės ir gauti cinką Santrauka >> Chemija Ir cheminis savybių cinkas Fizikinis savybių Cinkas. Cinkas- vidutinio metalo... Cinkas diamagnetinis, jo savitasis magnetinis jautrumas -0,175 10-6. Cheminis savybių ... savybių jo cinko ... Cinkas ir patirtis su juo Santrauka >> Chemija Pasiektus tikslus; atstatyti cinko, jo turi būti greitai pašildytas iki temperatūros ... 1637 metais cinko lydymo būdas ir jo savybių yra aprašyti kinų knygoje „Qien kong... savybių cinką stipriai veikia laipsnis jo Grynumas. 99,9 ir 99,99 % grynumo cinko ...

Cinkas arba cinkas yra 30-asis Mendelejevo cheminių elementų periodinės lentelės elementas ir žymimas simboliu Zn. Jis daugiausia naudojamas gaminant deformuotus pusgaminius ir kaip įvairių mišinių dalis. Gryna forma atrodo kaip trapus melsvai sidabrinės spalvos metalas, greitai oksiduojasi ir pasidengia apsaugine plėvele (oksidu), dėl kurios pastebimai susiteršia.

Jis kasamas Kazachstane, Australijoje, Irane ir Bolivijoje. Dėl sunkumų nustatant jo metalą dažnai vadinamas "sukčiavimu".

Istorijos nuoroda

Pats pavadinimas „cinkas“ pirmą kartą paminėtas Paracelso knygoje „Liber Mineralium“. Kai kurių šaltinių teigimu, tai reiškė „dantis“. Cinko lydinys su variu arba žalvariu buvo žinomas nuo seno. Jis buvo naudojamas senovės Graikijoje, Indijoje ir senovės Egipte, vėliau medžiaga tapo žinoma Kinijoje.

Grynas metalas buvo gautas tik XVIII amžiaus pirmoje pusėje 1738 metais Didžiojoje Britanijoje distiliavimo būdu. Jo atradėju tapo Williamas čempionas. Pramoninė gamyba prasidėjo po 5 metų, o 1746 metais Vokietijoje chemikas Andreasas Sigismundas Marggrafas sukūrė ir išsamiai aprašė savąjį. cinko gavimo būdas. Jis pasiūlė naudoti metalo oksido mišinio su anglimi deginimo būdą ugniai atspariose molio retortose be oro prieigos. Vėliau garų kondensacija turėjo vykti šaldytuve. Dėl Išsamus aprašymas ir kruopštus vystymas Marggrafas dažnai vadinamas medžiagos atradėju.

XIX amžiaus pradžioje buvo rastas metalo izoliavimo būdas valcuojant 100 C o -150 C o temperatūroje. Kito šimtmečio pradžioje jie išmoko išgauti cinką elektrolitiniu būdu. Rusijoje pirmasis metalas buvo gautas tik 1905 m.

Fizinės savybės

• Atominis skaičius: 30.
• Atominė masė: 65,37.
• Atominis tūris: 9,15
• Tankis: 7,133 g/cm3.
• Lydymuisi reikalinga temperatūra: 419,5 C apie.
• Virimo temperatūra: 906 C apie.
• Paviršiaus energija: 105 mJ/m 2 .
• Savitasis elektros laidumas: 16,2 * 10 -6 Sm / m.
• Molinė šiluminė talpa: 25,4 J / (K * mol).
• Molinis tūris: 9,2 cm 3 /mol.

Cinkas pasižymi silpnomis mechaninėmis savybėmis, normalioje temperatūroje lengvai lūžta ir trupa, bet 100 C o -150 C o temperatūroje tampa gana kalus ir lengvai deformuojamas: kaldinamas, susukamas į lakštus. Paprastas vanduo yra saugus metalui, o rūgštys ir šarmai lengvai korozuoja. Dėl šios priežasties cinkas gryna forma nenaudojamas dalių gamybai, o tik lydiniams.

Cheminės savybės

Vieno cinko atomo išorinė elektroninė konfigūracija gali būti užrašoma kaip 3 d 10 4 s 2 . Metalas yra aktyvus ir yra energingas reduktorius. Esant 100 ° C temperatūrai lauke, jis pasidengia plėvele, susidedančia iš pagrindinių karbonatų, ir tampa labai nuobodu. Veikiamas anglies dioksido ir didelės drėgmės elementas pradeda irti. Deguonies ar normalioje aplinkoje stipriai kaitinant cinkas dega, susidaro melsva liepsna ir balti dūmai, susidedantys iš cinko oksido. Fluoro, bromo ir chloro sausieji elementai turi degią poveikį cinkui, tačiau tik dalyvaujant vandens garams.

Sujungus metalą ir stipriąsias mineralines rūgštis, pirmosios ištirpsta, ypač jei mišinys kaitinamas susidaro atitinkamos druskos. Šarmai, lydalai ir tirpalai oksiduoja medžiagą, todėl susidaro vandenyje tirpūs cinkitai ir išsiskiria vandenilis. Rūgščių ir šarmų poveikio intensyvumas priklauso nuo priemaišų buvimo cinke. Kuo metalas „grynesnis“, tuo jis silpniau sąveikauja dėl vandenilio viršįtampio.

Cinko, kaip nepriklausomo elemento, gamtoje nėra. Jis gali būti išgaunamas iš 66 mineralų, įskaitant sfaleritą, kalaminą, franklinitą, cinkitą, Willemitą, smitsonitą. Pirmasis yra labiausiai paplitęs metalo šaltinis ir dažnai vadinamas „cinko mišiniu“. Jį sudaro cinko sulfidas ir priemaišos, kurios suteikia mineralui įvairių spalvų. Tai apsunkina jo paiešką ir teisingą identifikavimą.

Cinko galite rasti rūgštinėse ir magminėse uolienose – pastarosiose jo šiek tiek daugiau. Dažnai metalas sulfido pavidalu kartu su švinu randama terminiuose vandenyse, migruoja paviršiniais ir požeminiais šaltiniais.

Cinko lydymosi temperatūra turi būti žemesnė nei 419 C o, bet ne aukštesnė kaip 480 C o. Priešingu atveju padidės metalo atliekos, o vonios, kuri dažniausiai gaminama iš geležies, sienelių susidėvėjimas. Išlydytoje būsenoje leidžiama ne daugiau kaip 0,05% geležies priemaišų, kitaip temperatūra, reikalinga lydymui, pradės kilti. Jei geležies kiekis procentais viršija 0,2%, cinko valcuoti negalima.

Cinkas gaunamas iš polimetalinių rūdų, kuriose gali turėti iki 4% elemento. Jei rūdos buvo sodrintos selektyvios flotacijos būdu, iš jų galima gauti iki 60% cinko koncentratų, likusią dalį užims kitų metalų koncentratai. Cinko koncentratai kalcinuojami verdančiojo sluoksnio krosnyse, po to cinko sulfidas virsta oksidu ir išsiskiria sieros dioksidas. Pastaroji nueina į atliekas: iš jos gaunama sieros rūgštis.

Norint paversti cinko oksidą į patį metalą, naudojami du būdai.

1. Distiliavimas arba pirometalurginis. Koncentratas kalcinuojamas, po to sukepinamas, kad būtų pralaidumas dujoms ir granuliuotas, ir redukuojamas koksu arba medžio anglimi 1200–1300°C temperatūroje. Reakcijos metu susidaro metalo garai, kurie kondensuojami ir pilami į formas. Cinko grynumas siekia 98,7%, po to jį galima padidinti iki 99,995% naudojant rektifikaciją, tačiau pastarasis būdas yra gana brangus ir sudėtingas.
2. Elektrolitinis arba hidrometalurginis. Deginti koncentratai apdorojami sieros rūgštimi, tirpalas išvalomas nuo priemaišų cinko dulkėmis ir elektrolizuojamas voniose, išklotose švinu arba vinilo plastiku. Cinkas nusodinamas ant aliuminio katodų, iš kurių surenkamas ir išlydomas indukcinėse krosnyse. Šiuo metodu gauto metalo grynumas siekia 99,95%.

Siekiant padidinti stiprumą ir padidinti lydymosi temperatūrą, metalas sumaišomas su variu, aliuminiu, alavu, magniu ir švinu.

Garsiausias ir geidžiamiausias lydinys yra žalvaris. Tai vario mišinys su cinku, kartais taip pat randama alavo, nikelio, mangano, geležies ir švino. Žalvario tankis siekia 8700 kg / m 3. Lydymuisi reikalinga temperatūra palaikoma apie 880 C o - 950 C o: kuo daugiau jame cinko, tuo jis žemesnis. Lydinys turi puikų atsparumą neigiamiems veiksniams išorinė aplinka, nors ir pajuoduoja ore, jei nelakuotas, puikiai nupoliruojamas ir suvirinamas varžinio suvirinimo būdu.

Yra dviejų tipų žalvaris:

1. Alfa žalvaris: lankstesnis, bet kokiomis sąlygomis gerai lankstosi, bet labiau susidėvi.
2. Alfa + beta žalvaris: deformuojasi tik kaitinant, atsparesnis dilimui. Dažnai legiruotas su magniu, aliuminiu, švinu ir geležimi. Tai padidina stiprumą, bet sumažina lankstumą.

Lydinys Zamak arba Zamac susideda iš cinko, aliuminio, vario ir magnio. Pats pavadinimas sudarytas iš lotyniškų pavadinimų pirmųjų raidžių: Cinkas - Aliuminis - Magnis - Kupfer / Cuprum (Cinkas-Aliuminis-Magnesis-Varis). SSRS lydinys buvo žinomas kaip TsAM: cinkas-aliuminis-varis. Aktyviai naudojamas liejimo formoje, lydymas prasideda žemoje temperatūroje (381 C o - 387 C o) ir turi mažą trinties koeficientą (0,07). Jis padidino stiprumą, todėl galima gauti sudėtingos formos gaminius, kurie nebijo sulūžti: durų rankenos, golfo lazdos, šaunamojo ginklo varžtai, statybinė detalė, tvirtinimo detalės. skirtingi tipai ir žvejybos reikmenys.

Nedidelis procentas cinko (ne daugiau kaip 0,01%) yra grūdintuose lydiniuose, naudojamuose spausdinant tipografiniams šriftams ir liniuotėms lieti, spausdintos formos ir mašinų komplektas. Tai pasenę mišiniai, kuriuos pakeitė grynas cinkas su nedideliu priemaišų priedu.

Žema temperatūra, reikalinga cinkui išlydyti, dažnai kompensuojama legiruojant su kitais metalais, tačiau yra ir priešingai. Jei temperatūra, reikalinga „grynam“ metalui ištirpti, yra yra apie 419,5 C, tada lydinys su alavu sumažinamas iki 199 C o, o su alavu ir švinu - iki 150 C o. Ir nors tokius lydinius galima lituoti ir virinti, dažniausiai mišiniai su cinku naudojami tik esamiems defektams dėl silpno stiprumo taisyti. Pavyzdžiui, alavo, švino ir cinko lydinį rekomenduojama naudoti tik ant nikeliuotų gaminių.

Dažniausiai iš cinko lydinių gaminami karbiuratoriai, spidometro rėmai, radiatoriaus grotelės, hidrauliniai stabdžiai, siurbliai ir dekoratyviniai elementai, skalbimo mašinų dalys, maišytuvai ir virtuvės įranga, laikrodžių korpusai, rašomosios mašinėlės, kasos aparatai ir Buitinė technika. Šios detalės negali būti naudojamos pramoninėje gamyboje: temperatūrai pakilus iki 100 C, gaminio stiprumas sumažėja trečdaliu, o kietumas – beveik 40%. Temperatūrai nukritus iki 0 C, cinkas tampa per trapus, todėl gali lūžti.

Taikymas

Cinkas yra vienas geidžiamiausių metalų pasaulyje: jis yra trečias pagal dydį iškasamas spalvotasis metalas, atsiliekantis tik nuo vario ir aliuminio. Tai palengvina maža jo kaina. Dažniausiai jis naudojamas apsaugai nuo korozijos ir kaip lydinio, pvz., žalvario, dalis.

gyvuose organizmuose

Žmogaus organizme yra apie 2 gramus cinko, jo yra apie 400 fermentų. Pastariesiems priskiriami fermentai, katalizuojantys baltymų, esterių ir leptidų hidrolizę, RNR ir DNR polimerizaciją bei aldehidų susidarymą. Grynasis elementas randamas raumenyse, kasoje ir kepenyse. Vyrams cinko reikia 11 mg per dieną, moterims – 8 mg.

Cinkas organizme atlieka šias funkcijas:

Trūkstant elemento organizme, yra nuovargis, dirglumas, atminties praradimas, regėjimo ir svorio sumažėjimas be objektyvios priežasties, alergijos priepuoliai, depresija. Sumažėja insulino lygis ir organizme kaupiasi tam tikri elementai: geležis, švinas, varis, kadmis.

Maiste

Elemento yra mėsoje, sūryje, sezame, austrėse, šokolade, ankštiniuose augaluose, avižiniuose dribsniuose, saulėgrąžų ir moliūgų sėklose, dažnai jo yra mineraliniame vandenyje. Didžiausias cinko procentas randama šiuose produktuose (100 gramų):

1. Austrės (iki 40 mg), ančiuviai (1,72 mg), aštuonkojai (1,68 mg), karpiai (1,48 mg), ikrai (iki 1 mg), silkės (apie 1 mg).
2. Moliūgų sėklos (10 mg), sezamo sėklos (7 mg), saulėgrąžų sėklos (5,3 mg), žemės riešutai (4 mg), graikiniai riešutai (3 mg), migdolai (3 mg).
3. Jautiena (iki 8,4 mg), ėriena (iki 6 mg), jautienos kepenys (4 mg), kiauliena (iki 3,5 mg), vištiena (iki 3,5 mg).
4. Kakavos milteliai be cukraus ir saldiklių (6,81 mg), grynas juodasis šokoladas (2,3 mg), šokoladiniai saldainiai (iki 2 mg, priklausomai nuo šokolado kiekio ir rūšies).
5. Lęšiai (4,78 mg), avižos (3,97 mg), kviečiai (3,46 mg), sojos pupelės (3 mg), rugiai (2,65 mg), duona (iki 1,5 mg), žalieji žirneliai (1,24 mg), žirniai (1,2 mg) , bambuko daigai (1,1 mg), ryžiai (1 mg), grūdiniai sausainiai (iki 1 mg).
6. Kietasis sūris (iki 4 mg).

Žmogaus pavojus

Dažniausiai įvyksta apsinuodijimas cinku ilgalaikis jo garų įkvėpimas. Pirmieji požymiai yra stiprus troškulys, apetito praradimas ir saldus skonis burnoje. Dažnai yra nuovargis, mieguistumas, sausas kosulys, silpnumo jausmas, spaudžiantis skausmas krūtinėje. Ilgalaikis poveikis gali sukelti nevaisingumą, anemiją, vystymosi sulėtėjimą. Kasdieniame gyvenime cinkuoti indai, kuriuose maistas laikomas ilgą laiką, yra pavojingi.

Cinkas yra trapus baltas metalas su mėlynu atspalviu. Ore jis yra padengtas plonu oksido plėvelė. Žalvaris (vario-cinko lydinys) buvo naudojamas dar prieš mūsų erą Senovės Graikijoje ir Senovės Egipte. Šiandien cinkas yra viena iš svarbiausių daugelio žmogaus veiklos šakų. Tai yra būtina pramonėje, medicinoje. Būtinas normaliai žmogaus organizmo veiklai

Metalo cheminės ir fizinės savybės bei istorija

Nepaisant to, kad nuo seno buvo naudojamas įvairiems tikslams, grynas cinkas niekada nebuvo gautas. Tik XVIII amžiaus pradžioje William Champion sugebėjo atrasti būdą, kaip distiliuojant šį elementą išskirti iš rūdos. 1838 m. jis užpatentavo savo atradimą, o po 5 metų, 1843 m., William Champion paleido pirmąją šio metalo lydymo gamyklą. Po kurio laiko Andreasas Sigismundas Marggrafas atrado kitą metodą. Nustatyta, kad šis metodas yra pranašesnis. Todėl būtent Marggrafas dažnai laikomas gryno cinko atradėju. Vėlesni atradimai tik prisidėjo prie jo populiarumo išplėtimo.

Indėliai ir kvitas

Natūralaus cinko gamtoje nėra. Šiandien naudojama apie 70 mineralų, iš kurių lydoma. Garsiausias yra sfaleritas (cinko mišinys), kurio nedideliais kiekiais randama žmonių ir gyvūnų organizme, taip pat kai kuriuose augaluose. Labiausiai – violetine spalva.

Cinko mineralai kasami Kazachstane, Bolivijoje, Australijoje, Irane, Rusijoje. Gamybos lyderiai yra Kinija, Australija, Peru, JAV, Kanada, Meksika, Airija, Indija.

Iki šiol populiariausias gryno metalo gavimo būdas yra elektrolitinis. Gauto metalo grynumas beveik šimtas procentų (galimos tik nedidelės priemaišos, kurių kiekis ne didesnis kaip kelių šimtųjų procentų. Apskritai jos yra nereikšmingos, todėl toks cinkas laikomas grynu).

Apskaičiuota, kad bendra cinko gamyba visame pasaulyje viršija dešimt milijonų tonų per metus.

Metalo savybės ir panaudojimas gamyboje

Gryno metalo spalva yra sidabriškai balta. Gana trapus dvidešimt – dvidešimt penkių laipsnių temperatūroje (t.y. kambario temperatūroje), ypač jei jame yra priemaišų. Kaitinamas iki 100 - 150 laipsnių Celsijaus, metalas tampa plastiškas ir kalus. Įkaitinus virš šimto iki šimto penkiasdešimties laipsnių, trapumas vėl grįžta.

• Cinko lydymosi temperatūra yra 907 laipsnių Celsijaus.
• Santykinė cinko atominė masė yra 65,38 amu. e.m ± 0,002 a.u. valgyti.
• Cinko tankis yra 7,14 g/cm 3 .

Cinko metalas užima ketvirtą vietą skirtas naudoti įvairiose pramonės šakose:

Turinys žmogaus organizme ir maiste

Žmogaus kūne paprastai yra apie du gramus cinko. Daugelyje fermentų yra šio metalo. Elementas vaidina svarbų vaidmenį svarbių hormonų, tokių kaip testosteronas ir insulinas, sintezėje. Elementas yra būtinas visiškam vyrų lytinių organų funkcionavimui. Beje, tai netgi padeda mums susidoroti su sunkiomis pagiriomis. Jo pagalba iš mūsų organizmo pašalinamas alkoholio perteklius.

Cinko trūkumas maiste gali sukelti daugybę organizmo funkcijų sutrikimų. Tokie žmonės yra linkę į depresiją, nuolatinį nuovargį, nervingumą. Suaugusio vyro paros norma – 11 miligramų per dieną, moteriai – 8 miligramai.

Elemento perteklius žmogaus organizme taip pat sukelia rimtų problemų, todėl neturėtumėte laikyti maisto cinko induose.

Siųsti savo gerą darbą žinių bazėje yra paprasta. Naudokite žemiau esančią formą

Studentai, magistrantai, jaunieji mokslininkai, kurie naudojasi žinių baze savo studijose ir darbe, bus jums labai dėkingi.

Paskelbta http:// www. viskas geriausia. lt/

• Įvadas
• Truputis istorijos
• Buvimas gamtoje, gyvūnai ir žmogus
• Fizinės savybės
• Metalinio cinko gavimas
• Taikymas
• Cheminės savybės
• Cinko junginiai
• Lydiniai
• Cinkavimo būdai
• Cinko kompleksiniai junginiai
• Cinkas nuo vėžio
• Biologinis cinko vaidmuo žmonių ir gyvūnų organizmų gyvenime
• Cinko preparatai pulmonologijoje
• Išvada
• Bibliografija

Įvadas

Z=30

atominė masė = 65,37

valentingumas II

įkrovimas 2+

pagrindinių natūralių izotopų masės skaičiai: 64, 66, 68, 67, 70

Cinko atomo elektroninė struktūra: KLM 4s 2

Paskelbta http:// www. viskas geriausia. lt/

Cinkas yra D.I periodinės lentelės II grupės šalutiniame pogrupyje. Mendelejevas. Jo eilės numeris yra 30. Elektronų pasiskirstymas pagal lygius atome yra toks: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 . Didžiausias d-sluoksnio užpildymas, didelė trečiojo jonizacijos potencialo reikšmė lemia pastovų cinko valentiškumą, lygų dviem.

Cinko pogrupyje susitinkame su labai originaliais pereinamųjų ir nepereinamųjų elementų savybių deriniais. Viena vertus, nes cinkas nerodomas kintamasis valentingumas ir nesudaro junginių su neužpildytu d sluoksniu, jį reikėtų priskirti pereinamiesiems elementams. Tai liudija ir kai kurios fizinės cinko savybės (žema lydymosi temperatūra, minkštumas, didelis elektropozityvumas). Nesugebėjimas sudaryti karbonilų, kompleksų su olefinais, ligando lauko stabilizavimo nebuvimas taip pat verčia jį priskirti pereinamiesiems elementams, atsižvelgiant į jo polinkį į kompleksų susidarymo reakcijas, ypač su amoniaku, aminais ir halogenidais. , cianido ir rodonido jonai. Dėl d orbitalių difuzinio pobūdžio cinkas lengvai deformuojasi ir skatina stiprių kovalentinių kompleksų susidarymą su poliarizuojamais ligandais. Metalas turi kristalinę struktūrą: šešiakampis sandarus sandariklis.

Truputis istorijos

Žalvaris – vario ir cinko lydinys – buvo žinomas dar prieš mūsų erą, tačiau metalinis cinkas tuo metu dar nebuvo žinomas. Žalvario gamyba senovės pasaulis tikriausiai datuojamas II a. Kr.; Europoje (Prancūzijoje) prasidėjo apie 1400 m. Manoma, kad metalinio cinko gamyba atsirado Indijoje maždaug XII amžiuje; į Europą XVI ir XVIII a. importuotas Indijos ir Kinijos cinkas pavadinimu „Kalaem“. 1721 metais Saksonijos metalurgas Genckelis išsamiai aprašė cinką, kai kuriuos jo mineralus ir junginius. 1746 metais vokiečių chemikas A.S. Markgrafas sukūrė cinko gavimo būdą kalcinuojant cinko oksido mišinį su akmens anglimis be oro prieigos molio ugniai atspariose retortose, o po to kondensuojant cinko garus aušinimo sąlygomis.

Yra keletas hipotezių apie žodžio „cinkas“ kilmę. Vienas iš jų yra iš vokiečių kalbos Zinn– „alavas“, į kurią kažkuo panašus cinkas.

Buvimas gamtoje, gyvūnai ir žmogus

Gamtoje cinkas randamas tik junginių pavidalu:

sfaleritas (cinko mišinys, ZnS) atrodo kaip kubiniai geltoni arba rudi kristalai. Jame kaip priemaišų yra kadmio, indio, galio, mangano, gyvsidabrio, germanio, geležies, vario, alavo ir švino.

Sfalerito kristalinėje gardelėje cinko atomai kaitaliojasi su sieros atomais ir atvirkščiai. Sieros atomai gardelėje sudaro kubinį paketą. Cinko atomas yra šiose tetraedrinėse tuštumose. Sfaleritas arba cinko mišinys ZnS yra labiausiai paplitęs mineralas gamtoje. Įvairios priemaišos suteikia šiai medžiagai įvairiausių spalvų. Matyt, dėl to mineralas vadinamas snag. Cinko mišinys laikomas pirminiu mineralu, iš kurio susidarė kiti šio elemento mineralai: smitsonitas ZnCO3, cinkitas ZnO, kalaminas 2ZnO*SiO2*H2O. Altajuje dažnai galima rasti dryžuotą „burunduko“ rūdą – cinko mišinio ir rudojo špato mišinį. Tokios rūdos gabalas iš tolo tikrai atrodo kaip paslėptas dryžuotas gyvūnas. Cinko sulfidas naudojamas šviečiantiems televizorių ekranams ir rentgeno aparatams padengti. Veikiant trumpųjų bangų spinduliuotei arba elektronų pluoštui, cinko sulfidas įgyja savybę švyti, ir ši savybė išlieka net ir nutrūkus švitinimui.

ZnS kristalizuojasi dviem modifikacijomis: šešiakampio tankis 3,98-4,08, lūžio rodiklis 2,356 ir kubinis tankis 4,098, lūžio rodiklis 2,654. Netirpti esant normaliam slėgiui, o lydant su kitais sulfidais, kad susidarytų žemos lydymosi kilimėliai. Esant 150 atm slėgiui. lydosi 1850C temperatūroje. Kaitinamas iki 1185C, sublimuojasi. Kai cinko druskų tirpalai yra veikiami vandenilio sulfido, susidaro baltos cinko sulfido nuosėdos:

ZnCl 2 + H 2 S \u003d ZnS (t) + 2HCl

Sulfidas gana lengvai sudaro koloidinius tirpalus. Šviežiai nusodintas sulfidas gerai tirpsta stipriose rūgštyse, bet netirpus acto rūgštyje, šarmuose ir amoniake. Tirpumas vandenyje yra maždaug 7*10 -6 mol/g.

WURTZIT (ZnS) yra rudai juodi šešiakampiai kristalai, kurių tankis 3,98 g/cm 3, o kietumas 3,5-4 pagal Moso skalę. Paprastai cinko yra daugiau nei sfaleritas. Vurcito grotelėje kiekvienas cinko atomas yra tetraedriškai apsuptas keturių sieros atomų ir atvirkščiai. Vurcito sluoksnių išsidėstymas skiriasi nuo sfalerito sluoksnių išsidėstymo.

SMITSONITAS (cinko špatas, ZnCO 3) yra baltų (žalia, pilka, ruda, priklausomai nuo priemaišų) trigonių kristalų, kurių tankis yra 4,3–4,5 g / cm 3 ir kietumas 5 pagal Moso skalę, pavidalu. Natūraliai susidaro laivo arba cinko špagato pavidalu. Grynas karbonatinis baltas. Jis gaunamas natrio bikarbonato tirpalu, prisotintu anglies dioksidu, veikiant cinko druskos tirpalą arba leidžiant CO 2 per tirpalą, kuriame yra suspenduoto cinko hidroksido:

ZnO + CO 2 = ZnCO 3

Sausoje būsenoje cinko karbonatas suyra kaitinant iki 150C, išskirdamas anglies dioksidą. Karbonatas praktiškai netirpsta vandenyje, bet palaipsniui hidrolizuojasi ir netirpsta susidarant baziniam karbonatui. Nuosėdų sudėtis skiriasi priklausomai nuo būklės, artėja prie formulės

2ZnCO3 *3Zn(OH) 2

KALAMINAS (Zn 2 SiO 4 *H 2 O*ZnCO 3 arba Zn 4 (OH) 4 *H 2 O*ZnCO 3) yra karbonato ir cinko silikato mišinys; sudaro baltus (žalias, mėlynas, geltonas, rudas, priklausomai nuo priemaišų) rombinius kristalus, kurių tankis yra 3,4-3,5 g / cm 3, o kietumas - 4,5-5 pagal Moso skalę.

VILEMITAS (Zn 2 SiO 4) atsiranda kaip bespalviai arba gelsvai rudi romboedriniai kristalai.

CINCITAS (ZnO) - geltonos, oranžinės arba raudonos spalvos šešiakampiai kristalai su wurcito tipo gardelėmis. Jau pirmaisiais bandymais iš rūdos lydyti cinką viduramžių chemikai gamino baltą dangą, kuri to meto knygose buvo vadinama dvejopai: arba „baltas sniegas“ (nix alba), arba „filosofinė vilna“ (lana philosophica). Nesunku atspėti, kad tai buvo cinko oksidas ZnO – medžiaga, kuri yra kiekvieno mūsų dienų miestiečio namuose.

Šis „sniegas“, sumaišytas su džiūstančiu aliejumi, virsta cinko baltumu – labiausiai paplitusiu iš visų baltymų. Cinko oksidas reikalingas ne tik dažymui, jis plačiai naudojamas daugelyje pramonės šakų. Stiklas - pieno stiklui gauti ir (mažomis dozėmis) padidinti įprastų stiklų atsparumą karščiui. Gumos ir linoleumo pramonėje cinko oksidas naudojamas kaip užpildas. Gerai žinomas cinko tepalas iš tikrųjų yra ne cinkas, o cinko oksidas. Preparatai ZnO pagrindu veiksmingi sergant odos ligomis.

Galiausiai, vienas didžiausių mūsų amžiaus 20-ųjų mokslo pojūčių yra susijęs su kristaliniu cinko oksidu. 1924 m. vienas iš Tomsko miesto radijo mėgėjų pasiekė priėmimo nuotolio rekordą.

Detektoriaus imtuvu jis gaudavo siuntas iš radijo stočių Prancūzijoje ir Vokietijoje Sibire, o girdimumas buvo ryškesnis nei vienvamzdžių imtuvų savininkų.

Kaip tai galėjo atsitikti? Faktas yra tas, kad Tomsko mėgėjo detektoriaus imtuvas buvo sumontuotas pagal Nižnij Novgorodo radijo laboratorijos darbuotojo O. V. schemą. Losevas.

Faktas yra tas, kad Losevas į schemą įtraukė cinko oksido kristalą. Tai žymiai pagerino įrenginio jautrumą silpni signalai. Štai kas buvo pasakyta Amerikos žurnalo „Radio-News“ redakciniame straipsnyje, visiškai skirtame Nižnij Novgorodo išradėjo darbui: „O. V. išradimas. Loseva iš Valstybinės radioelektrinės laboratorijos Rusijoje kuria erą, o dabar krištolas pakeis lempą!

Straipsnio autorius pasirodė esąs vizionierius: krištolas tikrai pakeitė lempą; Tiesa, tai ne Losevo cinko oksido, o kitų medžiagų kristalai.

ZnO susidaro metalui degant ore, jis gaunamas deginant cinko hidroksidą, bazinį karbonatą arba cinko nitratą. Įprastoje temperatūroje jis yra bespalvis, kaitinant pagelsta, o esant labai aukštai temperatūrai sublimuojasi. Jis kristalizuojasi šešiakampėje singonijoje, lūžio rodiklis 2,008 Cinko oksidas praktiškai netirpsta vandenyje, jo tirpumas 3 mg/l. Lengvai tirpsta rūgštyse, susidarant atitinkamoms druskoms, taip pat tirpsta šarmų, amoniako perteklių; turi puslaidininkines liuminescencines ir fotochemines savybes.

Zn(t) + 1/2O 2 = ZnO

GANITAS (Zn) atrodo kaip tamsiai žali kristalai.

CINKO CHLORIDAS (MONGEIMITAS ) ZnCl2 yra labiausiai ištirtas halogenidas, gaunamas ištirpinant cinko mišinį, cinko oksidą arba metalinį cinką druskos rūgštyje:

Zn + 2HCl \u003d ZnCl 2 (l) + H 2

Bevandenis chloridas yra balti granuliuoti milteliai, susidedantys iš kristalų, lengvai tirpsta ir greitai atvėsus sukietėja į skaidrią masę, panašią į porcelianą. Išlydytas cinko chloridas gana gerai praleidžia elektrą. Chloridas kristalizuojasi be vandens esant aukštesnei nei 20°C temperatūrai. Cinko chloridas ištirpsta vandenyje, išskirdamas didelį šilumos kiekį. Atskiestuose tirpaluose cinko chloridas lengvai disocijuoja į jonus. Kovalentinis cinko chlorido jungties pobūdis gerai tirpsta metilo ir etilo alkoholiuose, acetone, glicerine ir kituose deguonies turinčiuose tirpikliuose.

Be minėtųjų, žinomi ir kiti cinko mineralai:

mongames t (Zn, Fe)CO 3

hidrocitas ZnCO3 *2Zn(OH)2

bailiai(Zn, Mn)SiO 4

heterolitas Zn

franklinitas(Zn, Mn)

chalkofanitas(Mn, Zn) Mn2O5*2H2O

goslaritas ZnSO4*7H2O

cinko chalkanitas(Zn, Cu) SO 4 * 5H 2 O

adaminas Zn 2 (AsO 4)OH

tarbutitas Zn 2 (PO 4)OH

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

legranditas Zn3 (AsO4)2*3H2O

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

Žmogaus organizme didžioji dalis cinko (98%) daugiausia yra tarpląstelėje (raumenyse, kepenyse, kauliniame audinyje, prostatoje, akies obuolyje). Serumo sudėtyje yra ne daugiau kaip 2% metalo.

Yra žinoma, kad gana daug cinko yra gyvačių, ypač angių ir kobrų, nuoduose. .

Fizinės savybės

cinko lydinio mikroelementas

Cinkas yra melsvai sidabriškai blizgus (sunkusis metalas), vidutinio kietumo, geomagnetinis, turi penkis natūralius izotopus ir tankią šešiakampę kristalinę struktūrą. Jis susitepa ore ir pasidengia plona oksido plėvele, kuri apsaugo metalą nuo tolesnės oksidacijos. Aukšto dažnio metalas yra plastiškas ir gali būti susuktas į lakštus ir folijas. Techninis cinkas normalioje temperatūroje yra gana trapus, bet 100-150C temperatūroje tampa kalus ir gali būti susuktas į lakštus ir ištemptas į vielą. Virš 200C jis vėl tampa trapus ir gali būti sumaltas į miltelius, o tai dėl cinko virsmo virš 200C į kitą alotropinę formą.Kai kurios fizinės savybės:

D-elementų, tokių kaip cinkas, savybės ryškiai skiriasi nuo kitų elementų: žema lydymosi ir virimo temperatūra, purškimo entalpija, didelės entropijos reikšmės, mažesnis tankis. Cinko, kaip ir bet kurio paprasto elemento, entalpija yra lygi nuliui, visų jo junginių reikšmė mažesnė už nulį, pavyzdžiui, ZnO yra H 0 = -349 kJ / mol, o ZnCl 2 - H 0 = -415 kJ / mol. Entropija yra ?? 0 \u003d 41,59 J / (mol * K)

Metalinio cinko gavimas

Šiandien cinkas kasamas iš sfalerito ir smitsonito koncentratų.

Sulfidinės polimetalinės rūdos, kuriose yra pirito Fe 2 S, galenito PbS, chalkopirito CuFeS 2 ir sfalerito po malimo ir sumalimo, yra praturtintos sfaleritu selektyvios flotacijos būdu. Jei rūdoje yra magnetito, tada jį pašalinti naudojamas magnetinis metodas.

Deginant (700) cinko sulfido koncentratus specialiose krosnyse, susidaro ZnO, kuris naudojamas metaliniam cinkui gauti:

2ZnS + 3O 2 \u003d 2ZnO + 2SO 2 + 221 kcal

Norint ZnS paversti ZnO, susmulkinti sfalerito koncentratai iš anksto pašildomi specialiose krosnyse karštu oru.

Cinko oksidas taip pat gaunamas kalcinuojant smitsonitą 300 laipsnių temperatūroje.

Metalinis cinkas gaunamas redukuojant cinko oksidą anglimi:

ZnO+CZn+CO-57 kcal

Vandenilis:

ZnO+H2 Zn+H2O

Ferosilicis:

ZnO+FeSi2Zn+Fe+SiO 2

Metanas:

2ZnO+CH 4 2Zn+H 2 O+C

smalkės:

ZnO+COZn+CO2

kalcio karbidas:

ZnO+CaC 2 Zn+CaS+C

Cinko metalą taip pat galima gauti stipriai kaitinant ZnS su geležimi, su anglimi, esant CaO, su kalcio karbidu:

ZnS+CaC 2 Zn+CaS+C

9ZnS+Fe2Zn+FeS

2ZnS+2CaO+7CZn+2CaC2 +2CO+CS 2

Metalurginis metalinio cinko gavimo procesas, naudojamas pramoniniu mastu, yra kaitinant ZnO redukuoti anglimi. Dėl šio proceso ZnO visiškai nesumažėja, prarandamas tam tikras cinko kiekis, kuris nukeliauja į Zn susidarymą ir gaunamas užterštas cinkas.

Taikymas

Drėgname ore cinko paviršius padengtas plona apsaugine oksido ir bazinio karbonato plėvele, kuri dar labiau apsaugo metalą nuo atmosferos reagentų poveikio. Dėl šios savybės cinkas naudojamas geležies lakštams ir vielai padengti. Cinkas taip pat naudojamas sidabrui išgauti iš sidabro turinčio švino Parkeso procesu; dėl skilimo susidaryti vandenilį druskos rūgšties; išstumti iš jų druskų tirpalų mažesnio cheminio aktyvumo metalus; galvaninių elementų gamybai; kaip reduktorius daugelyje cheminių reakcijų; gauti daugybę lydinių su variu, aliuminiu, magniu, švinu, alavu.

Cinkas dažnai naudojamas metalurgijoje ir pirotechnikos gamyboje. Tuo pačiu metu jis parodo savo savybes.

Staigiai aušinant, cinko garai iš karto, apeinant skystą būseną, virsta kietomis dulkėmis. Dažnai cinką reikia laikyti dulkių pavidalu, o ne lydyti į luitus.

Pirotechnikoje cinko dulkės naudojamos mėlynai liepsnai gaminti. Cinko dulkės naudojamos retųjų ir tauriųjų metalų gamyboje. Visų pirma, šis cinkas naudojamas auksui ir sidabrui išstumti iš cianido tirpalų. Bet tai dar ne viskas. Ar kada susimąstėte, kodėl metaliniai tilteliai, gamyklinių grindų tarpatramiai ir kiti dideli metalo gaminiai dažniausiai dažomi pilkai?

Pagrindinis visais šiais atvejais naudojamų dažų komponentas yra tos pačios cinko dulkės. Sumaišytas su cinko oksidu ir sėmenų aliejumi, jis virsta dažais, kurie puikiai apsaugo nuo korozijos. Šie dažai taip pat pigūs, gerai sukimba su metaliniu paviršiumi ir nesilupa nuo temperatūros pokyčių. Produktai, padengti tokiais dažais, neturėtų būti firminiai ir tuo pat metu tvarkingi.

Cinko savybes stipriai veikia jo grynumo laipsnis. 99,9 ir 99,99 % grynumo cinkas gerai tirpsta rūgštyse. Bet verta „pridėti“ dar vienus devynis (99,999 proc.), ir cinkas net stipriai kaitinant tampa netirpus rūgštyse. Tokio grynumo cinkas taip pat išsiskiria dideliu plastiškumu, jį galima ištraukti į plonus siūlus. O įprastą cinką galima susukti į plonus lakštus, tik pakaitinus iki 100-150 C. Kaitinamas iki 250 C ir aukščiau, iki lydymosi temperatūros cinkas vėl tampa trapus – įvyksta dar vienas jo kristalinės struktūros persitvarkymas.

Lakštinis cinkas plačiai naudojamas galvaninių elementų gamyboje. Pirmąją „voltinę koloną“ sudarė cinko ir vario apskritimai.

Šio elemento vaidmuo poligrafijoje yra reikšmingas. Iš cinko gaminamos klišės, leidžiančios atspausdinti piešinius ir nuotraukas. Specialiai paruoštas ir apdorotas tipografinis cinkas suvokia fotografinį vaizdą. Šis vaizdas tinkamose vietose apsaugotas dažais, o būsimoji klišė išgraviruota rūgštimi. Vaizdas tampa reljefinis, patyrę graviruotojai jį išvalo, padaro atspaudus, o tada šios klišės keliauja į spausdinimo mašinas.

Cinko spausdinimui keliami specialūs reikalavimai: pirmiausia jis turi būti smulkiagrūdės struktūros, ypač luito paviršiuje. Todėl spausdinimui skirtas cinkas visada liejamas uždarose formose. Konstrukcijai „išlygiuoti“ naudojamas šaudymas 375 C temperatūroje, po to lėtas aušinimas ir karštas valcavimas. Priemaišų, ypač švino, buvimas tokiame metale taip pat yra griežtai ribojamas. Jeigu jos daug, tai klišės taip išgraviruoti, kaip turėtų būti, nepavyks. Būtent ant šio krašto „eina“ metalurgai, stengdamiesi patenkinti spaudos pramonės poreikius.

Cheminės savybės

Iki 100°C temperatūros ore cinkas greitai susiblunka, pasidengia paviršine bazinių karbonatų plėvele. Drėgname ore, ypač esant CO 2, metalas sunaikinamas net esant įprastoms temperatūroms. Stipriai kaitinant ore arba deguonyje, cinkas intensyviai dega melsva liepsna, susidaro balti cinko oksido ZnO dūmai. Sausas fluoras, chloras ir bromas šaltyje su cinku nesąveikauja, tačiau esant vandens garams metalas gali užsidegti, sudarydamas, pavyzdžiui, ZnCl 2 . Kaitinant cinko miltelių ir sieros mišinį, gaunamas cinko sulfidas ZnS. Stiprios mineralinės rūgštys intensyviai tirpdo cinką, ypač kaitinant, kad susidarytų atitinkamos druskos. Sąveikaujant su atskiestu HCl ir H 2 SO 4, išsiskiria H 2, o su HNO 3 - papildomai NO, NO 2, NH 3. Cinkas reaguoja su koncentruota HCl, H 2 SO 4 ir HNO 3, atitinkamai išskirdamas H 2, SO 2, NO ir NO 2. Šarmų tirpalai ir lydalai oksiduoja cinką, išsiskiriant H 2 ir susidaro vandenyje tirpūs cinkitai. Rūgščių ir šarmų poveikio cinkui intensyvumas priklauso nuo jame esančių priemaišų. Grynas cinkas yra mažiau reaktyvus šių reagentų atžvilgiu dėl didelio vandenilio viršįtampio. Vandenyje cinko druskos kaitinamos hidrolizuojasi, išskirdamos baltas Zn(OH) 2 hidroksido nuosėdas. Žinomi sudėtingi junginiai, turintys cinko, pvz., SO 4 ir kt.

Cinkas yra gana aktyvus metalas.

Jis lengvai sąveikauja su deguonimi, halogenais, siera ir fosforu:

2Zn+O 2 = 2ZnO (cinko oksidas);

Zn + Cl 2 = ZnCl 2 (cinko chloridas);

Zn + S = ZnS (cinko sulfidas);

3 Zn + 2 P = Zn 3 P 2 (cinko fosfidas).

Kaitinamas, jis sąveikauja su amoniaku, todėl susidaro cinko nitridas:

3 Zn + 2 NH 3 \u003d Zn 2 N 3 + 3 H2,

taip pat su vandeniu:

Zn + H 2 O \u003d ZnO + H 2

ir vandenilio sulfidas:

Zn + H 2 S \u003d ZnS + H 2.

Cinko paviršiuje susidaręs sulfidas apsaugo jį nuo tolesnės sąveikos su vandenilio sulfidu.

Cinkas gerai tirpsta rūgštyse ir šarmuose:

Zn + H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + H 2;

4 Zn + 10 HNO 3 \u003d 4 Zn (NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3 H 2 O;

Zn + 2 KOH + 2 H2O \u003d K2 + H2.

Skirtingai nuo aliuminio, cinkas ištirpsta vandeniniame amoniako tirpale, nes sudaro labai tirpų amoniaką:

Zn + 4 NH 4 OH \u003d (OH) 2 + H 2 + 2 H 2 O.

Cinkas išstumia mažiau aktyvius metalus iš jų druskų tirpalų.

CuSO 4 + Zn \u003d ZnSO 4 + Cu;

CdSO 4 + Zn \u003d ZnSO 4 + Cd.

Cinko junginiai

Cheminiuose junginiuose cinkas yra dvivalentis. Zn 2+ jonas yra bespalvis ir gali egzistuoti neutraliuose ir rūgštiniuose tirpaluose. Iš paprastų cinko druskų vandenyje lengvai tirpsta chloridai, bromidai, jodidai, nitratai ir acetatai. Mažai tirpus sulfidas, karbonatas, fluoras, fosfatas, silikatas, cianidas, ferocianidas.

Cinko hidroksidas Zn(OH) 2 išsiskiria iš cinko druskų tirpalo, veikiant šarmams baltų amorfinių nuosėdų pavidalu. Stovėdamas pamažu įgauna kristalinę struktūrą. Kristalizacijos greitis priklauso nuo druskos, iš kurios susidaro krituliai, pobūdžio. Taigi iš tirpalų, kuriuose yra chloridų, kristalinis cinko hidroksidas gaunamas daug greičiau nei iš nitratų tirpalų. Jis turi amorfinį charakterį, disociacijos konstanta 1,5 * 10 -9, rūgščių 7,1 * 10 -12. Cinko hidroksido nusodinimas prasideda esant pH 6 ir baigiasi pH 8,3. 11,5 nuosėdos vėl ištirpsta. Šarminiuose tirpaluose hidroksidas elgiasi kaip bevandenė rūgštis, t.y. patenka į tirpalą hidrocinkato jonų pavidalu dėl hidroksilo jonų pridėjimo; susidariusios druskos vadinamos cinkatais. Pavyzdžiui, Na (Zn (OH) 3), Ba (Zn (OH) 6) ir kt. Nemažai cinkatų gauta sulydžius cinko oksidą su kitų metalų oksidais. susidarę cinkatai praktiškai netirpsta vandenyje.Cinko hidroksidas gali egzistuoti penkių modifikacijų pavidalu:

a-,b-,g-,e-Zn(OH)2.

Stabili yra tik paskutinė modifikacija, į kurią virsta visos kitos mažiau stabilios modifikacijos. Ši modifikacija 39C temperatūroje pradeda virsti cinko oksidu. Stabili rombinė modifikacija n(OH) 2 sudaro specialų gardelės tipą, kurio nepastebėta kituose hidroksiduose. Jis turi erdvinio tinklo, susidedančio iš tetraedrų n (OH) 4 formą. Apdorojant hidroksidus vandenilio peroksidu, susidaro neapibrėžtos sudėties cinko hidratas, gaunamas grynas cinko peroksidas nO 2 gelsvos spalvos pavidalu. -balti milteliai, veikiant H 2 O 2 eteriniam dietilcinko tirpalui. Cinko hidroksidas tirpsta amoniake ir amonio druskose. Taip yra dėl sudėtingo cinko susidarymo su amoniako molekulėmis proceso ir katijonų, kurie lengvai tirpsta vandenyje, susidarymo. Tirpumo sandauga yra 5*10 -17.

Cinko sulfatas ZnSO 4 .

Bespalviai kristalai, tankis 3,74. Kristalizuojasi iš vandeninių tirpalų, kurių temperatūra 5,7-38,8C, susidaro bespalviai kristalai (vadinamasis cinko vitriolis). Jį galima gauti įvairiais būdais, pavyzdžiui:

Zn + H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + H 2

Cinko sulfatas ištirpsta vandenyje kartu su šilumos išsiskyrimu. Greitai kaitinant, cinko sulfatas ištirpsta kristalizacijos vandenyje. O stipriai kaitinant susidaro cinko oksidas, išsiskiriantis SO 3, SO 2 ir O 2. Cinko vitriolis formuoja kietus tirpalus su kitu vitrioliu (geležimi, nikeliu, variu).

Cinko nitratas Zn(NO 3) 2 .

Taip pat žinomi keturi kristaliniai hidratai. Stabiliausias yra Zn(NO 3) * 6H 2 O heksahidratas, išsiskiriantis iš vandeninių tirpalų esant aukštesnei nei 17,6 C temperatūrai. Cinko nitratas labai gerai tirpsta vandenyje, 18C temperatūroje 100 g. vanduo ištirpsta 115 gr. druskos. Žinomi pastovios ir kintamos sudėties baziniai nitratai. Iš pirmųjų žinomiausias yra Zn (NO 3) 2 * 4Zn (OH) 2 * 2H 2 O. Iš tirpalų, kuriuose, be cinko nitrato, yra ir kitų elementų nitratų, yra dvigubi Me 2 Zn (NO 3) nitratai. ) 4 tipą galima išskirti.

Cinko cianidas Zn(CN) 2 .

Jis išsiskiria dideliu terminiu stabilumu (suyra 800C), išsiskiria baltų nuosėdų pavidalu, kai į cinko druskos tirpalą įpilama kalio cianido tirpalo:

2KCN + ZnSO 4 = Zn(CN) 2 + K 2 SO 4

Cinko cianidas netirpsta vandenyje ir etanolyje, bet lengvai tirpsta šarminių metalų cianido perteklių.

Lydiniai

Jau minėta, kad cinko istorija yra gana sudėtinga. Tačiau vienas dalykas aiškus: vario ir cinko lydinys - Žalvaris- buvo gautas daug anksčiau nei metalinis cinkas. Seniausi žalvariniai daiktai, pagaminti apie 1500 m. pr. Kr. rasta per kasinėjimus Palestinoje.

Žalvario paruošimą restauruojant specialų akmenį – (kadmį) su anglimi, esant variui, aprašo Homeras, Aristotelis ir Plinijus Vyresnysis. Visų pirma Aristotelis rašė apie Indijoje išgaunamą varį, kuris „nuo aukso skiriasi tik skoniu“.

Iš tiesų, gana didelėje lydinių grupėje, turinčioje įprastą žalvario pavadinimą, yra vienas (L-96 arba tompak), kuris beveik nesiskiria nuo aukso spalvos. Beje, tompake yra mažiau cinko nei daugelyje žalvario: skaičius už L indekso rodo vario procentą. Tai reiškia, kad cinko dalis šiame lydinyje yra ne didesnė kaip 4%.

Cinkas taip pat yra kito senovinio vario lydinio dalis. Tai yra apie bronzos. Anksčiau tai buvo aiškiai skirstoma: varis plius alavas - bronza, varis plius cinkas - žalvaris. Tačiau dabar tos ribos išnyko.

Iki šiol kalbėjau tik apie apsaugą nuo cinko ir cinko legiravimą. Tačiau šio elemento pagrindu yra lydinių. Geros liejimo savybės ir žema lydymosi temperatūra leidžia iš tokių lydinių išlieti sudėtingas plonasienes dalis. Netgi varžtų ir veržlių sriegiai gali būti gauti tiesiai iš liejimo, jei dirbate su cinko lydiniais.

Cinkavimo būdai

Tarp daugybės metalinių tvoros elementų apsauginių dangų padengimo procesų cinkavimas užima vieną iš pirmaujančių vietų. Cinko dangos neturi lygių tarp kitų pagal tvorų apsaugotų nuo korozijos gaminių tūrį ir asortimentą. metalinės dangos. Taip yra dėl įvairovės technologiniai procesai cinkavimas, jų santykinis paprastumas, plataus mechanizavimo ir automatizavimo galimybė, aukšti techniniai ir ekonominiai rodikliai. AT techninė literatūra Plačiai aprašomi įvairūs tvoros cinkavimo procesai, cinko dangų savybės, jų panaudojimo sritys tvoros statybai. Remiantis formavimosi mechanizmu ir fizinėmis bei cheminėmis savybėmis, galima išskirti šešis cinko dangų tipus, kurie sėkmingai naudojami tvorų gamyboje:

Galvaninės (elektrolitinės) dangos ant metalinių tvoros elementų paviršiaus yra taikomas elektrolitų tirpaluose veikiant elektros srovė. Pagrindiniai šių elektrolitų komponentai yra cinko druskos.

Metalizuotos dangos užtepamas purškiant oro srove arba karštomis išlydyto cinko dujomis tiesiai ant gatavo įsiurbimo skyriaus. Priklausomai nuo purškimo būdo, naudojama cinko viela (strypas) arba cinko milteliai. Pramonėje naudojamas dujų liepsnos purškimas ir elektrinis lankinis metalizavimas.

Karštai cinkuotos dangos gaminiams taikomas karšto cinkavimo būdu (panardinant tvoros elementus į išlydyto cinko vonią).

Difuzinės dangos padengiamas tvoros elementais cheminiu-terminiu apdorojimu 450-500°C temperatūroje miltelių mišiniuose cinko pagrindu arba atitinkamai termiškai apdorojant, pavyzdžiui, apkala paverčiama difuzine danga.

Daug cinko turinčios dangos ant metalinių tvorų elementų yra kompozicijos, susidedančios iš rišiklio ir cinko miltelių. Kaip rišikliai naudojamos įvairios sintetinės dervos (epoksidinė, fenolio, poliuretano ir kt.), lakai, dažai, polimerai.

Kombinuotos dangos yra tvoros cinkavimo ir kitos dangos, dažų ar polimero derinys. Pasaulinėje praktikoje tokios dangos žinomos kaip „dvipusės sistemos“. Tokios dangos sujungia elektrocheminį apsauginį cinko dangos poveikį su hidroizoliaciniu apsauginiu dažų ar polimerinės dangos poveikiu.

Šiandien cinkuojame tvoras.

Šiuolaikinės tvorų apsaugos užduotys

Per pastaruosius dešimtmečius visų tipų tvorų tarnavimo laikas smarkiai sumažėjo beveik visose jų taikymo srityse, viena vertus, dėl sumažėjusio metalo atsparumo korozijai ir, kita vertus, ranka, kad padidėtų terpės, kurioje eksploatuojama tvora, korozinis aktyvumas. Atsižvelgiant į tai, tapo būtina naudoti naujas korozijai atsparias medžiagas, taip pat pagerinti apsauginių dangų, visų pirma cinko, veikimą, kaip dažniausiai praktikoje. Ženkliai patobulinti daugelis cinkavimo procesų ir jų įgyvendinimo įrangos, todėl galima pagerinti cinko dangų atsparumą korozijai ir kitas savybes. Tai leidžia išplėsti naujos kartos cinko dangų apimtį ir naudoti jas apsaugai. metalinės tvoros veikia sunkiomis korozijos-erozijos sąlygomis.

Tuo pačiu ypatinga vieta skiriama naujos kartos cinko dangų naudojimui, siekiant apsaugoti gaminius nuo korozinio agresyvios aplinkos poveikio. Yra žinoma, kad cinko dangų gamybos būdas daugiausia lemia jų savybes. Cinko lydalo ir miltelių mišiniuose gaunamos dangos labai skiriasi tiek struktūra, tiek cheminėmis ir fizikinėmis-mechaninėmis savybėmis (sukibimo su dengto metalo paviršiumi laipsniais, kietumu, poringumu, atsparumu korozijai ir kt.). Difuzinės cinko dangos dar labiau skiriasi nuo galvaninių ir metalizuotų dangų. Viena iš svarbiausių savybių yra sukibimo su dengto gaminio paviršiumi stiprumas, kuris turi įtakos apsauginės tvoros dangos savybėms ne tik eksploatacijos metu, bet ir tvoros saugumui ilgalaikio sandėliavimo metu, per transportavimo ir tvoros įrengimo metu.

Nauji būdai: difuzinis cinkavimas, kombinuotas tvoros metalo apdirbimas

Difuzinės cinko dangos, palyginti su galvaninėmis ir metalizuotomis dangomis, turi stipresnį (difuzinį) ryšį su apsaugotu metalu dėl cinko difuzijos į padengtą metalą, o laipsniškas cinko koncentracijos pokytis išilgai dangos storio sukelia mažesnį ryšį. dramatiškas jo savybių pasikeitimas.

Kitas perspektyvus būdas apsaugoti tvorą – kombinuotas tvoros cinkavimas. Tokios dangos sujungia elektrocheminį apsauginį cinko dangos poveikį su hidroizoliaciniu apsauginiu dažų ar polimerinės dangos poveikiu. Dažai sudaro barjerą orui, bet ilgainiui barjeras sunaikinamas, po dažais susidaro rūdys, lupimasis, patinimas. Cinku užpildyti dažai su mažu cinko kiekiu šios problemos neišsprendžia, daugiausia dėl to, kad nėra pakankamai cinko, kad būtų užtikrinta tinkama katodinė apsauga visame paviršiuje ir ilgą laiką.

Skirtingai nuo dažų, kuriuose gausu cinko, „dvipusės sistemos“ turi neabejotiną pranašumą apsaugant tvoros metalą. Kombinuotas gydymas suteikia pilną aktyvią katodinę apsaugą. Tvoros su tokia danga tarnavimo laikas žymiai pailgėja - 1,5-2 kartus.

Cinko kompleksiniai junginiai

Dvivalenčio cinko ir vario kompleksų su 2-formilfenoksiacto rūgštimi ir jos kondensacijos produkto su glicinu struktūra.

Susintetinti kompozicijos kompleksai:

2H 2O (I),

kur o-Hfphac- 2-formilfenoksiacto rūgštis ir

(II)

kur L-tetradantinis ligandas yra o-Hfphac kondensacijos produktas su glicinu. Susintetintų kompleksų molekulinė ir kristalinė struktūra nustatyta rentgeno spindulių difrakcijos analize. I junginyje yra oktaedrinė, o II - kvadratinė piramidinė kompleksuojančių jonų aplinka. Centrosimetriniame cinko komplekse o-fphac veikia kaip monodantinis ligandas

Zn-O(3)=2,123(1) E.

Zn-O(1w) ir Zn-O(2w) atstumai yra atitinkamai 2,092(1) ir 2,085(1)E. II junginyje dėl kondensacijos susidariusios papildomos donorų grupės ligande lemia trijų metalociklų susidarymą tetradantiniame ligande (L). Vario atomas pusiaujo plokštumoje koordinuoja L, prijungtas per dviejų vienadanių karboksilo grupių deguonies atomus

(Cu-O(3)=1,937(2); Cu-O(4)=1,905(2)E),

eterinis deguonies atomas

(Cu-O(1) = 2,016 (2) E)

ir azometino grupės azoto atomas

(Cu-N(1) = 1,914 (2) E).

Iki penkių kartų koordinavimą papildo vandens molekulė,

Cu-O(1w)=2,316(3) E.

Cinko kompleksų su 2-(aminometil)-6-[(fenilimino)metil]-fenoliu susidarymo kvantiniais cheminiais metodais tyrimas.

Aromatinių Šifo bazių kompleksai su pereinamaisiais metalais, dar vadinami intrakompleksiniais junginiais (ICC), yra klasikinis koordinacinės chemijos objektas. Susidomėjimas šio tipo kompleksais kyla dėl jų gebėjimo grįžtamai pridėti deguonies. Tai leidžia tokius HQS laikyti pavyzdiniais junginiais tiriant kvėpavimo procesus, taip pat panaudoti juos pramonėje grynam deguoniui gauti. Taigi labiausiai ištirto bis(salicilideno)-etilendiaminokobalto(II) chelato komplekso naudojimas yra „salkomino“ metodo deguonies gavimo iš oro pagrindas.

Tačiau naudoti šiuos kompleksus trukdo gana ribota deguonies talpa (iki 1500 ciklų), kurią lemia laipsniškas negrįžtamas HQS oksidavimas.

Daugelyje darbų pažymėta, kad galimybė grįžtamai pridėti deguonies įvairiems pereinamųjų metalų kompleksams svyruoja nuo 10 iki 3000 deguonies pridėjimo/abstrakcijos ciklų ir labai priklauso nuo metalo tipo, ligando elektroninės struktūros, taip pat apie tiriamo komplekso geometrinę ir elektroninę struktūrą. Tokiu atveju ligandas turėtų sudaryti kompleksus su mažesniu koordinavimo skaičiumi, o susidaręs kompleksas turėtų užkirsti kelią deguonies redukcijos produktų susidarymui.

Šiame darbe mes nagrinėjome cinko kompleksų su 2-(aminometil)-6-[(fenilimino)metil]-fenoliu kaip ligandais struktūrą.

Ši Schiff bazė ir jos pakeisti analogai yra didelio masto gamybos produktai.

Preliminariai buvo svarstoma paties azometino (1) struktūra.

Skaičiuojama formavimosi entalpijos reikšmė 23,39 kcal/mol. Šifo bazės azometino fragmentas yra plokščias. Iš esmės elektronų tankis koncentruojamas ant deguonies atomo (6.231), t.y. jis taip pat turi didžiausią įkrovą. Įdomu pastebėti, kad imino ir aminometilo grupių azoto atomų elektronų tankis yra maždaug vienodas ir yra atitinkamai 5,049 ir ​​5,033. Šie atomai yra prieinami koordinaciniam ryšiui sudaryti. Didžiausią indėlį į HOMO koeficientą įneša imino grupės anglies atomas (0,17).

Apskaičiuotos 2, 3 ir 4 tipų kompleksų susidarymo entalpijų vertės yra atitinkamai 92,09 kcal/mol, 77,5 kcal/mol ir 85,31 kcal/mol.

Iš apskaičiuotų duomenų matyti, kad lyginant su pradiniu azometinu visų trijų tipų kompleksuose, jungties ilgiai C 5 -O 9 (O 11 -C 15) sumažėja nuo 1,369? iki (1,292-1,325)?; obligacijų pavedimų C 5 -O 9 (O 11 -C 15) padidėjimas nuo 1,06 iki (1,20-1,36); imino grupės azoto atomų (N 2, N 18) HOMO koeficientas sumažėjo; indėlis į orbitos formavimąsi; Taip pat įdomu pažymėti, kad aromatiniai žiedai prie Šifo pagrindo nėra vienodi, priklausomai nuo komplekso tipo, dvikampiai kampai yra:

2 tipas - C 20 C 1 C 4 C 21 \u003d 163,8 0 ir C 22 C 16 C 19 C 23 \u003d 165,5 0;

3 tipas - C 20 C 1 C 4 C 21 \u003d -154,9 0 ir C 22 C 16 C 19 C 23 \u003d -120,8 0;

4 tipas - C 20 C 1 C 4 C 21 \u003d 171,0 0 ir C 22 C 16 C 19 C 23 \u003d -174,3 0;

o originaliame azometine aromatiniai žiedai praktiškai yra toje pačioje plokštumoje ir C 11 C 1 C 4 C 12 \u003d -177,7 0.

Tuo pačiu metu, priklausomai nuo komplekso tipo, azometino ligando struktūroje atsiranda individualių pokyčių.

2 tipo komplekso C 3 -C 4 (C 16 -N 17) ir 4 tipo komplekso C 16 C 17 jungties ilgiai mažėja (1,43).

2 kompleksinio tipo N 2 -C 3 (C 17 -N 18) ir 4 kompleksinio tipo C 17 -N 18 obligacijų pavedimai mažėja (atitinkamai 1,64 ir 1,66); 2 tipo komplekso C 3 -C 4 (C 16 -N 17) ir 4 tipo komplekso C 16 -N 17 obligacijų pavedimai padidėja iki 1,16.

Ryšio kampai N 2 C 3 C 4 (C 16 C 17 N 18) 2 tipo komplekse ir C 16 C 17 N 18 4 tipo komplekse didėja (127 0).

Sumažėjo elektronų tankiai, susikoncentravę į 2 tipo komplekso imino grupės N 2 (N 18) ir 4 tipo N 18 azoto atomus (4,81); elektronų tankis ant anglies atomų C 3 (C 17) sumažėjo (3,98); sumažėjo elektronų tankis ant aminometilo grupių N 8 (N 12) 3 tipo ir C 8 komplekso 4 tipo azoto atomuose (4,63);

Gauti visų trijų tipų komplekso konstrukcinių parametrų rezultatai lyginami tarpusavyje.

Lyginant įvairių tipų kompleksų struktūrą, buvo pastebėtos šios savybės: ryšių ilgiai С 6 С 7 (С 13 С 14) ir С 9 С 10 (С 10 С 11) visų tipų kompleksuose yra lygūs ( ~1,498) ir (~1,987) atitinkamai; obligacijų pavedimai C 1 -N 2 (C 18 -N 19) ir C 6 C 7 (C 13 C 14) yra maždaug vienodi visų tipų kompleksuose ir yra lygūs atitinkamai (1,03) ir (0,99); ryšio kampai C 6 C 7 N 8 (N 12 C 13 C 14) yra lygiaverčiai (111 0); Didžiausią indėlį į HOMO 2, 3 ir 4 tipų kompleksuose daro imino grupės anglies atomas 0,28; 0,17 ir 0,29 atitinkamai; visų tipų anglies atomų C 3 ir cinko atomų Zn 10 elektronų tankis yra maždaug vienodas ir lygus atitinkamai (3,987) ir (1,981).

Remiantis skaičiavimų rezultatais, nustatyta, kad didžiausi kompleksų struktūros skirtumai stebimi šiems parametrams:

1. 3 tipo komplekso C 16 C 17 jungties ilgis (1,47) yra ilgesnis nei panašių 2 ir 4 tipo kompleksų.

2. 2 tipo komplekso C 3 C 4 (1,16), C 5 O 9 (1,34) ir 3 tipo C 17 -N 18 (1,87) obligacijų pavedimai yra didesni nei panašių; 2 tipo komplekso obligacijų pavedimai N 2 C 3 (1,66), C 7 N 8 (1,01), O 9 Zn 10 (0,64) ir 3 tipo kompleksai O 11 C 15 (1,20), C 16 C 17 (1,02) yra mažesnės nei atitinkamos obligacijų eilės kitų tipų kompleksuose;

3. Ryšio kampai N 2 C 3 C 4 (127 0), C 5 O 9 Zn 10 (121 0) 2 tipo komplekso, daugiau nei panašūs; 2 tipo komplekso O 9 Zn 10 O 11 (111 0), 3 tipo komplekso Zn 10 O 11 C 15 (116 0), C 16 C 17 N 18 (120 0) yra mažesni už atitinkamus kampus kituose kompleksų tipai;

4. 2 tipo komplekso atomų N 2 (4.82), O 9 (6.31) ir 3 tipo komplekso N 12 (4.63) elektronų tankiai yra mažesni už panašius; 2 tipo komplekso atomų N 8 (5.03) ir 3 tipo komplekso N 18 (5.09) elektronų tankiai yra didesni už atitinkamų kitų tipų kompleksų atomų elektronų tankius;

Įdomu pastebėti, kad imino grupės N-Zn ryšių eilės visuose trijuose kompleksų tipuose yra šiek tiek didesnės nei amino grupės N-Zn ryšių eilės.

Taigi, cinko kompleksai su Schiff bazėmis, kuriuos mes svarstėme, turi tetraedrinę struktūrą. Galimas trijų tipų kompleksų susidarymas, įskaitant cinko sąveiką su fenolio grupės deguonies atomu ir su imino arba aminometilo grupės azoto atomu. 2 tipo kompleksas apima cinko sąveiką su fenolio grupės deguonies atomais ir imino grupės azoto atomais. 3 tipo komplekse susidaro cinko atomo ryšiai su fenolio grupės deguonies atomais ir aminometilo grupės azoto atomais. 4 tipo kompleksas yra mišrus, tai yra, jis apima cinko sąveiką su aminometilo grupių imino ir azoto atomais.

Cinkas nuo vėžio

Naujame Merilendo universiteto mokslininkų tyrime, paskelbtame rugpjūčio 25 d., cinkas buvo įrodytas kaip esminis elementas, kuris atlieka pagrindinį vaidmenį sergant įprasta kasos vėžio forma, paskelbta dabartiniame žurnalo Cancer Biology & Therapy numeryje. „Tai pirmas tyrimas, atliktas tiesioginiais žmogaus kasos audinių matavimais, rodantis, kad cinko lygis vėžio stadijos kasos ląstelėse yra žymiai mažesnis, palyginti su normaliomis kasos ląstelėmis“, – daro išvadą tyrimo vadovė Leslie Costello, inžinerijos mokslų daktarė. Merilendo universiteto Onkologijos ir diagnostikos mokslų katedros profesorius.

Mokslininkai nustatė cinko kiekio sumažėjimą ląstelėse jau ankstyvose kasos vėžio stadijose. Potencialiai šis faktas suteikia naujų požiūrių į gydymą, o dabar mokslininkų užduotis yra rasti būdą, kaip cinkas atsirastų piktybinėse ląstelėse ir jas sunaikinti. Mokslininkai nustatė, kad genetinis veiksnys galiausiai gali turėti įtakos ankstyvai diagnozei. Piktybinės ląstelės yra uždarytos cinko molekulėms (ZIP3), kurios yra atsakingos už cinko tiekimą per ląstelės membraną į ląsteles.

Vėžio tyrinėtojai anksčiau nežinojo, kad ZIP3 yra prarastas arba jo nėra kasos vėžio ląstelėje, todėl ląstelėse sumažėja cinko. Nacionalinio vėžio instituto (NCI) duomenimis, kasos vėžys yra ketvirta pagrindinė mirties priežastis Jungtinėse Valstijose. Kasmet Jungtinėse Valstijose užregistruojama apie 42 000 naujų atvejų, iš kurių NCI apskaičiavo, kad 35 000 baigsis mirtimi. Pacientams, sergantiems kasos vėžiu, liga dažniausiai diagnozuojama vėlyvoje stadijoje, nes kasos vėžys dažnai jau būna organizme prieš pasireiškiant simptomams. Dabartinis gydymas gali nežymiai pailginti išgyvenamumą arba palengvinti kai kurių pacientų simptomus, bet labai retai išgydo kasą. Navikai atsiranda epitelio ląstelėse, išklojančiose kasos latakus. Costello ir Renty Franklinas, mokslų daktaras ir profesorius, daug metų bendradarbiavo tirdami cinką, susijusį su prostatos vėžiu, ir šis tyrimas paskatino juos tirti kasos vėžį. Šis tyrimas buvo pradėtas 2009 m. pabaigoje, nes jau buvo reikšmingų įrodymų, kad cinko trūkumas gali būti pagrindinis navikų atsiradimo, tam tikrų vėžio rūšių vystymosi ir progresavimo veiksnys.

Tyrėjai teigia, kad jų darbas siūlo sukurti chemoterapinį vaistą nuo kasos vėžio, kuris grąžins cinką atgal į pažeistas ląsteles ir sunaikins piktybines ląsteles kasoje, kuri yra gyvybiškai svarbus organas, gaminantis virškinimo fermentus, kurie, patekę į žarnyną, padeda virškinti baltymus. Ankstyva kasos vėžio diagnostika buvo sudėtinga, nes trūksta informacijos apie kasos vėžio išsivystymo veiksnius. Naujai atrasti faktai gali padėti nustatyti ankstyvuosius etapus pradiniuose etapuose. Prieš planuodami klinikinius tyrimus, mokslininkai planuoja atlikti daugiau kasos ląstelių tyrimų įvairiuose vėžio vystymosi etapuose, taip pat tyrimus su gyvūnais.

Biologinis cinko vaidmuo žmonių ir gyvūnų organizmų gyvenime

Vaistininkai ir gydytojai teikia pirmenybę daugeliui cinko junginių. Nuo Paracelso laikų iki šių dienų farmakopėjoje atsiranda cinko akių lašai (0,25 % ZnSO4 tirpalas). Cinko druska jau seniai naudojama miltelių pavidalu. Cinko fenosulfatas yra geras antiseptikas. Suspensija, kurią sudaro insulinas, protaminas ir cinko chloridas, yra naujas veiksmingas vaistas nuo diabeto, veikiantis geriau nei grynas insulinas.

W Pastaraisiais metais aktyviai diskutuojama apie cinko svarbą žmogaus organizmui. Taip yra dėl jo dalyvavimo baltymų, riebalų, angliavandenių, nukleino rūgščių apykaitoje. Cinkas yra daugiau nei 300 metalofermentų dalis. Tai yra ląstelės genetinio aparato dalis.

Pirmą kartą cinko trūkumą A. Prasadas apibūdino 1963 metais kaip nykštukiškumo sindromą, normalaus plaukų augimo, prostatos liaukos ir sunkios geležies stokos anemijos sutrikimus. Cinko reikšmė ląstelių augimo ir dalijimosi procesams, epitelio sluoksnių vientisumo palaikymui, kaulinio audinio vystymuisi ir jo kalcifikacijai, reprodukcinės funkcijos ir imuninių atsakų užtikrinimui, pažinimo sferos linijiniam augimui ir vystymuisi, elgesio formavimuisi. reakcijos žinomos. Cinkas prisideda prie ląstelių membranų stabilizavimo, yra galingas antioksidacinės apsaugos veiksnys ir svarbus insulino sintezei. Jo vaidmuo aprūpinant ląsteles energija, nustatytas atsparumas stresui. Cinkas skatina rodopsino sintezę ir vitamino A pasisavinimą.

Ir tuo pačiu metu daugelis cinko junginių, ypač jo sulfatas ir chloridas, yra nuodingi. .

Cinkas į organizmą patenka per virškinamąjį traktą su maistu, taip pat su kasos sultimis. Jo absorbcija daugiausia vyksta plonojoje žarnoje: 40-65% - dvylikapirštėje žarnoje, 15-21% - tuščiojoje žarnoje ir klubinėje žarnoje. Tik 1-2% mikroelemento yra absorbuojami skrandžio ir storosios žarnos lygyje. Metalas išsiskiria su išmatomis (90%), o 2-10% - su šlapimu.

Organizme didžioji dalis cinko (98%) daugiausia yra tarpląsteliniame (raumenyse, kepenyse, kauliniame audinyje, prostatoje, akies obuolyje). Serumo sudėtyje yra ne daugiau kaip 2% metalo. Cinko trūkumas sukelia kepenų, inkstų ligas, cistinę fibrozę ir malabsorbcijos sindromą, taip pat sunkias ligas, tokias kaip enteropatinis akrodermatitas ir kt.

Tarp medžiagų, kurios vaidina svarbų vaidmenį gyvūnų mityboje, didelę vietą užima mikroelementai, reikalingi augimui ir dauginimuisi. Jie veikia kraujodaros, endokrininių liaukų funkcijas, apsaugines organizmo reakcijas, virškinamojo trakto mikroflorą, reguliuoja medžiagų apykaitą, dalyvauja baltymų biosintezėje, ląstelių membranų pralaidumui ir kt.

Cinkas absorbuojamas daugiausia viršutinėje plonosios žarnos dalyje. Aukštas lygis baltymai, EDTA, laktozė, lizinas, cisteinas, glicinas, histidinas, askorbo ir citrinų rūgštys gerina virškinimą, o mažas baltymų ir energijos kiekis, didelis kiekis skaidulų, fitatų, kalcio, fosforo, vario, geležies, švino slopina cinko susidarymą. absorbcija. Kalcis, magnis ir cinkas rūgštinėje plonosios žarnos terpėje sudaro stiprų netirpus kompleksą su fito rūgštimi, iš kurio nepasisavinami katijonai.

Cinko chelatiniai kompleksai su glicinu, metioninu arba lizinu turi didesnį BD jaunoms kiaulėms ir naminiams paukščiams, palyginti su sulfatu. Acetatas, oksidas, karbonatas, chloridas, sulfatas ir metalinis cinkas yra elemento šaltiniai gyvūnams, o iš kai kurių rūdų jis nėra absorbuojamas.

Chelatiniai cinko junginiai su metioninu ir triptofanu, taip pat jo kompleksai su kaprilo ir acto rūgštimis pasižymi dideliu biologiniu prieinamumu. Tuo pačiu metu cinko chelatai su EDTA ir fitino rūgštimi gyvūnams naudojami mažiau efektyviai nei 7 vandeninis sulfatas, kuris daugiausia priklauso nuo komplekso stabilumo. Tikrasis cinko pasisavinimas iš fitato yra beveik tris kartus mažesnis nei iš sulfato. Neorganinės druskos (chloridas, nitratas, sulfatas, karbonatas) pasisavinamos blogiau nei organinės. Iš cinko sulfato molekulės pašalinus kristalizuotą vandenį, sumažėja elemento BD. Cinko oksidas ir metalinis cinkas gali būti naudojami gyvūnų pašarams, tačiau reikia atsižvelgti į jų švino ir kadmio kiekį.

Cinkas yra vienas iš svarbiausių mikroelementų. Ir tuo pačiu cinko perteklius yra žalingas.

Biologinis cinko vaidmuo yra dvejopas ir nėra visiškai suprantamas. Nustatyta, kad cinkas yra esminė kraujo fermento dalis.

Yra žinoma, kad gana daug cinko yra gyvačių, ypač angių ir kobrų, nuoduose. Tačiau tuo pat metu žinoma, kad cinko druskos specifiškai slopina tų pačių nuodų aktyvumą, nors, kaip parodė eksperimentai, veikiant cinko druskoms nuodai nesunaikinami. Kaip paaiškinti tokį prieštaravimą? Manoma, kad didelis cinko kiekis nuoduose yra priemonė, kuria gyvatė apsisaugo nuo savo nuodų. Tačiau toks teiginys vis tiek reikalauja griežto eksperimentinio patikrinimo.

...

Panašūs dokumentai

Cinko paplitimas gamtoje, pramoninė jo gavyba. Žaliavos cinko gamybai, jo gamybos būdai. Pagrindiniai cinko mineralai, jo fizikinės ir cheminės savybės. Cinko taikymo sritis. Cinko kiekis žemės plutoje. Cinko kasyba Rusijoje.

santrauka, pridėta 2010-11-12


Cinko, kadmio fosfato ir gyvsidabrio padėtis periodinėje D.I. Mendelejevas. Jų paplitimas gamtoje, fizikinės ir cheminės savybės. Cinko fosfato gavimas. Cinko redoksinių savybių sintezė ir tyrimas.

Kursinis darbas, pridėtas 2014-10-12


Įvairių priemaišų įtakos cinko selenido kristalinės gardelės struktūrai ypatumai, jo fizinės savybės cheminės savybės. Cinko selenido dopingas, priemaišų difuzija. Cinko selenido naudojimas, kuris yra legiruotas įvairiomis priemaišomis.

Kursinis darbas, pridėtas 2017-01-22


Cinko fizinės, cheminės savybės ir panaudojimas. Cinko turinčių rūdų ir koncentratų medžiagų sudėtis. Cinko koncentrato apdorojimo metodai. Cinko elektrolizės nusodinimas: pagrindiniai elektrolizės proceso rodikliai, jo vykdymas ir priežiūra.

Kursinis darbas, pridėtas 2012-08-07


pristatymas, pridėtas 2013-02-16


Cheminio elemento cinko charakteristikos, jo perdirbimo ir gamybos istorija, biologinis vaidmuo, eksperimentai, mineralai, sąveika su rūgštimis, šarmais ir amoniaku. Cinko baltumo gavimo ypatybės. Losevo cinko oksido kristalo atradimo istorija.

santrauka, pridėta 2009-12-12


bendrosios charakteristikos vario pogrupio elementai. Pagrindinės vario ir jo junginių cheminės reakcijos. Sidabro ir aukso savybių tyrimas. Cinko pogrupio ypatybių svarstymas. Cinko gavimas iš rūdų. Cinko ir gyvsidabrio cheminių savybių tyrimas.

pristatymas, pridėtas 2015-11-19


Kobalto fizikinės ir cheminės savybės. Sudėtiniai cinko junginiai. Co sorbcijos išankstinės koncentracijos tyrimas, esant cinkui iš chlorido tirpalų jonų keitikliuose. Techninis rezultatas, pasiektas įgyvendinant išradimą.

santrauka, pridėta 2014-10-14


Cinko poveikio kokybinei ir kiekybinei mikrofloros sudėčiai Kaliningrado miesto urbanizuotų ekosistemų dirvožemyje analizė, atliekant mūsų pačių eksperimentą. Atsparių didelėms cinko koncentracijoms mikroorganizmų grupės identifikavimas.

Kursinis darbas, pridėtas 2015-02-20


Cinko ir vario, kaip cheminių elementų, charakteristikos ir jų vieta Mendelejevo periodinėje lentelėje. Cinko gavimas iš polimetalinių rūdų pirometalurginiais ir elektrolitiniais metodais. Vario panaudojimo elektrotechnikoje ir gamyboje būdai.