Zink

Från GuldWiki
Hoppa till: navigering, sök
Zink
Zn-TableImage.png
Tecken
Zn
Atomnr.
30
Grupp
12
Period
4
Block
d
Allmänt
Ämnesklassövergångsmetaller
Densitet7140 kg/m3 (273 K)
Hårdhet2,5
UtseendeBlåaktigt blekgrå
Utseende
Atomens egenskaper
Atommassa65,409 u
Atomradie (beräknad)135 (142) pm
Kovalent radie131 pm
van der Waalsradie139 pm
Elektronkonfiguration[Ar]3d104s2
e per skal2, 8, 18, 2
Oxidationstillstånd (O)2 (amfoterisk)
Kristallstrukturhexagonal (distorderad hcp)
Ämnets fysiska egenskaper
Aggregationstillståndfast
Smältpunkt692,68 K (419,5 °C)
Kokpunkt1180 K (907 °C)
Molvolym9,16 ·10-6 m3/mol
Ångbildningsvärme115,3 kJ/mol
Smältvärme7,322 kJ/mol
Ångtryck192,2 Pa vid 1358 K
Ljudhastighet3700 m/s vid 293,15 K
Diverse
Elektronegativitet1,65 (Paulingskalan)
Värmekapacitet390 J/(kg·K)
Elektrisk ledningsförmåga16,6 106 S/m (Ω−1·m−1)
Värmeledningsförmåga116 W/(m·K)
1a jonisationspotential906,4 kJ/mol
2a jonisationspotential1733,3 kJ/mol
3e jonisationspotential3833 kJ/mol
4e jonisationspotential5731 kJ/mol
Stabilaste isotoper
Isotop F % Halv.tid Typ Energi (MeV) Prod.
64Zn 48,6 % 64Zn, stabil isotop med 34 neutroner
65Zn syntetisk 244,26 dagar ε 1,352 65Cu
66Zn 27,9 % 66Zn, stabil isotop med 36 neutroner
67Zn 4,1 % 67Zn, stabil isotop med 37 neutroner
68Zn 18,8 % 68Zn, stabil isotop med 38 neutroner
72Zn syntetisk 46,5 timmar β 0,458 72Ga
SI-enheter & STP används om ej annat angivits.

Zink är ett metalliskt grundämne med kemiskt tecken Zn och atomnummer 30. Även om zink har använts i koppar-zink-legeringen mässing ända sedan romerska rikets dagar och att metallen i stor skala producerades i Indien runt år 1200, så var den rena metallen okänd för Europa fram till slutet på 1500-talet. Den industriskaliga produktionen av zink i Europa kom inte igång förrän den senare delen av 1700-talet. Korrosionsbeständiga zinkbeläggningar på stål är ett viktigt användningsområde för metallen. Andra användningsområden är i batterier och legering, som exempelvis mässing. Zinkblände, en zinksulfid, är den viktigaste zinkmalmen. Zinkproduktion innefattar rostning, lakning och slutligen pyrometallurgisk vinning eller elektrovinning. Zink är en vital mineral, nödvändig för allt liv. Enzymer med en zinkatom i sitt reaktiva centrum är vitt spridda inom biokemin, exempelvis alkoholdehydrogenas hos människan. Konsumtion av för stora mängder zink kan leda till ataxi, trötthet och kopparbrist.

Historia

Även om föremål av mässing är kända från sedan medeltid och ännu längre tillbaka, ibland med höga zinkhalter, var zinkmetall i stort sett okänd i västvärlden fram till mitten av 1700-talet. Före medeltiden förekommer zinken som förorening, och från 1400-talet använde man i Europa galmeja vid kopparsmältning, för att framställa mässing, utan att förstå att det man åstadkom var en legering med en annan metall.

Mässingslegeringar från Indien kallades tutanego, tuttanego, tuteneque eller spiauter. I Kina gick legeringen under namnet "packyyn". En av tutanegotackorna från Ostindiefararen Götheborg innehöll 99,0 procent zink, 0,8 procent järn och 0,2 procent antimon.[1]

Biologisk betydelse

Zink kan återfinnas i alla celler, men har en särskilt hög koncentration i ögon, hud, hår, naglar, hjärna, hypofys, binjurar, könsorgan, sköldkörtel, lever och njurar.

Fler än 70 enzymer är beroende av zink och klor, och nästan alla ämnesomsättningsprocesser är också det. Detsamma gäller hormonproduktionen i hypofysen, sköldkörteln, könsorganen och bukspottskörteln. Zink ingår i de enzymer som främjar transporten och utforslingen av koldioxid, och i amylas som omvandlar stärkelse. Vid syntesen av nukleinsyra (RNA och DNA) och proteiner medverkar zink aktivt. Det främjar nagel- och hårväxten, bildandet av ben och läkandet av sår (zinkpasta på munsår).

Immunförsvarets överordnade organ, thymus, är beroende av zink, samtidigt som ämnet är en beståndsdel i cellernas respirationsenzymer. Zink är dessutom en förutsättning för utnyttjandet av järn och bildandet av blod, normal funktion av prostata och optimalt utnyttjande av A-vitamin. Den kroppsvätska som har den högsta halten zink är prostatasekret, som kan ha upp mot 1000 gånger koncentrationen i blod. Prostatasekretets zink har betydelse för de ejakulerade spermiernas innehåll av zink i huvudet och därmed för skyddet av arvsmassan i spermien.

För högt zinkintag kan ge zinkförgiftning.

Zinkbrist

Huvudartikel: Zinkbrist

Vid brist på zink kan ett antal besvär uppstå. Här är några exempel:

Zink i födan

Zink påträffas oftast i livsmedel som ostron, sill, musslor, lever, lamm, ägg, oxkött, mjölk, vetegroddar, fullkornsprodukter, vetekli, öljäst, nötter, ris, ärter, morötter, rödbetor, solrosfrö och kärnor från pumpan.

Animaliska livsmedel (kött, fågel och inälvsmat, samt mjölk och mjölkprodukter) och bröd utgör de största källorna till det dagliga intaget av zink. Dock hämmas upptaget om brödet innehåller fytinsyra.[2]

Rekommenderat dagligt intag: Barn 2-7 mg, kvinnor 7-9 mg (gravida/ammande 9/11 mg), män 9-12 mg. Se vidare RDI-tabell.

Användningsområden

Zink har många viktiga användningsområden inom ytbehandling, särskilt galvanisering och varmförzinkning. Ett enkelt sätt att framställa vätgas är att utsätta zink för saltsyra enligt följande reaktion:

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2

Elektrokemi

Zink är en viktig del i brunstensbatterier

Med en elektrokemisk potential på -0,7628 volt är zink en bra metall för anodmaterial. Zink används som en del i batterier. Den vanligaste användningen i batterier är som anod i alkaliska batterier och det liknande brunstensbatteriet, i vilka oxidationen av zink är reaktionen vid anoden.[3][4]

Zink används som anod, eller bränsle, hos zink-luft-batterier/-bränsleceller. Zink används även som en "offeranod" på båtar och skepp som använder katodskydd för att förhindra korrosion hos de metaller som utsätts för havsvatten.[5]

Se även

Referenser

Noter

  1. Göteborgs sjöfartsmuseum om tutanego
  2. http://www.slv.se/sv/grupp1/Mat-och-naring/Vad-innehaller-maten/Salt--mineraler/Zink-/
  3. Besenhard, Jürgen O.. ”Handbook of Battery Materials” (PDF). http://www.ulb.tu-darmstadt.de/tocs/60178752.pdf. Läst 2008-10-08. 
  4. Wiaux, J. -P. (1995). ”Recycling zinc batteries: an economical challenge in consumer waste management”. Journal of Power Sources 57 (1–2): ss. 61–65. doi:10.1016/0378-7753(95)02242-2. 
  5. Bounoughaz, M.. ”A comparative study of the electrochemical behaviour of Algerian zinc and a zinc from a commercial sacrificial anode”. Journal of Materials Science 38 (6): ss. 1139–1145. doi:10.1023/A:1022824813564. 

Källor

Artikeln är, helt eller delvis, en översättning från en annan språkversion av Wikipedia.

Externa länkar