ЦИНК. (Zincum; от нем. Zink), Zn — хим. элемент II группы периодической системы элементов; ат. н. 30, ат. м. 65,38. Металл серебристо-голубоватого цвета. В соединениях проявляет степень окисления +2. Природный Ц. состоит из стабильных изотопов 64Zn (48,89%), 66Zn (27,81%), 67Zn (4,07%), 68Zn (18,61%) и 70Zn (0,62 %). Из девяти радиоактивных изотопов важнейший изотоп 65Zn с периодом полураспада 250 дней. Ц. был известен еще в глубокой древности. Около 2500 лет тому назад его получали в Индии, а затем в Китае. Содержание цинка в земной коре 2,0-10-2%.
Цинк, химический элемент цинк
Важнейший минерал Ц.— сфалерит (цинковая обманка). В виде соединений цинк находится в полиметаллических рудах, содержащих свинец, медь и железо. Кристаллическая решетка Ц. гексагональная плотноупакованная с периодами а = 2,664 А и с = 4,946 А. Плотность литого Ц. (т-ра 20° С) 7,132 г/сж3, после прокатки увеличивается , до 7,14, при т-ре 419° С составляет 6,92; tun 419,5° С; гкип906°С; теплота плавления 1650 кал/моль, теплота испарения (т-ра 9079 С) 27 500 кал/моль; температурный коэфф. объемного расширения 9,35•10-5 (т-ра 20—100° С) и 9,81•10-5 град-1 (т-ра 200—410° С); коэфф. теплопроводности (т-ра 20° С) 0,265 кал/см•сек град, атомная теплоемкость 6,26 (т-ра 100°С) И 6,5 кал/г-атом град (т-ра 200° С).
 
Электрическое сопротивление (мком•см): 1,39 (т-ра 200° С), 5,75 (т-ра 0° С), 7,95 (т-ра 100° С) и 13,25 (т-ра 300° С), температурный коэфф. электр. сопротивления в интервале т-р от —170   до 25° С равен 0,004058 градг\ Упругость пара Ц. (мм рт.ст.): 1,13 X 10-14 (т-ра 25° С), 1,26•10—3 (т-ра 300° С),   1,27   (т-ра  500° С),   59,87 (т-ра 700° С) и 760 (т-ра 905,4° С). Ц. высокой чистоты (99,999%) пластичен, легко может быть протянут в тонкую проволоку. Ц. чистотой 99,9% лри обычной т-ре хрупок, при т-ре 100—150° С его можно прокатывать в листы, с повышением т-ры до 200° С он легко превращается в порошок. Твердость литого Ц. 30,1— 32,7 кгс/мм2; твердость по минералогической шкале 2,5. При хранении на воздухе Ц. тускнеет, покрываясь тонким слоем окисла, к-рый предохраняет металл от дальнейшего окисления. В среде влажного   воздуха, особенно при наличии углекислого газа или сернистого ангидрида, Ц. разрушается  уже   при  комнатной т-ре. При нагревании на воздухе Ц. сгорает, образуя окисел белого цвета.
 
Сухие фтор, хлор и бром не взаимодействуют с Ц. на холоду, но при наличии паров воды Ц. может воспламениться с образованием соответствующего галогенида. С серой Ц. образует сульфид ZnS. Неорганические и   органические   к-ты   образуют с Ц.  соответствующие соли: нитраты, сульфаты, ацетаты и др. Соединения Ц. отличаются амфотерными св-вами. Они растворяются в избытке щелочи, образуя цинкаты. Ц. образует комплексные    соединения,     напр. [Zn (NH3)2] Cl2, Na2[Zn (CN)4). Ц. чистотой 99,9—99,99%   легко   растворяется  в  к-тах,   Ц.   чистотой 99,999% и выше не растворяется в к-тах даже при нагревании. Ц. образует сплавы со многими металлами (см.  Цинка сплавы).  Ц.  получают пиро-   или   гидрометаллургическим методом. Цинковый концентрат подвергают обжигу в печах кипящего слоя. Газы, содержащие сернистый ангидрид,   поступают  на произ-во серной к-ты, а обожженный концентрат (по пирометаллургическому методу) — в шахтные печи, где Ц. восстанавливается до  металла  углем. По гидрометаллургическому методу обожженный концентрат поступает на   выщелачивание   серной   к-той. Полученный кек идет на доизвлече-ние Ц., а раствор сернокислого Ц.— на очистку от примесей. Затем очищенный раствор  сернокислого  Ц. поступает на электролиз в ванны со свинцовыми анодами и алюминиевыми катодами.
 
Для получения Ц. высокой чистоты прибегают к дистилляции,   ректификации,   электролитическому рафинированию и амальгамному методу.   В Ц., очищенном ректификацией,   содержание примесей 1 • 10-5 — 1 • 10-7%. Чистота Ц., предварительно очищенного дистилляцией и последующей 20-кратной зонной   плавкой   в   токе   азота, 99,999995%. Ц. используют для нанесения покрытий (см. Цинкование), изготовления типографских сплавов, в металлургии — для обессеребрения свинца и очистки растворов сернокислого цинка. Сплавы Ц. с медью (латуни) находят применение в технике в виде листа, ленты, труб и проволоки, сплавы Ц. с медью и оловом (бронзы) и сплавы Ц. с никелем (мельхиор) прим. в машиностроении. Изделия, полученные литьем цинковых сплавов под давлением, используют в авиационной, автомобильной и др. отраслях пром-сти. В среднем один автомобиль содержит около 25 кг цинковых деталей, отлитых под давлением.
 
Цинковый прокат используют для произ-ва сухих элементов, типографских плит и как конструкционный материал. Ц. используют для покрытия стартовых конструкций для запуска ракет. Тепло, выделяющееся при сгорании топлива в ракете, частично поглощается при испарении цинкового покрытия, что предохраняет от разрушения металлические части конструкций. Краска из сульфида Ц. имеет высокие отражательные св-ва и применяется для окраски космических кораблей. Источниками электр. энергии в космических кораблях служат цинк-серебряные окисные батареи, обладающие высокой удельной мощностью. Сульфид Ц. используется для обнаружения альфа-, бета- и гамма-радиации. Антимонид Ц. используют в полупроводниковой технике. Окись цинка применяют для изготовления краски (цинковых белил), в произ-ве резины, для улучшения качества резиновых шин. Сернокислый Ц. используют в произ-ве некоторых пластических масс.
 
Цинк в природе состоит из стабильных изотопов с массовыми числами 64, 66 , 68 и 70 . У изотопа   Zn ( период полураспада 245 дней ) и применялся как радиоактивный индикатор .
Содержание цинка в литосфере 1,5 • 10³ масс.% , он встречается в виде минералов галмея ZnCO3 и цинковой обманки ( сфалерита ) ZnS , входит в состав полимерных руд .
 
Получение цинка .
Обогащённую руду обжигают , переводя её в оксид цинка ( II ) :
 
2ZnS + 3O2 = 2ZnO + 2SO2
 
Из оксида цинк восстанавливают углём ( водородом ) :
 
ZnO + C = Zn + CO
 
Далее пары цинка конденсируют в железных сосудах . Чистый металл получают электролизом подкислённого раствора сульфата цинка ( или других солей ) .
Цинк — синевато — белый , пластичный и тягучий металл , но выше температуры 200°C он становится хрупким . Во влажной среде он покрывается защитной плёнкой основной соли ZnCo3 • 3Zn(OH )2 .
Цинк растворяется в разбавленных кислотах ( серная кислота ) :
 
Zn+ H2SO4 = ZnSO4 + H2
 
В щелочах образует тетрагидроксоцинкатов :
 
Zn + 2NaOH + 2H2O = Na2[Zn( OH )4] + H2
 
При высоких температурах соединяется с галогенами , серой и фосфором , разлагает воду .
Оксид цинка ( II ) ZnO — рыхлый белый порошок , используемый для изготовления краски — цинковых белил . Он также амфотерен , растворяется в кислотах :
 
ZnO + 2HCl = ZnCl2 + H2O
 
и в щелочах :
 
ZnO + 2NaOH + H2O = Na2[Zn( OH )4]
 
В технике оксид цинка ( II ) ZnO применяют как наполнитель каучука , пластмасс , целлюлозы .
Гидроксид цинка Zn( OH )2 получают , действуя щелочами на растворы солей цинка :
 
ZnSO4 + 2NaOH = Zn( OH )2 + Na2SO4
 
Это белое аморфное вещество мало растворим в воде . Гидроксид цинка ведёт себя как основание :
 
Zn( OH )2 + 2HCl = ZnCl2 + 2H2O
 
или как кислота :
 
Zn( OH )2 + 2NaOH = Na2[Zn( OH )4]
 
В зависимости от концентрации щёлочи помимо тетрагидроксоцинкатов могут получатся гексагидроксоцинкаты Ba2[Zn( OH )6] и т.п.
Гидроксид цинка растворяется также в водном аммиаке с образованием комплексного соединения — гидроксида гексаамминцинка ( II ) :
 
Zn( OH )2 + 6NH3 = [Zn( NH3 )6]( OH )2
 
Хлорид цинка ZnCl2 используется при паянии ( так как удаляет оксиды с поверхности металлов ) , применяют в процессе переработки древесины , а также в производстве фибры и пергамента .
Сульфат цинка ( цинковый купорос ) ZnSO4• 7H2O — основной компонент растворов для электролитического цинкования .
Все соли цинка и сильных кислот гидролизуются в водных растворах , которые приобретают кислотную реакцию :
 
2ZnSO4 + 2H2O ( ZnOH )2SO4 + H2SO4
 
Сульфид цинка ZnS — малорастворимая в воде соль белого цвета , люминесцирует , используется для изготовления светящихся шкал .
Цинк — один из сельскохозяйственных микроэлементов , при недостатке его в почве у растений нарушается обмен белков и углеводов , расстраиваются функции окислительно — восстановительных ферментов , может снижаться содержание хлорофилла . Подкормка цинковыми микроудобрениями устраняет заболевание растений , благоприятствует их росту .
Соли цинка используют в ветеринарии , оксид цинка входит в состав мазей для лечения ожогов и язв . Сульфат и хлорит цинка известны как прижигающее , вяжущее и дезинфицирующее средства . Используется в современных косметических средствах для борьбы с проблемной кожей  .
Большое количество металлического цинка расходуется на изготовление оцинкованного железа и сплавов ( мельхиора , латуни ) .
Кроме того , цинк применяется при изготовлении цинково — угольных , марганцово — цинковых и воздушно — цинковых гальванических элементов .
 
Лит.: Лакерник М. М., Паюмова Г. Н. Металлургия цинка и кадмия. М.

Также читают.

ЦинкСоединенияСплавыЦинкованиеБиологическая роль цинкаИстория

В основном с этим также ищут .
Лекарства