Періодична система цинку

Чистий цинк - це важкий метал зі сріблястим блиском. На вологому повітрі він поступово покривається сірим захисним шаром. Цинк крихкий при кімнатній температурі, і компактні шматки можуть розбиватися з великою силою. Нагріваючись, він стає м’яким і еластичним, завдяки чому його можна згортати в листи та дроти при температурі від 120 ° C до 150 ° C. При 220 ° C він стає настільки крихким, що його можна легко розтерти в порошок. Як і олово, він має відносно низьку температуру плавлення.

Компактний цинк високої чистоти
кімнатній температурі
Компактний цинк можна зламати великими зусиллями при кімнатній температурі.

Цинкова чума виникає в результаті лиття під тиском цинку, що містить непридатні компоненти сплаву або неправильну суміш з міддю, алюмінієм або магнієм. В основному це стосується моделей іграшок, виготовлених під час або після Другої світової війни через брак матеріалів. Моделі мають тріщини на колесах або в блоці двигуна, наприклад, або фарба відшаровується через вицвітання. На відміну від чуми олова, яка відбувається лише при низьких температурах з α-оловом, цинкова чума виникає внаслідок корозії металевих компонентів за допомогою атмосферного кисню. Якщо такі моделі зберігати у нестачі повітря, процес можна сповільнити. Вологість і сильні коливання температури прискорюють процес. Корозія спричиняє збільшення об’єму, що призводить до утворення бульбашок або тріщин.

Цинкова чума на старій моделі залізничного вагона
система
Вицвітання цинкової чуми добре видно на цій моделі Меркліна № 323 від 1950 року.

Нестабілізований, дуже дрібний порошок цинку є пірофорним; він може спалахнути сам у повітрі або під впливом вологи. Стабілізований цинковий порошок отримують, коли в процесі виробництва додають невелику кількість кисню, так що навколо частинок порошку утворюється тонкий оксидний шар. Такий флегматизований порошок важко запалити. Нагріваючись пальником, цинковий порошок згоряє під синьо-зеленими світловими явищами, утворюючи оксид цинку, який поширюється у вигляді білого диму в приміщенні. Часто зустрічаються також подовжені нитки, які раніше називали "Лана філософія".

2 Zn + O2 2 ZnO Δ HR = -696 кДж/моль

Нагрійте цинковий порошок у світінні човна
цинку
При нагріванні утворюється оксид цинку, який при нагріванні здається жовтим.

Zn + S ZnS Δ HR = -201 кДж/моль

Цинковий порошок реагує з сіркою
цинку
Реакція цинку та сірки в шкільному експерименті: вихідна суміш, реакція, продукт

Іони цинку виникають лише в ступені окиснення +2 при кімнатній температурі. Прикладами солей є оксид цинку, сульфід цинку, бромід цинку або хлорид цинку. Сполуки цинку можна ідентифікувати в лабораторії шляхом відпалу нітратом кобальту. Для цього одну або дві краплі водного 0,1% розчину нітрату кобальту кладуть на кінчик шпателя з’єднання цинку в фарфоровому човні. Після свічення в полум’ї окисного пальника створюється кобальтовий пігмент Rinman's green. Експеримент менш придатний для шкіл через канцерогенну дію нітрату кобальту.

Виявлення цинку за допомогою зеленого кольору Рінмана
кімнатній температурі
При відпалі сполуки цинку розчином нітрату кобальту створюється зелений колір Рінмана.

система

Цинк трохи частіше зустрічається в земній оболонці, ніж мідь. Цинк зустрічається в природі лише дуже рідко. Крім того, цинк рідко міститься в латунних сплавах, деякі з яких визнані мінералами, наприклад, данбайт (CuZn2). Двома найважливішими цинковими рудами є сфалерит (суміш цинку) та смитсоніт (цинковий шпат). Деякі цинкові руди не настільки широко розповсюджені, зокрема геміморфіт, віллеміт або цинкіт. Крім того, є й інші мінерали цинку, такі як адамін, але через свою рідкість вони не мають великого значення як цинкова руда.

Цинк застосовувався в латунних сплавах у давнину. Стародавні єгиптяни використовували білий оксид цинку як засіб для очей, яке вони добували з мінералу цинкіту. Латунні сплави, виготовлені з міді та цинку, були відомі ще древнім грекам та римлянам, вони виготовляли латунь із каламіну, мінералу смітсоніту. Виробництво чистого цинку з каламіну на той час було неможливим. Назва цинку також походить від назви Галмей, оскільки мінерал часто мав зуби і нерівну форму.

В Індії в 13 столітті цинк добували з каламіну - мінеральної суміші оксиду заліза та оксиду цинку. Також індіанці змогли виробляти чисті латунні сплави ще в 17 столітті. Парацельс використав термін "зубці" і описав метал як іншу форму міді. Агрікола згадала це під назвою "Контерфей", тому що він міг використовувати його для виготовлення міді, що нагадувала золото.