Цинк представляет собой химический элемент с символом Zn и атомным номером 30. Цинк представляет собой слегка хрупкий металл при комнатной температуре и после удаления окисления имеет серовато-серебристый вид. Это первый элемент в группе 12 (IIB) периодической таблицы . В некоторых отношениях цинк химически подобен магнию : оба элемента проявляют только одну нормальную степень окисления (+2), а ионы Zn 2+ и Mg 2+ имеют схожий размер. [примечание 1] Цинк является 24-м наиболее распространенным элементом в земной коре и имеет пять стабильных изотопов .. Наиболее распространенной цинковой рудой является сфалерит (цинковая обманка), сульфидный минерал цинка. Крупнейшие рабочие залежи находятся в Австралии, Азии и США. Цинк рафинируют путем пенной флотации руды, обжига и окончательного извлечения с использованием электричества ( электровыделение ) .
Латунь , сплав меди и цинка в различных пропорциях, использовалась еще в третьем тысячелетии до нашей эры в районе Эгейского моря и в регионе, который в настоящее время включает Ирак , Объединенные Арабские Эмираты , Калмыкию , Туркменистан и Грузию . Во втором тысячелетии до нашей эры он использовался в регионах, в настоящее время включая Западную Индию , Узбекистан , Иран , Сирию , Ирак и Израиль . [3] [4] [5] Металлический цинкне производился в больших масштабах до 12 века в Индии, хотя был известен древним римлянам и грекам. [6] Шахты Раджастхана дали определенные доказательства производства цинка, начиная с 6-го века до нашей эры. [7] На сегодняшний день самое старое свидетельство наличия чистого цинка происходит из Завара в Раджастхане еще в 9 веке нашей эры, когда для получения чистого цинка использовался процесс дистилляции. [8] Алхимики сжигали цинк в воздухе, чтобы образовать то, что они называли « философской шерстью » или «белым снегом».
Этот элемент, вероятно, был назван алхимиком Парацельсом в честь немецкого слова Zinke (зуб, зубец). Немецкому химику Андреасу Сигизмунду Маргграфу приписывают открытие чистого металлического цинка в 1746 году. Работа Луиджи Гальвани и Алессандро Вольта раскрыла электрохимические свойства цинка к 1800 году. Устойчивое к коррозии цинкование железа ( горячее цинкование погружением ) является основным применением цинка. . Другими областями применения являются электрические батареи , небольшие неструктурные отливки и сплавы, такие как латунь . Обычно используются различные соединения цинка, такие каккарбонат цинка и глюконат цинка (в качестве пищевых добавок), хлорид цинка (в дезодорантах), пиритион цинка ( шампуни против перхоти ), сульфид цинка (в люминесцентных красках), диметилцинк или диэтилцинк в органической лаборатории.
Цинк является важным минералом , в том числе для пренатального и постнатального развития. [9] Дефицит цинка затрагивает около двух миллиардов человек в развивающихся странах и связан со многими заболеваниями. [10] У детей дефицит вызывает задержку роста, задержку полового созревания, восприимчивость к инфекциям и диарею . [9] Ферменты с атомом цинка в реактивном центре широко распространены в биохимии, например алкогольдегидрогеназа у человека. [11] Чрезмерное потребление цинка может вызвать атаксию , вялость и дефицит меди .
Цинк представляет собой голубовато-белый, блестящий диамагнитный металл, [12] хотя наиболее распространенные коммерческие сорта металла имеют матовую поверхность. [13] Он несколько менее плотный, чем железо , и имеет гексагональную кристаллическую структуру с искаженной формой гексагональной плотной упаковки , в которой каждый атом имеет шесть ближайших соседей (на 265,9 пм) в своей плоскости и шесть других на большем расстоянии. 290,6 вечера. [14] Металл твердый и хрупкий при большинстве температур, но становится ковким при температуре от 100 до 150 °C. [12] [13] При температуре выше 210 °C металл снова становится хрупким и может быть измельчен ударами. [15] Цинк – ярмаркапроводник электричества . [12] Для металла цинк имеет относительно низкие температуры плавления (419,5 °C) и кипения (907 °C). [16] Температура плавления является самой низкой из всех металлов d-блока, кроме ртути и кадмия ; по этой причине, среди прочего, цинк, кадмий и ртуть часто не считаются переходными металлами , как остальные металлы d-блока. [16]