Cynk
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| miedź ← cynk → gal | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Wygląd | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| niebieskawoszary | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Widmo emisyjne cynku | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ogólne informacje | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nazwa, symbol, l.a. | cynk, Zn, 30 (łac. zincum) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Grupa, okres, blok | 12, 4, d | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Stopień utlenienia | I, II | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Właściwości metaliczne | metal przejściowy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Właściwości tlenków | amfoteryczne | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Masa atomowa | 65,38(2) u[a][4] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Stan skupienia | stały | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gęstość | 7134 kg/m³[1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Temperatura topnienia | 419,53 °C[1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Temperatura wrzenia | 907 °C[1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Numer CAS | 7440-66-6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| PubChem | 23994[5] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Cynk (Zn, łac. zincum) – pierwiastek chemiczny, metal przejściowy z grupy cynkowców w układzie okresowym (grupa 12).
Odkryto 30 izotopów cynku z przedziału mas 54–83, z czego trwałe są izotopy 64Zn, 66Zn, 67Zn, 68Zn i 70Zn[8].
Został odkryty w Indiach lub Chinach przed 1500 rokiem p.n.e. Do Europy wiedza o tym metalu zawędrowała dopiero w XVII wieku.
Spis treści
Występowanie[edytuj | edytuj kod]
W skorupie ziemskiej występuje w ilości 25 ppm (molowo)/79 ppm (wagowo)[9] w postaci minerałów – głównie są to blenda cynkowa i smitsonit.
W Polsce największe złoża rud cynku (wraz z rudami ołowiu) stwierdzona na północy i północnym wschodzie Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Wydobywane są głównie w okolicach Olkusza[10].
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 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[11].
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]
| Ta sekcja od 2017-11 wymaga zweryfikowania podanych informacji. Należy podać wiarygodne źródła, najlepiej w formie przypisów bibliograficznych. Część lub nawet wszystkie informacje w sekcji mogą być nieprawdziwe. Jako pozbawione źródeł mogą zostać zakwestionowane i usunięte. Dokładniejsze informacje o tym, co należy poprawić, być może znajdują się w dyskusji tej sekcji. Po wyeliminowaniu niedoskonałości należy usunąć szablon {{Dopracować}} z tej sekcji. |
Cynk jest jednym z niezbędnych mikroelementów – fakt ten został potwierdzony dopiero w 1957 roku. 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.
Część badań wskazuje, że podawanie cynku może zmniejszać natężenie objawów u dzieci z ADHD mających niedobory tego pierwiastka. Rola suplementacji cynku w tej chorobie nie jest jednak potwierdzona i wymaga dalszych badań[12].
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 powoduje obniżenie poziomu cynku w organizmie człowieka.
Uwagi[edytuj | edytuj kod]
- ↑ Wartość w nawiasie oznacza niepewność związaną z ostatnią cyfrą znaczącą. Duże różnice w składzie izotopowym tego pierwiastka w źródłach naturalnych nie pozwalają na podanie wartości masy atomowej z większą dokładnością.
Przypisy[edytuj | edytuj kod]
- ↑ a b c CRC Handbook of Chemistry and Physics, David R. Lide (red.), wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, s. 4-99, ISBN 978-1-4200-9084-0.
- ↑ a b c Cynk (ang.) w wykazie klasyfikacji i oznakowania Europejskiej Agencji Chemikaliów. [dostęp 2015-03-10].
- ↑ Cynk (nr 324930) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck KGaA) na obszar Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2011-10-05].
- ↑
Juris Meija i inni, Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report), „Pure and Applied Chemistry”, 88 (3), 2016, s. 265–291, DOI: 10.1515/pac-2015-0305.
- ↑ Cynk (CID: 23994) (ang.) w bazie PubChem, United States National Library of Medicine.
- ↑ Cynk (nr 324930) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck KGaA) na obszar Polski. [dostęp 2011-10-05].
- ↑ Cynk (nr 209988) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck KGaA) na obszar Polski. [dostęp 2015-03-10].
- ↑ Zn Isotopes (ang.). Isotopes Project, Lawrence Berkeley National Laboratory. [dostęp 2015-04-11].
- ↑ Zinc geological information. WebElements Periodic Table. [dostęp 2016-02-02].
- ↑ Rudy cynku i ołowiu. Portal Kopalin i Surowców Mineralnych – Polskie Kopalnie, 2013-10-18. [dostęp 2016-02-02].
- ↑ Ryszard Szepke: 1000 słów o atomie i technice jądrowej. Wydawnictwo Ministerstwa Obrony Narodowej, 1982. ISBN 83-11-06723-6. (pol.)
- ↑ Klaus W. Lange i inni, The Role of Nutritional Supplements in the Treatment of ADHD: What the Evidence Says, „Current Psychiatry Reports”, 19 (8), 2017, DOI: 10.1007/s11920-017-0762-1.
| Układ okresowy pierwiastków | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | ||||||||||||||||||||||||||
| 1 | H | He | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2 | Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3 | Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4 | K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | |||||||||||||||||||||||||
| 5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | |||||||||||||||||||||||||
| 6 | Cs | Ba | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn | |||||||||||
| 7 | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og | |||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||