Proprietățile și utilizările metalului de zinc

Zincul (Zn) este un metal abundent găsit în crusta Pământului cu o mulțime de utilizări industriale și biologice. La temperatura camerei zincul este de culoare fragilă și alb-alb-alb, dar poate fi lustruit până la un finisaj strălucitor.

Un metal de bază, zincul este utilizat în principal pentru a galvaniza oțelul, un procedeu de protejare a metalului împotriva coroziunii nedorite. Dar aliajele de zinc, inclusiv alama, sunt vitale pentru o gamă largă de aplicații, de la componentele marine rezistente la coroziune la instrumentele muzicale.

Proprietăți fizice

• Putere: Zincul este un metal slab, cu o rezistență la tracțiune mai mică de jumătate decât cea a oțelului carbon carbon. În general, acesta nu este utilizat în aplicații cu sarcină, deși piese mecanice ieftine pot fi turnate din zinc.
• Duritatea: Zincul pur are duritate scăzută și este în general fragil, dar aliajele de zinc au o rezistență mare la impact în comparație cu alte aliaje de turnare.
• Ductilitate: Intre 212-302 ^oF zinc devine ductil și maleabil, dar la temperaturi ridicate revine la o stare fragilă. Din nou, aliajele de zinc îmbunătățesc foarte mult această proprietate față de metalul pur, permițând utilizarea unor metode de fabricare mai complexe.

• conductivitate: Conductivitatea zincului este moderată pentru un metal. Proprietățile sale puternice electrochimice, totuși, servesc bine în procesul de galvanizare și în bateriile alcaline

Istoria zincului

Produsele din aliaj de zinc fabricate manual au fost datate în mod fiabil încă din 500 î.Hr., iar zincul a fost adăugat în mod intenționat în cupru pentru a forma alamă în jurul anului 200-300 î.Hr. Brass a completat bronz în timpul Imperiului Roman în fabricarea de monede, arme și artă și a rămas principala utilizare a zincului până în 1746, când Andreas Sigismund Marggraf a izolat cu bună știință elementul pur. Deoarece a descris cu atenție procesul său și cum a funcționat, zincul a fost în curând disponibil în comerț.

Alessandro Volta a creat prima baterie în 1800, folosind plăci de cupru și zinc, introducând o nouă eră a cunoștințelor electrice. În 1837, Stanislas Sorel și-a numit noul proces de zincare, galvanizare, după Luigi Galvani, care a descoperit efectul de animație al electricității în timp ce autopsia broaște. Galvanizarea, o formă de protecție catodică, poate proteja o mare varietate de metale și este acum aplicația industrială primară a zincului pur.

Zincul în piață

Zincul este extras în principal din minereu care conține sulfură de zinc, amestec de zinc sau sphalerit.

Țările miniere și producând cel mai rafinat zinc, în ordine descrescătoare, sunt China, Peru, Australia, Statele Unite și Canada. Conform studiului geologic american, aproximativ 13,4 milioane de tone metrice de zinc concentrat au fost exploatate în 2014, China reprezentând aproximativ 36% din total.

Potrivit Grupului de studiu internațional de plumb și zinc, aproximativ 13 milioane de tone de zinc au fost consumate industrial în 2013 în galvanizare, aliaje de alamă și bronz, aliaje de zinc, producție chimică și turnare sub presiune.

Zincul este tranzacționat pe LME ca și contracte "speciale de înaltă calitate" cu o puritate minimă de 99,995% în lingouri de 25 de tone.

Aliajele obișnuite

• Alamă: 3-45% Zn în greutate. Folosit în instrumente muzicale, supape și hardware.
• Argila de argint: 20% Zn în greutate. Folosit pentru aspectul său strălucitor de argint în bijuterii, argintărie, piste de tren model și instrumente muzicale.
• Aliaje de zinc turnate: > 78% în greutate. De obicei conțin cantități mici (mai puțin de câteva procente) de Pb, Sn, Cu, Al și Mg pentru a îmbunătăți caracteristicile de turnare și proprietățile mecanice. Folosit pentru a face mici forme complicate și adecvat pentru piese în mișcare în mașini. Cele mai ieftine dintre aceste aliaje sunt denumite metal de metal și servesc drept înlocuitori ieftini pentru oțel.

Fapte interesante

• Zincul este critic pentru toată viața de pe Pământ și este utilizat în peste 300 de enzime; deficitul de zinc a fost recunoscut ca o problemă clinică de sănătate în 1961. Asociația Internațională de Zinc explică faptul că zincul este esențial pentru creșterea celulară și mitoza adecvată, fertilitatea, funcția sistemului imunitar, gustul și mirosul, pielea sănătoasă și viziunea.
• Statele Unite ale Americii sunt construite cu un miez de zinc, care cuprinde 98% din greutatea lor. Restul de 2% este o acoperire din cupru placată electrolitic. Cantitatea de cupru utilizată în bani este supusă schimbării dacă Trezoreria SUA le consideră prea scumpe pentru a produce. Există două miliarde de zinc-miez care circulă în SUA!