Zinek
Zinek | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
↓ Periodická tabulka ↓ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Obecné | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Název,značka,číslo | Zinek, Zn, 30 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Cizojazyčné názvy | lat.zincum | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Skupina,perioda,blok | 12. skupina,4. perioda,blok d | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Chemická skupina | Přechodné kovy | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Koncentracevzemské kůře | 70 až 132 ppm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Koncentracevmořské vodě | 0,01 mg/l | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Vzhled | Modrobílý kovový prvek se silným leskem | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Identifikace | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Registrační číslo CAS | 7440-66-6 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomové vlastnosti | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Relativní atomová hmotnost | 65,409 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomový poloměr | 134 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kovalentní poloměr | 122 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Van der Waalsův poloměr | 139 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Iontový poloměr | 74 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronová konfigurace | [Ar] 3d104s2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oxidační čísla | 0, I, II | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronegativita(Paulingova stupnice) | 1,65 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ionizační energie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
První | 906,4 KJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Druhá | 1733,3 KJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Třetí | 3833 KJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Látkové vlastnosti | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Krystalografická soustava | Šesterečná | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Molární objem | 9,16×10−6m3/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Mechanické vlastnosti | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hustota | 7,14 g/cm3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Skupenství | Pevné | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tvrdost | 2,5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tlak syté páry | 100 Pa při 750K | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Rychlost zvuku | 3850 m/s | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Termické vlastnosti | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tepelná vodivost | 116 W⋅m−1⋅K−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Termodynamické vlastnosti | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Teplota tání | 419,53°C(692,68K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Teplota varu | 906,85°C(1 180K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Skupenské teplo tání | 7,28 KJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Skupenské teplo varu | 114,2 KJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Měrná tepelná kapacita | 388 Jkg−1K−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektromagnetické vlastnosti | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektrická vodivost | 16,6×106S/m | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Měrný elektrický odpor | 59,0 nΩ·m | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Standardní elektrodový potenciál | -0,763 V | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Magnetickéchování | Diamagnetický | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Bezpečnost | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
[1] Nebezpečí[1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
R-věty | R15,R17,R50/53 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
S-věty | S2,S43,S46,S60,S61 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Izotopy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotkySIaSTP(25 °C, 100 kPa). | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Zinek(chemická značkaZn,latinskyzincum) je měkký lehce tavitelnýkov,používaný člověkem již odstarověku.Slouží jako součást různýchslitin,používá se při výrobě barviv a jeho přítomnost v potravě je nezbytná pro správný vývoj organismu.
Základní fyzikálně-chemické vlastnosti
[editovat|editovat zdroj]![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/66/ZincMetalUSGOV.jpg/200px-ZincMetalUSGOV.jpg)
Zinek je modrobílý[zdroj?]kovový prvek se silným leskem, který však na vlhkémvzduchuztrácí. Mřížka zinku krystaluje v hexagonálním těsném uspořádání. Za normálníteplotyje křehký, v rozmezí teplot 100–150 °C je tažný a dá se válcovat na plech a vytahovat na dráty, nad 200 °C je opět křehký a dá se rozetřít na prach. Zinek je velmi snadno tavitelný a patří k nejsnáze těkajícím kovům.Tepelná vodivostzinku je 61–64 % aelektrická vodivost27 % vodivosti stříbra. Při teplotách pod 0,875 K je supravodivý. Patří mezipřechodné prvky,které mají valenční elektrony v d-sféře. Ve sloučeninách se nejčastěji vyskytuje v oxidačním čísle II, ale známe i sloučeniny, kde je zinek v oxidačním čísle I. Ty obsahují ionty Zn2+
2a je nutno je stabilizovat stericky objemnými ligandy.[2]
V silných minerálníchkyselináchse zinek velmi ochotně rozpouští za vývoje plynnéhovodíku.Navzduchuje zinek stálý, protože se rychle pokryje tenkou vrstvičkouoxidu,která jej účinně chrání proti korozi vzdušnýmkyslíkemivlhkostí(vodou) – tzv.pasivace.Zinek se ale také rozpouští v roztocíchhydroxidů,vodnémamoniakua za tepla také vchloridu amonném,což je projevem jeho amfoterity (rozpouštění v kyselinách i hydroxidech). Pokud je zinek ve velmi čistém stavu, rozpouštění v kyselinách ani hydroxidech neprobíhá nebo probíhá velmi pomalu.
Zinek navzduchupři zahřátí hoří jasně svítivým modrozeleným plamenem, přičemž vzniká bílýoxid zinečnatý.Za červeného žáru se zinek oxiduje takévodní parouaoxidem uhličitým,který se redukuje naoxid uhelnatý.Shalogenyreaguje zinek velmi neochotně a pouze za přítomnosti vlhkosti.Sulfanpůsobí na zinek za normální teploty a vzniká taksulfid zinečnatý.Za tepla se zinek slučuje také sesírouafosforem.S elementárnímdusíkem,vodíkemauhlíkemse neslučuje vůbec,[3]ale samoniakemtvoří za vysokých teplotnitrid zinečnatý.S velkým množstvím kovů je zinek neomezeně mísitelný a tvoříslitinya s některými tvoří dokonce sloučeniny.
Historický vývoj
[editovat|editovat zdroj]První použití zinku lze datovat vestarověku,kdy se používal ve slitině smědíjakomosaza to již ve starověkémEgyptěokolo roku 1400 př. n. l. nebo Homérově době. Mosaz se získávala tavením mědi se zinkovou rudou, kterou Řekové označovali jakocadmia– časem se z tohoto názvu vyvinul názevkalamín,což je nejstarší známá zinková ruda.
Čistý zinek se podařilo pravděpodobně poprvé připravit ve 13. století vIndii.Odtud se tato znalost přenesla doČíny,kde se v obdobídynastie Mingv letech 1368–1644 používaly zinkové mince. V Evropě nebyla výroba zinku známa, a proto se zinek v 17. a 18. století dovážel z Číny loděmi nizozemskéVýchodoindické společnosti.
První výroba zinku vEvropězapočala na začátku 18. století vAngliiv oblastiBristolu.Velmi rychle se započalo s výrobou také veSlezskuaBelgii.Původ slova zinek není sice úplně jasný, ale nejčastější domněnka je, že byl odvozen od německého slovaZinke(v překladu „bodec “nebo „zub “) a to podle vzhledu kovu.
Výskyt
[editovat|editovat zdroj]![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/2b/World_Zinc_Production_2006.svg/220px-World_Zinc_Production_2006.svg.png)
Vzemské kůřeje zinek poměrně bohatě zastoupen. Průměrný obsah činí kolem 100 mg/kg, čemuž odpovídá 76 ppm (parts per milion= počet částic na 1 milion částic). Tímto rozšířením v zemské kůře se řadí k prvkům jako jerubidium(78 ppm) aměď(68 ppm). I v mořské vodě je jeho koncentrace značně vysoká – 0,01 miligramu v jednom litru. Předpokládá se, že ve vesmíru připadá na jeden atom zinku přibližně 100 milionů atomůvodíku.
Hlavním minerálem a rudou pro průmyslovou výrobu zinku jesfaleritneboli blejno zinkové ZnS, v přírodě se v malém množství vyskytuje také další minerál se složením ZnS, avšak v jiné krystalové modifikaci známý jakowurtzit.Dalšími minerály zinku jsousmithsonitneboli kalamín uhličitý ZnCO3,kalamín křemičitýZn2SiO4·H2O,willemitZn2SiO4,troosit(Zn,Mn)2SiO4,zinkitneboli červená ruda zinková ZnO,franklinit(Zn,Mn)O·Fe2O3,zinečnatý spinelZnO·Al2O3ahemimorfitZn4Si2O7(OH)2.Vzácně se v přírodě můžeme setkat i selementárním,kovovým zinkem.
Velká naleziště zinkových rud, zejménasfalerituasmithsonitu,se nachází vKanadě,Spojených státech americkýcha vAustrálii.Malá množství zinku bývají také přimíšena v železných rudách a při zpracování rudželezavevysoké pecise hromadí v podobě zinkového prachu z kychtových plynů. Může to být 30 % i více, a proto se pro výrobu zinku vychází i z tohoto materiálu.
-
Sfalerit – ZnS
-
Smithsonit – ZnCO3
-
Zinkit – ZnO
Výroba
[editovat|editovat zdroj]Zinek se z 90 % vyrábí ze svýchsulfidickýchrud. Proces výroby začíná koncentrací rudy sedimentačními nebo flotačními technikami a následným pražením rudy za přístupukyslíku.
Vznikající oxid siřičitý se přitom obvykle zachycuje a používá následně pro výrobukyseliny sírové.Oxid zinečnatýse dále zpracováváelektrolytickynebo tavením skoksem.
Při elektrolytickém způsobu seoxid zinečnatýrozpouští vkyselině sírovéa z výluhu secementacízinkovým prachem získávákadmium.Roztoksíranu zinečnatéhose elektrolyzuje akovs čistotou 99,95 % se vylučuje nahliníkovékatodě.
Redukceoxidu zinečnatéhokoksemse dříve prováděla v soustavě horizontálních retort s vnějším ohřevem a pracovaly vsádkovým způsobem. Časem byly nahrazeny kontinuálně pracujícími vertikálnímiretortami,které měly někdy elektrické vyhřívání. Ani jeden z těchto dvou procesů nemá takovou termickou účinnost jako mávysoká pec,ve které spalování paliva pro zahřívání probíhá ve stejném prostoru jako redukceoxidu.Problém při výrobě zinku tímto způsobem je v tom, žeredukceoxidu zinečnatéhouhlíkemneprobíhá pod teplotou varu zinku. Navíc při následném ochlazení par zinku dochází k reakci těchto par soxidem uhličitýmza vzniku oxidu zinečnatého aoxidu uhelnatého.Teprve v padesátých letech dvacátého století se podařilo vyrobit takovou vysokou pec, která dokázala zvládnout problém výroby. Zinkové páry, které opouští vrchol pece jsou tak rychle schlazovány a rozpouštěny zkrápěnýmolovem,že zpětnáoxidacenaoxid zinečnatýje minimální. Zinek se následně odděluje jako kapalina s 99 % čistotou. Poté je rafinován vakuovou destilací, čímž se získá 99,99 % čistý zinek.
Světová produkce zinku je stálá a pohybuje se kolem 6 milionů tun za rok. Zinek je poželeze,mědiahliníkučtvrtým nejvíce průmyslově vyráběným kovem. Nejvíce rudy se vytěží vKanadě,ale většina se zpracovává jinde.
Využití
[editovat|editovat zdroj]![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/69/Microstructure_of_rolled_and_annealed_brass%3B_magnification_400X.jpg/220px-Microstructure_of_rolled_and_annealed_brass%3B_magnification_400X.jpg)
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/bf/Torun_kosciol_garn_dach.jpg/220px-Torun_kosciol_garn_dach.jpg)
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/fa/Hauerbuckel_1.jpg/220px-Hauerbuckel_1.jpg)
Elementární zinek nachází významné uplatnění jako antikorozní ochranný materiál především proželezoa jehoslitiny.Pozinkovanýželezný plech se vyrábí řadou postupů, nejčastější jegalvanické pokovování,postřikování, napařování nebo žárové nanášení tenkého povlaku zinku.
Zinek má velmi dobré vlastnosti pro výrobu odlitků – díky výborné zatékavosti vyplňuje roztavený zinek dokonale odlévací formu. Vyrábí se tak kovové součástky, které jsou dobře odolné vůči atmosférickým vlivům (v suchu nekorodují, ale ve vlhku výrazně), ale nemusejí snášet výrazné mechanické namáhání, protože zinek je mechanicky velmi málo odolný. Příkladem mohou být některé části motorovýchkarburátorů,kovové ozdoby, okenní kliky, konve,vědra,vany,střešníokapy,střechy, obkládání nádrží, skříní, ledniček apod. Titanzinkový plech na střechy je slitina zinku s cca 0,3 % titanu.
Poměrně významné místo patřilo zinku ve výroběgalvanických článků(a jejich baterií). Dodnes je běžně užívánzinko-uhlíkový článek.V této oblasti se ale stále více využívají jiné principy, které pracují s jinými prvky, zejménaniklemalithiem.
Ze slitin zinku je nejvýznamnější slitina smědí– bílá a červenámosaz.Prakticky se využívá řady různých mosazí s odlišným poměrem obou kovů, které se liší jak barvou tak mechanickými vlastnostmi – tvrdostí, kujností, tažností i odolností proti vlivům okolního prostředí. Obecně se mosaz oproti čistému zinku vyznačuje výrazně lepší mechanickou odolností i vzhledem. Bílá mosaz se skládá z 85 % zinku, 5 %hliníkua 10 %mědi.Dalšími významnými slitinami jsou různé druhybronzu– například se složením 88 % cínu, 6 % hliníku a 6 % mědi a slitinazelco,která má složení 83 % zinku, 15 % hliníku a 2 % mědi.
Zinek se v menší míře používá i při výrobě klenotnických slitin sezlatem,stříbrem,mědíaniklem.Využívá se ho také k srážení zlata vyluhovanéhokyanidema vhutnictvík odstříbřováníolova– tzv.parkesování.
Další využití zinku je při výrobě závaží pro vyvažování automobilových kol jako náhrada za toxické olovo.
Mnoho ze sloučenin zinku se využívá jako nátěrové barvy. K nejznámějším patřílithopon,což je směssulfidu zinečnatéhoasíranu barnatéhoazinková běloba,což je jemně práškovanýoxid zinečnatý.Další známá barva je jemně práškovanézinkové blejno,chemickysulfid zinečnatýZnS, který se používá jako antikorózní nátěr naželezo,například se s ním natírají mosty a části strojů.
Ze zinku se také razily mince (zejména za válečných období) –Protektorátní10–, 20–, 50haléře a 1korunya některéříšské pfennigy.
Sloučeniny
[editovat|editovat zdroj]Ve svých sloučeninách se zinek vyskytuje vždy jako kladně dvojmocný zinečnatýkation.Sloučeniny zinku jsou bezbarvé (bílé), pokud není anion vázaný k zinečnatému kationu barevný.
Anorganické sloučeniny
[editovat|editovat zdroj]![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/13/Zinc_oxide.jpg/200px-Zinc_oxide.jpg)
Většina zinečnatých sloučenin je ve vodě rozpustných. Nerozpustné jsou především zásadité soli, které se z velké části rozpouští ve vodném roztoku amoniaku na komplexní aminosloučeniny nebo v nadbytečném množstvíhydroxidunahydroxozinečnatany.
- Oxid zinečnatýZnO je bílá práškovitá látka, nerozpustná ve vodě, rozpouští se v zředěných kyselinách a roztocích hydroxidů. V přírodě se nachází jako nerostzinkit.Používá se jako netoxickýbílýpigmentpři výrobě barviv známých jakozinková běloba.Slouží také jako plnicí prostředek při výrobě vulkanizovanéhokaučukua nachází uplatnění i v keramickém a sklářském průmyslu při výrobě speciálních chemicky odolnýchskelaglazurneboemailů.Oxid zinečnatýse dá připravit termickým rozklademhydroxidu zinečnatého,uhličitanu zinečnatéhonebodusičnanu zinečnatého,ale průmyslově se připravuje spalováním zinku.
- Hydroxid zinečnatýZn(OH)2je bílá práškovitá látka, nerozpustná ve vodě, rozpustná v roztocích zředěnýchkyselin,koncentrovanějších roztocích alkalickýchhydroxidů,vodném roztokuamoniakua částečně se rozpouští také ve vodných roztocích amonných solí. Hydroxid zinečnatý se vyskytuje v 5 krystalických modifikacích, z nichž za normální teploty je stabilní pouze jedna.Hydroxid zinečnatýse připravuje srážením rozpustných zinečnatých solí rozpustným alkalickým hydroxidem.
- Sulfid zinečnatýZnS je v čistém stavu bílá práškovitá látka, nerozpustná ve vodě, v čerstvém stavu rozpustná ve zředěných kyselinách. V přírodě se vyskytuje jako nerostsfaleritneboliblejno zinkovéawurtzit.Využívá se jako nátěrová barva známá pod názvemzinkové blejnoa ve směsi se síranem barnatým pod názvemlithopon.Zvláštní modifikací sulfidu zinečnatého je tzv.Sidotovo blejno,které je výrazněluminiscenčnía slouží jako základní látka pro světélkující nátěry hodinových ručiček a v podobných aplikacích.Sulfid zinečnatýse připraví srážením vodného roztoku zinečnaté solisulfanemnebo alkalickýmsulfidem.
- Chlorid zinečnatýZnCl2je bílá krystalická látka, dobře rozpustná ve vodě,methanolu,ethanolu,etheru,acetonu,glycerinu,pyridinu,anilinua dalších organických rozpouštědlech, je značně hygroskopický. Stejně jako síran slouží jakoimpregnační prostředekpro ochranu dřeva před plísněmi a hnilobou. Používá se také při výrobědeodorantů,v lékařství, v tisku tkanin, při výrobě organických barviv a například při naleptávání kovů při pájení. V roztoku vytváří podvojné adiční i komplexní sloučeniny.Chlorid zinečnatýse připravuje rozpouštěnímsulfidu zinečnatého,hydroxidu zinečnatého,uhličitanu zinečnatého,oxidu zinečnatéhonebo zinkových odpadů vkyselině chlorovodíkové.
- Bromid zinečnatýZnBr2je bílá krystalická látka, dobře rozpustná ve vodě. V roztoku tvoří adiční, podvojné i komplexní sloučeniny. Připravuje se rozpouštěnímhydroxidu zinečnatého,uhličitanu zinečnatého,oxidu zinečnatéhonebo zinkových odpadů vkyselině bromovodíkové.
- Jodid zinečnatýZnI2je nažloutlá krystalická látka, dobře rozpustná ve vodě. Používá se v lékařství. V roztoku tvoří podvojné, adiční i komplexní sloučeniny. Připravuje se rozpouštěnímhydroxidu zinečnatého,uhličitanu zinečnatého,oxidu zinečnatéhonebo zinkových odpadů vkyselině jodovodíkové.
- Fluorid zinečnatýZnF2je bílá krystalická látka, špatně rozpustná ve vodě. Používá se ke konzervování dřeva. V roztoku tvoří podvojné, adiční i komplexní sloučeniny. Připravuje se rozpouštěnímhydroxidu zinečnatého,uhličitanu zinečnatého,oxidu zinečnatéhonebo zinkových odpadů vkyselině fluorovodíkové.
- Dusičnan zinečnatýZn(NO3)2je bílá krystalická látka, dobře rozpustná ve vodě. Vyskytuje se v podobě čtyř hydrátů. Připravuje se rozpouštěnímhydroxidu zinečnatého,uhličitanu zinečnatého,oxidu zinečnatéhonebo zinkových odpadů vkyselině dusičné.
- Síran zinečnatýZnSO4je bílá krystalická látka, dobře rozpustná ve vodě, známá také jakobílá skalicev podobě svého heptahydrátu síranu zinečnatého ZnSO4·7H2O. V přírodě se vyskytuje jako nerostgoslarit.Síran zinečnatý slouží jako součást barviv pro potisk tkanin i přípravků proimpregnacidřeva, k přípravělithoponu,v galvanostegii, v lékařství a je základní látkou pro přípravu dalších zinečnatých sloučenin. Zředěné vodné roztoky této soli mají dezinfekční účinky. V roztoku vytváří síran zinečnatý adiční a podvojné sloučeniny. Připravuje se rozpouštěnímhydroxidu zinečnatého,uhličitanu zinečnatého,oxidu zinečnatéhonebo zinkových odpadů vkyselině sírové.
- Kyanid zinečnatýZn(CN)2je bílá práškovitá látka, nerozpustná ve vodě a lihu, snadno rozpustná v nadbytkukyanidunakyanozinečnatan.Kyanid zinečnatý je látka bez chuti, ale jedovatá, přesto se v některých případech používá v lékařství.Kyanid zinečnatýse připravuje srážením roztoků zinečnatých solí alkalickým kyanidem.
- Uhličitan zinečnatýZnCO3je bílá práškovitá látka, nerozpustná ve vodě, rozpustná v zředěných roztocích kyselin. V přírodě se nachází jako nerostkalamín uhličitýnebolismithsonitahydrozinkit.V roztoku je možno připravit různé zásadité uhličitany a z nich poté adiční, podvojné i komplexní sloučeniny.Uhličitan zinečnatýse připravuje srážením roztoků rozpustné zinečnaté soli roztokem alkalickéhouhličitanu.
- Křemičitan zinečnatýZnSiO3je bílá práškovitá látka, nerozpustná ve vodě. V přírodě se vyskytuje jako nerostwillemit,troositakalamín křemičitý.Křemičitan zinečnatý se připravuje srážením roztoků rozpustné zinečnaté soli alkalickýmuhličitanem.
- Hydrid zinečnatýZnH2je bílá krystalická látka, která se vodou a teplotou nad 90 °C rozkládá. Sboranemamethylidem zinečnatýmtvoří podvojné sloučeniny rozpustné vetheru.Hydrid zinečnatý se připravuje působenímtetrahydridohlinitanu lithnéhonajodid zinečnatýnebomethylid zinečnatý.
Komplexní sloučeniny
[editovat|editovat zdroj]Tvorba komplexních anionů u zinku není tak výrazná jako u předchozích kovů 4. periody. Na rozdíl od předchozích kovů však velmi ochotně váže hydroxidové aniony a vytváří tak hydroxozinečnatanový anion ahydroxozinečnatany.Zinek tvoří naproti tomu velmi ochotně komplexní kationty, zejména svodouaamoniakem.Zatímcoaquakomplexyjsou výhradněoktaedrické,nepodařilo se doposud v roztoku připravitaminokomplexzinku s 6komplexněvázanými molekulami amoniaku.
- Hydroxozinečnatanyvznikají rozpouštěním zinku,oxidu zinečnatéhonebohydroxidu zinečnatéhov nadbytečném množství alkalickéhohydroxidu.Jsou to bezbarvé sloučeniny nejčastěji složení M2I[Zn(OH)4] s tetraedrickým uspořádáním, ale existují i MI[Zn(OH)3] a M4I[Zn(OH)6].
- Amoniakáty zinkujsou bezbarvé komplexní sloučeniny, které vznikají rozpouštěním sloučenin zinku ve vodném roztoku amoniaku. Všechny tyto sloučeniny jsou velmi dobře rozpustné ve vodě a mají nejčastěji složení [Zn(NH3)2]2+s rovinným uspořádáním a [Zn(NH3)4]2+stetraedrickýmuspořádáním. Na suché cestě se podařilo připravit sloučeniny se složením [Zn(NH3)]2+,[Zn(NH3)5]2+a [Zn(NH3)6]2+,tyto sloučeniny však za běžných podmínek odštěpují molekulyamoniaku.
- Kyanozinečnatanovýanion je bezbarvý, dobře rozpustný ve vodě a má nejčastěji složení M2I[Zn(CN)4], ale existují i sloučeniny o složení MI[Zn(CN)3]. Roztoky kyanidu zinečnatého a měďného v nadbytečném alkalickém kyanidu slouží vgalvanostegiik přípravě mosazných povlaků.
Organické sloučeniny
[editovat|editovat zdroj]- Octan zinečnatýZn(C2H3O2)2je bílá krystalická látka, rozpustná ve vodě, ve vodě se však částečně hydrolyticky štěpí. Používá se jako ochranný prostředek proti ohni, v lékařství jako kloktadlo a k omývání při kožních onemocněních.Octan zinečnatýse připravuje rozpouštěnímoxidu zinečnatéhovkyselině octové.
- Šťavelan zinečnatýZnC2O4je bílá krystalická látka, nerozpustná ve vodě, dobře rozpustná v nadbytku alkalickéhošťavelanuna rozpustné komplexní sloučeniny. Připravuje se srážením roztoku rozpustné zinečnaté solikyselinou šťavelovounebo alkalickým šťavelanem.
Biologický význam
[editovat|editovat zdroj]![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/19/Foodstuff-containing-Zinc.jpg/170px-Foodstuff-containing-Zinc.jpg)
Zinek patří mezi prvky, které mají velmi významný vliv na správný vývoj všech živých organizmů rostlinných i živočišných. Přitom zinek není obsažen v živých tkáních ve vysokém množství – uvádí se, že tělo dospělého člověka obsahuje pouze přibližně 2 g zinku.Doporučená denní dávkazinku v lidské potravě se pohybuje mezi 15–25 mg prvku.Evropský úřad pro bezpečnost potravin(EFSA) stanovil maximální tolerovaný příjem zinku na 25 mg denně.[5]
Přítomnost zinku v organizmu je nezbytnou podmínkou pro správné fungování řady enzymatických systémů – nejvýznamnější je patrněinzulínový.Přítomnost zinku v potravě je důležitá nejen v době růstu organizmu, kde jeho nedostatek vede k opožďování tělesného i duševního dospívání, ale i v dospělosti. Nedostatečné množství zinku v potravě totiž způsobuje nechtěný úbytek na váze, pomalé hojení ran, zhoršování paměti a smyslové poruchy – předevšímzrakové,čichové.Zinek je přítomen v poměrně značném množství vespermatua jeho dostatek v potravě je podmínkou pro správný pohlavní vývoj i dokonalou funkci pohlavních orgánů mužů.
V potravě jsou hlavními zdroji zinkujátra,tmavé maso,mléko,vaječné žloutky a mořští živočichové – předevšímústřice.Z rostlinných produktů jde především o celozrnné cereálie,fazole,ořechya dýňová semena. Protože množství přijímaného zinku, obsaženého v živočišné potravě značně převyšuje objem zinku, který může být získán z rostlinné potravy, je důležité, aby přísnívegetariánidbali o dostatečný příjem zinku především v případě těhotných žen, kde je doporučovaná dávka zinku na vysoké úrovni kolem 25 mg Zn/den.
Rostlinami je zinek přijímán z půdního roztoku pomocífytometaloforů(podobně jako uželeza). Jeho nedostatek způsobuje odumírání vzrostných vrcholů, nadbytekchlorózu.
Doplněk stravy
[editovat|editovat zdroj]Absorbovatelnost zinku z doplňků stravy u mladých lidí je v průměru 61,3 % u citronanu zinečnatého, 60,9 % u glukonátu zinečnatého a 49,9 % u oxidu zinečnatého. V případě oxidu zinečnatého se snižuje využitelnost v případě podání společně s jídlem.[6]Podle jiného výzkumu je využitelnost zinku měřená koncentrací v plazmě ze glukonátu zinečnatého v intervalu 10–23 % a z oxidu zinečnatého 1,9–14,3 %.[7]
Odkazy
[editovat|editovat zdroj]Reference
[editovat|editovat zdroj]- ↑abZinc.pubchem.ncbi.nlm.nih.gov[online]. PubChem [cit. 2021-05-24].Dostupné online.(anglicky)
- ↑HOUSECROFT C. E., SHARPE A. G.Anorganická chemie.Praha: VŠCHT, 2015. 1152 s.ISBN978-80-7080-872-6.
- ↑GREENWOOD, Norman Neill.Chemie prvků. Sv. 1..1. vyd. vyd. Praha: Informatorium 793 s., 1 příl s.Dostupné online.ISBN80-85427-38-9,ISBN978-80-85427-38-7.OCLC320245801S. 1495.
- ↑JASINSKI, Stephen M.Mineral Commodity Summaries 2007: Zinc[online]. United States Geological Survey [cit. 2008-11-25].Dostupné online.
- ↑Miroslav Šuta, Vladimír Šťovíček:Zinek pro zdraví: Kdy pomáhá? A kdy už škodí?,Český rozhlas Plzeň, 11. leden 2020
- ↑WEGMÜLLER, Rita; TAY, Fabian; ZEDER, Christophe. Zinc Absorption by Young Adults from Supplemental Zinc Citrate Is Comparable with That from Zinc Gluconate and Higher than from Zinc Oxide.The Journal of Nutrition.2014-02-01, roč. 144, čís. 2, s. 132–136.Dostupné online[cit. 2019-03-22].ISSN0022-3166.DOI10.3945/jn.113.181487.PMID24259556.(anglicky)
- ↑SIEPMANN, M.; SPANK, S.; KLUGE, A. The pharmacokinetics of zinc from zinc gluconate: a comparison with zinc oxide in healthy men.International Journal of Clinical Pharmacology and Therapeutics.2005-12, roč. 43, čís. 12, s. 562–565. PMID: 16372518.Dostupné online[cit. 2019-03-22].ISSN0946-1965.PMID16372518.
Literatura
[editovat|editovat zdroj]- Cotton F. A., Wilkinson J.:Anorganická chemie, souborné zpracování pro pokročilé, ACADEMIA, Praha 1973
- Holzbecher Z.:Analytická chemie, SNTL, Praha 1974
- Dr. Heinrich Remy,Anorganická chemie1. díl, 1. vydání 1961
- N. N. Greenwood – A. Earnshaw,Chemie prvků1. díl, 1. vydání 1993ISBN80-85427-38-9
Externí odkazy
[editovat|editovat zdroj]Obrázky, zvuky či videa k tématuzineknaWikimedia Commons
GaleriezineknaWikimedia Commons
Slovníkové heslozinekve Wikislovníku
- Zinek– Chemický vzdělávací portál
- Zinek v potravinách
- Zinek a lidské zdraví