Cynk

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Cynk
miedź ← cynk → gal
Wygląd
niebieskawoszary
Cynk
Widmo emisyjne cynku
Widmo emisyjne cynku
Ogólne informacje
Nazwa, symbol, l.a. cynk, Zn, 30
(łac. zincum)
Grupa, okres, blok 12, 4, d
Stopień utlenienia II
Właściwości metaliczne metal przejściowy
Właściwości tlenków amfoteryczne
Masa atomowa 65,38(2)[a][3] u
Stan skupienia stały
Gęstość 7140 kg/m³
Temperatura topnienia 419,53 °C
Temperatura wrzenia 907 °C
Numer CAS 7440-66-6
PubChem 23994[4]
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)
Commons Multimedia w Wikimedia Commons
Wikisłownik Hasło cynk w Wikisłowniku
Ujednoznacznienie Ten artykuł dotyczy pierwiastka chemicznego cynk. Zobacz też: instrument dęty cynk.

Cynk (Zn, łac. zincum) – pierwiastek chemiczny, metal przejściowy z grupy cynkowców w układzie okresowym (grupa 12).

Posiada 23 izotopy z przedziału mas: 57-78. Trwałe są izotopy 64, 66, 67, 68 i 70.

Został odkryty w Indiach lub Chinach przed 1500 p.n.e. Do Europy metal ten zawędrował dopiero w XVII wieku.

Występowanie[edytuj | edytuj kod]

Wydobycie cynku na świecie w 2006 roku

Występuje w skorupie ziemskiej w ilości 75 ppm (0,004% wagowo[6]) w postaci minerałów – głównie są to blenda cynkowa i smitsonit.

W Polsce największymi producentami rud cynku są kopalnie w Olkuszu i Libiążu.

W produktach żywnościowych duże ilości związków cynku znajdują się w ostrygach, chudym mięsie, drobiu i rybach. Dostarczają go również kasze i chleb pełnoziarnisty.

Otrzymywanie[edytuj | edytuj kod]

Cynk na skalę przemysłową otrzymuje się metodą pirometalurgiczną bądź hydrometalurgiczną. Proces pirometalurgiczny polega zazwyczaj na prażeniu spiekającym koncentratów zawierających siarczek cynku, a następnie redukcji otrzymanego w wyniku prażenia tlenku cynku w piecach szybowych specjalnej konstrukcji, wyposażonych w kondensator do szybkiego skraplania powstających par cynku. Dawniej proces ten prowadzono najczęściej w tzw. muflach poziomych. W procesie hydrometalurgicznym koncentrat poddaje się ługowaniu roztworem kwasu siarkowego, otrzymany roztwór siarczanu cynku oczyszcza się, i wydziela się z niego metaliczny cynk drogą elektrolizy. Następnie okresowo zdziera się cynk z katod, przetapia i odlewa w tzw. gąski.

Właściwości fizyczne i chemiczne[edytuj | edytuj kod]

Cynk metaliczny jest błękitnobiałym, kruchym metalem. Na powietrzu ulega podobnej do aluminium pasywacji. Cynk jest bardzo reaktywny zarówno w środowisku kwasowym, jak i zasadowym, nie reaguje natomiast z wodą w warunkach obojętnych.

Związki[edytuj | edytuj kod]

Szeroko stosowanym związkiem cynku jest jego tlenek ZnO (biel cynkowa), który jest wykorzystywany jako dodatek do farb i lakierów, oraz jako wypełniacz i stabilizator gumy i tworzyw sztucznych.

Cynk-65[edytuj | edytuj kod]

Izotop podlegający rozpadowi beta plus, emitując promieniowanie gamma o energii 1,115 MeV, promieniowanie anihilacji (511 keV) i promieniowanie charakterystyczne linii Kα miedzi (8,047 keV). Stosowany w metodzie atomów znaczonych[6].

Zastosowanie[edytuj | edytuj kod]

Najważniejsze zastosowanie technologiczne cynku to pokrywanie nim blach stalowych (stal ocynkowana), w celu uodpornienia na korozję. Cynk jest też składnikiem wielu stopów, zwłaszcza z miedzią (mosiądz, tombak). Cynk stosowany jest też w ogniwach elektrycznych Daniella i Leclanchégo.

Znaczenie biologiczne[edytuj | edytuj kod]

Cynk jest jednym z niezbędnych mikroelementów – fakt ten został potwierdzony dopiero w 1957 r. Jest obecny w centrach aktywnych wielu (około 200) enzymów uczestniczących w różnych procesach, w tym w przemianach metabolicznych. Ponadto wiele czynników transkrypcyjnych, białek regulatorowych i innych typów białek wiążących DNA zawiera tzw. palce cynkowe. W związku z tym cynk ma wpływ na wszystkie podstawowe procesy życiowe. Bierze udział między innymi w mineralizacji kości, gojeniu się ran, wpływa na pracę układu odpornościowego, prawidłowe wydzielanie insuliny przez trzustkę oraz na stężenie witaminy A i cholesterolu. Ma swój udział w regulacji ciśnienia krwi i rytmu serca. Jest też niezbędny przy syntezie związków regulujących wzrost i rozwój roślin. Cynk zwiększa produkcję plemników.

Jego minimalne dzienne spożycie wynosi 5 mg, zalecane 15-20 mg. Wchłanianie z przewodu pokarmowego kształtuje się na poziomie 10-40% i zachodzi głównie w jelicie cienkim. Wchłanianie z pokarmu jest regulowane hormonalnie i zależy od zapotrzebowania (zwiększa się w stanach niedoboru). Białka zwierzęce i kwas cytrynowy ułatwiają absorpcję cynku, natomiast żelazo i miedź utrudniają ją.

Niedobór cynku powoduje niedokrwistość, spowolnienie tempa wzrostu, wady wrodzone, złe gojenie się ran, łuszczycopodobne zmiany skórne, zapalenia skóry i utratę owłosienia, złą tolerancję glukozy, biegunki, utratę apetytu. U dorosłych mogą również wystąpić: kurza ślepota, zmniejszenie odporności, zaburzenia w grasicy i węzłach chłonnych, zaburzenia smaku i węchu (ocenia się, że przyczyną ok. 25% objawów zaburzeń smaku i węchu jest niedobór cynku). Może sprzyjać miażdżycy tętnic, ponieważ zmniejsza odporność komórek na uszkodzenia. U dzieci niedobór cynku sprawia, że są niższe niż rówieśnicy i gorzej się rozwijają umysłowo. Niedobór pierwiastka u roślin powoduje chlorozę i karlenie liści.

Cynk działa leczniczo na wrzody żołądka, uporczywe żylaki, reumatyzm, owrzodzenia, trądzik, choroby skórne.

Sole cynku(II) w dużych ilościach są rakotwórcze.

Regularne zażywanie niektórych farmaceutyków, w tym pigułek antykoncepcyjnych, oraz picie alkoholu wpływa na obniżenie poziomu cynku w organizmie człowieka.

Uwagi

  1. Liczba w nawiasie oznacza niepewność ostatniego podanego miejsca po przecinku.

Przypisy

  1. 1,0 1,1 Informacje o klasyfikacji i oznakowaniu substancji według Rozporządzenia 1272/2008, zał. VI: Cynk (pol.) w bazie European chemical Substances Information System. Instytut Ochrony Zdrowia i Konsumenta. [dostęp 2011-10-05].
  2. Cynk (ang.). Karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich dla Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2011-10-05].
  3. Current Table of Standard Atomic Weights in Order of Atomic Number (ang.). Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights, IUPAC, 2013-09-24. [dostęp 2013-12-02].
  4. Cynk – podsumowanie (ang.). PubChem Public Chemical Database.
  5. Cynk (pol.). Karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich dla Polski. [dostęp 2011-10-05].
  6. 6,0 6,1 Ryszard Szepke: 1000 słów o atomie i technice jądrowej. Wydawnictwo Ministerstwa Obrony Narodowej, 1982. ISBN 8311067236. (pol.)