ปฏิกิริยาเคมีกับสังกะสี ปฏิกิริยากับสารที่ซับซ้อน

Zinc หรือ Zincum เป็นธาตุที่ 30 ของตารางธาตุเคมีของ Mendeleev และเขียนแทนด้วยสัญลักษณ์ Zn ส่วนใหญ่จะใช้ในการสร้างผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปที่ผิดรูปและเป็นส่วนหนึ่งของส่วนผสมประเภทต่างๆ ในรูปแบบที่บริสุทธิ์ ดูเหมือนโลหะเปราะที่มีสีน้ำเงินอมเงิน ออกซิไดซ์อย่างรวดเร็วและเคลือบด้วยฟิล์มป้องกัน (ออกไซด์) เนื่องจากทำให้เสื่อมเสียอย่างเห็นได้ชัด

มีการขุดในคาซัคสถาน ออสเตรเลีย อิหร่าน และโบลิเวีย เนื่องจากความยากลำบากในการกำหนดโลหะของ มักเรียกว่า "โกง".

ประวัติอ้างอิง

ชื่อ "สังกะสี" ถูกกล่าวถึงเป็นครั้งแรกในหนังสือ "Liber Mineralium" โดย Paracelsus บางแหล่งก็หมายถึง "ฟัน" โลหะผสมของสังกะสีกับทองแดงหรือทองเหลืองเป็นที่รู้จักกันมานานแล้ว มันถูกใช้ในกรีกโบราณอินเดียและอียิปต์โบราณต่อมาวัสดุกลายเป็นที่รู้จักในประเทศจีน

ในรูปแบบบริสุทธิ์ โลหะได้เฉพาะในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 18 ในปี 1738 ในบริเตนใหญ่โดยใช้วิธีการกลั่น William Champion กลายเป็นผู้ค้นพบ การผลิตเชิงอุตสาหกรรมเริ่มขึ้นหลังจาก 5 ปี และในปี 1746 ในเยอรมนี นักเคมี Andreas Sigismund Marggraf ได้พัฒนาและอธิบายรายละเอียดของเขาเองอย่างละเอียด วิธีการรับสังกะสี. เขาแนะนำให้ใช้วิธีการเผาส่วนผสมของโลหะออกไซด์กับถ่านหินในดินเหนียวทนไฟโดยไม่ต้องเข้าถึงอากาศ การควบแน่นของไอระเหยที่ตามมาจะต้องเกิดขึ้นในตู้เย็น เนื่องจากคำอธิบายโดยละเอียดและการพัฒนาที่อุตสาหะ Marggraf มักถูกให้เครดิตว่าเป็นผู้ค้นพบสารนี้

ในตอนต้นของศตวรรษที่ 19 พบวิธีการแยกโลหะโดยการรีดที่ 100 C o -150 C o ในตอนต้นของศตวรรษหน้า พวกเขาได้เรียนรู้วิธีสกัดสังกะสีด้วยวิธีอิเล็กโทรไลต์ ในรัสเซียโลหะแรกได้รับในปี 1905 เท่านั้น

คุณสมบัติทางกายภาพ

• เลขอะตอม: 30.
• มวลอะตอม: 65.37
• ปริมาตรอะตอม: 9.15
• ความหนาแน่น: 7.133 ก./ซม.3
• อุณหภูมิที่ต้องการสำหรับการหลอมละลาย: 419.5 C ประมาณ
• จุดเดือด: 906 C ประมาณ
• พลังงานพื้นผิว: 105 mJ/m 2
• ค่าการนำไฟฟ้าจำเพาะ: 16.2 * 10 -6 Sm / m.
• ความจุความร้อนกราม: 25.4 J / (K * mol)
• ปริมาณฟันกราม: 9.2 ซม. 3 /โมล

สังกะสีมีคุณสมบัติเชิงกลต่ำ แตกและแตกง่ายที่อุณหภูมิปกติ แต่ ที่อุณหภูมิ 100 C o -150 C oค่อนข้างอ่อนและเปลี่ยนรูปได้ง่าย: หล่อหลอมรีดเป็นแผ่น น้ำเปล่าปลอดภัยสำหรับโลหะ ในขณะที่กรดและด่างกัดกร่อนง่าย ด้วยเหตุนี้ สังกะสีในรูปแบบบริสุทธิ์จึงไม่ใช้สำหรับการผลิตชิ้นส่วน เฉพาะโลหะผสมเท่านั้น

คุณสมบัติทางเคมี

โครงแบบอิเล็กทรอนิกส์ภายนอกของอะตอมสังกะสีหนึ่งอะตอมสามารถเขียนได้เป็น 3 d 10 4 s 2 . โลหะมีการใช้งานและเป็นตัวรีดิวซ์ที่มีพลัง ที่อุณหภูมิ 100 ° C ในที่โล่ง มันจะถูกปกคลุมด้วยฟิล์มที่ประกอบด้วยคาร์บอเนตพื้นฐานและกลายเป็นสีทื่อมาก เมื่อสัมผัส คาร์บอนไดออกไซด์และความชื้นสูงธาตุเริ่มสลายตัว ในสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนหรือปกติ เมื่อถูกความร้อนอย่างแรง สังกะสีจะเผาไหม้ ทำให้เกิดเปลวไฟสีน้ำเงินและควันสีขาว ซึ่งประกอบด้วยซิงค์ออกไซด์ องค์ประกอบแห้งของฟลูออรีน โบรมีน และคลอรีน มีผลติดไฟได้ต่อสังกะสี แต่มีเพียงการมีส่วนร่วมของไอน้ำเท่านั้น

เมื่อรวมโลหะและกรดแร่อย่างแรง สารเดิมจะละลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากส่วนผสมถูกทำให้ร้อน เกิดเกลือที่สอดคล้องกัน. ด่าง ละลายและสารละลายออกซิไดซ์สาร ทำให้เกิดซิงค์ไซต์ ละลายในน้ำ และปล่อยไฮโดรเจน ความเข้มของการสัมผัสกับกรดและด่างขึ้นอยู่กับการมีอยู่ของสิ่งเจือปนในสังกะสี ยิ่งโลหะ "บริสุทธิ์" มากเท่าไร ก็ยิ่งมีปฏิกิริยาต่อโลหะที่อ่อนลงเนื่องจากแรงดันไฟเกินของไฮโดรเจน

ในฐานะที่เป็นองค์ประกอบอิสระ ไม่พบสังกะสีในธรรมชาติ สามารถขุดได้จากแร่ธาตุ 66 ชนิด ได้แก่ สฟาเลไรต์ คาลาไมน์ แฟรงคลิไนต์ ซิงค์ไซต์ วิลเลไมต์ สมิธโซไนต์ อดีตเป็นแหล่งที่มาของโลหะที่พบมากที่สุดและมักเรียกกันว่า "ส่วนผสมของสังกะสี" ประกอบด้วยสังกะสีซัลไฟด์และสิ่งเจือปนที่ทำให้แร่ธาตุมีสีสันหลากหลาย สิ่งนี้ซับซ้อนในการค้นหาและระบุตัวตนที่ถูกต้อง

คุณสามารถหาสังกะสีได้ในหินที่เป็นกรดและอัคนี - ในตอนหลังมีมากกว่านั้นเล็กน้อย มักเป็นโลหะในรูปของซัลไฟด์ควบคู่ไปกับตะกั่ว พบในแหล่งน้ำร้อน, อพยพในแหล่งพื้นผิวและใต้ดิน.

อุณหภูมิที่ต้องใช้ในการหลอมสังกะสีต้องน้อยกว่า 419 C o แต่ไม่เกิน 480 C o มิฉะนั้น เศษโลหะจะงอกขึ้นและการสึกหรอของผนังอ่างซึ่งมักทำจากเหล็กจะเพิ่มขึ้น ในสถานะหลอมเหลว อนุญาตให้มีสิ่งเจือปนธาตุเหล็กไม่เกิน 0.05% มิฉะนั้น อุณหภูมิที่จำเป็นสำหรับการหลอมจะเริ่มสูงขึ้น ถ้าเปอร์เซ็นต์ธาตุเหล็กเกิน 0.2% สังกะสีจะไม่สามารถรีดได้

สังกะสีได้มาจากแร่โพลีเมทัลลิกซึ่ง สามารถมีองค์ประกอบได้ถึง 4%. หากแร่ได้รับการเสริมสมรรถนะด้วยการเลือกลอยตัว ก็สามารถหาสังกะสีเข้มข้นได้มากถึง 60% ส่วนที่เหลือจะถูกครอบครองโดยความเข้มข้นของโลหะอื่น สังกะสีเข้มข้นจะถูกเผาในเตาเผาฟลูอิไดซ์เบดหลังจากนั้นซิงค์ซัลไฟด์จะกลายเป็นออกไซด์และปล่อยซัลเฟอร์ไดออกไซด์ หลังไปเสีย: ได้กรดกำมะถันจากมัน

ในการแปลงซิงค์ออกไซด์เป็นโลหะนั้นใช้สองวิธี

1. การกลั่นหรือ pyrometallurgical สารเข้มข้นถูกเผาแล้วเผาเพื่อให้มีการซึมผ่านของก๊าซและแกรนูล และลดลงด้วยโค้กหรือถ่านหินที่อุณหภูมิ 1200-1300 องศาเซลเซียส ในระหว่างการทำปฏิกิริยาจะเกิดไอระเหยของโลหะซึ่งควบแน่นและเทลงในแม่พิมพ์ ความบริสุทธิ์ของสังกะสีถึง 98.7% หลังจากนั้นสามารถเพิ่มเป็น 99.995% โดยใช้การแก้ไข แต่วิธีหลังค่อนข้างแพงและซับซ้อน
2. อิเล็กโทรไลต์หรือไฮโดรเมทัลโลหการ สารเข้มข้นที่เผาแล้วจะได้รับการบำบัดด้วยกรดซัลฟิวริก สารละลายจะทำความสะอาดสิ่งสกปรกด้วยฝุ่นสังกะสีและผ่านอิเล็กโทรไลซิสในอ่างที่ปูด้วยพลาสติกตะกั่วหรือไวนิล สังกะสีจะสะสมอยู่บนอะลูมิเนียมแคโทด ซึ่งจะถูกรวบรวมและหลอมละลายในเตาหลอมเหนี่ยวนำ ความบริสุทธิ์ของโลหะที่ได้จากวิธีนี้ถึง 99.95%

เพื่อเพิ่มความแข็งแรงและเพิ่มจุดหลอมเหลว โลหะจะผสมกับทองแดง อะลูมิเนียม ดีบุก แมกนีเซียม และตะกั่ว

โลหะผสมที่มีชื่อเสียงและเป็นที่ต้องการมากที่สุดคือทองเหลือง นี่คือส่วนผสมของทองแดงที่มีการเติมสังกะสี บางครั้งอาจพบดีบุก นิกเกิล แมงกานีส เหล็ก และตะกั่ว ความหนาแน่นของทองเหลืองถึง 8700 กก. / ลบ.ม. 3. อุณหภูมิที่จำเป็นสำหรับการหลอมเหลวจะอยู่ที่ประมาณ 880 C o - 950 C o ยิ่งมีสังกะสีมากเท่าใด ค่าของสังกะสีก็จะยิ่งต่ำลงเท่านั้น โลหะผสมต้านทานสภาพแวดล้อมภายนอกที่ไม่เอื้ออำนวยได้อย่างสมบูรณ์แบบ แม้ว่ามันจะเปลี่ยนเป็นสีดำในอากาศ หากไม่เคลือบเงา มันก็ขัดเงาและเชื่อมอย่างสมบูรณ์แบบด้วยการเชื่อมความต้านทาน

ทองเหลืองมีสองประเภท:

1. ทองเหลืองอัลฟ่า: เหนียวกว่า โค้งงอได้ดีในทุกสภาวะ แต่เสื่อมสภาพมากกว่า
2. ทองเหลืองอัลฟ่า + เบต้า: เสียรูปเมื่อถูกความร้อนเท่านั้น ทนต่อการสึกหรอมากขึ้น มักผสมกับแมกนีเซียม อะลูมิเนียม ตะกั่ว และเหล็ก สิ่งนี้จะเพิ่มความแข็งแรง แต่ลดความเหนียว

ล้อแม็ก Zamak หรือ Zamac ประกอบด้วย จากสังกะสี อะลูมิเนียม ทองแดง และแมกนีเซียม. ชื่อนี้สร้างขึ้นจากอักษรตัวแรกของชื่อละติน: Zink - Aluminium - Magnesium - Kupfer / Cuprum (Zinc-Aluminum-Magnesium-Copper) ในสหภาพโซเวียตโลหะผสมนี้เรียกว่า TsAM: Zinc-Aluminum-Copper ใช้งานจริงในการฉีดขึ้นรูป การหลอมเริ่มต้นที่อุณหภูมิต่ำ (381 C o - 387 C o) และมีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำ (0.07) มีความแข็งแรงเพิ่มขึ้นซึ่งทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีรูปร่างซับซ้อนซึ่งไม่กลัวที่จะแตก: ที่จับประตู, ไม้กอล์ฟ, สลักเกลียวปืน, อุปกรณ์ก่อสร้าง, รัดประเภทต่างๆและอุปกรณ์ตกปลา

สังกะสีเล็กน้อย (ไม่เกิน 0.01%) มีอยู่ในโลหะผสมชุบแข็งที่ใช้ในการพิมพ์สำหรับการหล่อแบบอักษรและไม้บรรทัดสำหรับการพิมพ์ แผ่นพิมพ์และการเรียงพิมพ์ของเครื่อง เหล่านี้เป็นของผสมที่ล้าสมัยซึ่งถูกแทนที่ด้วยสังกะสีบริสุทธิ์ด้วยการเติมสิ่งเจือปนเล็กน้อย

อุณหภูมิต่ำที่จำเป็นในการหลอมสังกะสีมักจะได้รับการชดเชยโดยการผสมกับโลหะอื่น ๆ แต่สิ่งที่ตรงกันข้ามก็เป็นจริงเช่นกัน หากอุณหภูมิที่ต้องการหลอมโลหะ "บริสุทธิ์" คือ คือ 419.5 C เกี่ยวกับจากนั้นโลหะผสมที่มีดีบุกจะลดลงเหลือ 199 C o และด้วยดีบุกและตะกั่ว - สูงถึง 150 C o และถึงแม้ว่าโลหะผสมดังกล่าวสามารถบัดกรีและเชื่อมได้ แต่ส่วนใหญ่มักใช้ผสมกับสังกะสีเพื่อซ่อมแซมข้อบกพร่องที่มีอยู่เนื่องจากความแข็งแรงที่อ่อนแอเท่านั้น ตัวอย่างเช่น แนะนำให้ใช้โลหะผสมของดีบุก ตะกั่ว และสังกะสีกับผลิตภัณฑ์ชุบนิกเกิลเท่านั้น

ส่วนใหญ่มักจะใช้โลหะผสมสังกะสีเพื่อสร้างคาร์บูเรเตอร์, กรอบมาตรวัดความเร็ว, ตะแกรงหม้อน้ำ, เบรกไฮดรอลิก, ปั๊มและองค์ประกอบตกแต่ง, ชิ้นส่วนสำหรับเครื่องซักผ้า, เครื่องผสมและอุปกรณ์ครัว, กล่องใส่นาฬิกา, เครื่องพิมพ์ดีด, เครื่องบันทึกเงินสดและเครื่องใช้ในครัวเรือน ห้ามนำสิ่งของเหล่านี้ไปใช้ใน การผลิตภาคอุตสาหกรรม: เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นถึง 100 C ความแข็งแรงของผลิตภัณฑ์ลดลงหนึ่งในสามและความแข็ง - เกือบ 40% เมื่ออุณหภูมิลดลงถึง 0 C สังกะสีจะเปราะเกินไป ซึ่งอาจทำให้แตกหักได้

แอปพลิเคชัน

สังกะสีเป็นหนึ่งในโลหะที่เป็นที่ต้องการตัวมากที่สุดในโลก โดยเป็นโลหะนอกกลุ่มเหล็กที่ขุดได้มากเป็นอันดับสามรองจากทองแดงและอะลูมิเนียมเท่านั้น สิ่งนี้อำนวยความสะดวกด้วยราคาที่ต่ำ ส่วนใหญ่มักใช้ สำหรับป้องกันการกัดกร่อนและเป็นส่วนหนึ่งของโลหะผสมเช่นทองเหลือง

ในสิ่งมีชีวิต

ร่างกายมนุษย์ประกอบด้วย สังกะสีประมาณ 2 กรัมมีเอ็นไซม์อยู่ประมาณ 400 ชนิด อย่างหลังรวมถึงเอ็นไซม์ที่เร่งปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสของโปรตีน เอสเทอร์ และเลปไทด์ การเกิดพอลิเมอไรเซชันของอาร์เอ็นเอและดีเอ็นเอ และการก่อตัวของอัลดีไฮด์ ธาตุบริสุทธิ์จะพบในกล้ามเนื้อ ตับอ่อน และตับ ผู้ชายต้องการสังกะสี 11 มก. ต่อวัน ผู้หญิงต้องการ 8 มก.

สังกะสีในร่างกาย ทำหน้าที่ดังต่อไปนี้:

ขาดธาตุในร่างกายจึงมี อ่อนเพลีย หงุดหงิด, การสูญเสียความจำ, การมองเห็นและน้ำหนักลดลงโดยไม่มีเหตุผล, การโจมตีจากภูมิแพ้, ภาวะซึมเศร้า ระดับอินซูลินลดลงและการสะสมในร่างกายขององค์ประกอบบางอย่าง: เหล็ก, ตะกั่ว, ทองแดง, แคดเมียม

ในอาหาร

ธาตุที่พบในเนื้อสัตว์ ชีส งา หอยนางรม ช็อกโกแลต พืชตระกูลถั่ว ข้าวโอ๊ต เมล็ดทานตะวันและฟักทอง และมักพบใน น้ำแร่. เปอร์เซ็นต์สังกะสีสูงสุดพบในผลิตภัณฑ์ต่อไปนี้ (ต่อ 100 กรัม):

1. หอยนางรม (มากถึง 40 มก.), แอนโชวี่ (1.72 มก.), ปลาหมึกยักษ์ (1.68 มก.), ปลาคาร์พ (1.48 มก.), คาเวียร์ (มากถึง 1 มก.), ปลาเฮอริ่ง (ประมาณ 1 มก.)
2. เมล็ดฟักทอง (10 มก.) เมล็ดงา (7 มก.) เมล็ดทานตะวัน (5.3 มก.) ถั่วลิสง (4 มก.) วอลนัท (3 มก.) อัลมอนด์ (3 มก.)
3. เนื้อวัว (มากถึง 8.4 มก.), เนื้อแกะ (มากถึง 6 มก.), ตับเนื้อ (4 มก.), หมู (มากถึง 3.5 มก.), ไก่ (มากถึง 3.5 มก.)
4. ผงโกโก้ที่ไม่มีน้ำตาลและสารให้ความหวาน (6.81 มก.), ดาร์กช็อกโกแลตบริสุทธิ์ (2.3 มก.), ช็อคโกแลต (มากถึง 2 มก. ขึ้นอยู่กับปริมาณและประเภทของช็อคโกแลต)
5. ถั่วเลนทิล (4.78 มก.) ข้าวโอ๊ต (3.97 มก.) ข้าวสาลี (3.46 มก.) ถั่วเหลือง (3 มก.) ข้าวไรย์ (2.65 มก.) ขนมปัง (มากถึง 1.5 มก.) ถั่วเขียว (1.24 มก.) ถั่ว (1.2 มก.) , หน่อไม้ฝรั่ง (1.1 มก.), ข้าว (1 มก.), บิสกิตธัญพืช (มากถึง 1 มก.)
6. ฮาร์ดชีส (มากถึง 4 มก.)

อันตรายของมนุษย์

พิษสังกะสีมักเกิดขึ้น การสูดดมไอระเหยของมันเป็นเวลานาน. สัญญาณแรกคือความกระหายที่รุนแรง เบื่ออาหาร และมีรสหวานในปาก มักมีอาการอ่อนเพลีย ง่วงซึม ไอแห้ง รู้สึกอ่อนแรง เจ็บหน้าอก การได้รับสารเป็นเวลานานสามารถนำไปสู่ภาวะมีบุตรยาก, โรคโลหิตจาง, พัฒนาการล่าช้า ในชีวิตประจำวันจานสังกะสีซึ่งเก็บอาหารไว้เป็นเวลานานเป็นอันตราย

สังกะสีเป็นโลหะ ยืนอยู่ในตารางธาตุ ที่เลข 30 และมีชื่อ Zn มันละลายที่อุณหภูมิ 419 ° C แต่ถ้าจุดเดือดคือ 913 ° C ก็จะเริ่มเปลี่ยนเป็นไอน้ำ ภายใต้สภาวะอุณหภูมิปกติสถานะจะเปราะบางและที่หนึ่งร้อยองศาก็เริ่มโค้งงอ

สีของสังกะสีเป็นสีน้ำเงินขาว เมื่อสัมผัสกับออกซิเจน การเกิดออกซิเดชันจะปรากฏขึ้น เช่นเดียวกับการเคลือบคาร์บอเนตที่ปกป้องโลหะจากปฏิกิริยาออกซิเดชันเพิ่มเติม การปรากฏตัวของไฮดรอกไซด์บนสังกะสีหมายความว่าน้ำเปิดอยู่ องค์ประกอบทางเคมีมันไม่ทำงาน.

สังกะสีเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่มีคุณสมบัติข้อดีและข้อเสียเฉพาะตัว มีการใช้กันอย่างแพร่หลายใน ชีวิตประจำวันมนุษย์ในด้านเภสัชกรรมและโลหกรรม

คุณสมบัติของสังกะสี

โลหะมีความจำเป็นและใช้กันอย่างแพร่หลายในแทบทุกด้านของชีวิตประจำวันของมนุษย์

การขุดส่วนใหญ่ดำเนินการในอิหร่าน คาซัคสถาน ออสเตรเลีย โบลิเวีย ในรัสเซีย ผู้ผลิตคือ OAO GMK Dalpolimetall

เป็นโลหะทรานซิชัน มีสถานะออกซิเดชัน +2 เป็นไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี ครึ่งชีวิต 244 วัน

ในรูปแบบที่บริสุทธิ์องค์ประกอบจะไม่ถูกขุด ที่มีอยู่ในแร่และแร่ธาตุ: คลีโอเฟน, มาร์มาไทต์, เวิร์ทไซต์, ซิงค์ไซต์ จำเป็นต้องมีอยู่ในโลหะผสมที่มีอลูมิเนียม, ทองแดง, ดีบุก, นิกเกิล

คุณสมบัติทางเคมี กายภาพ และลักษณะของสังกะสี

สังกะสีเป็นโลหะที่มีคุณสมบัติและคุณลักษณะหลายอย่างที่แตกต่างจากองค์ประกอบอื่นๆ ของตารางธาตุ

ถึง คุณสมบัติทางกายภาพสังกะสีหมายถึงสภาพของมัน อุณหภูมิเป็นปัจจัยหลัก หากเป็นวัสดุที่เปราะที่อุณหภูมิห้อง ความหนาแน่นของสังกะสีคือ 7130 กก. / ลบ.ม. (˃ ความหนาแน่นของเหล็ก) ซึ่งแทบไม่โค้งงอ เมื่อเพิ่มขึ้นก็จะงอและม้วนเป็นแผ่นในโรงงานได้ง่าย หากเราใช้ระบบอุณหภูมิที่สูงขึ้น วัสดุจะได้รับสถานะของเหลว และหากเราเพิ่มอุณหภูมิขึ้น 400-450 ° C วัสดุก็จะระเหยง่าย นี่คือเอกลักษณ์ - เพื่อเปลี่ยนสถานะของคุณ หากคุณทำปฏิกิริยากับกรดและด่าง มันสามารถสลาย ระเบิด ละลายได้

สูตรของสังกะสี Zn คือ สังกะสี มวลอะตอมของสังกะสีคือ 65.382 น.

สูตรอิเล็กทรอนิกส์: นิวเคลียสของอะตอมโลหะประกอบด้วยโปรตอน 30 ตัว 35 นิวตรอน อะตอมมี 4 ระดับพลังงาน - 30 อิเล็กตรอน (รูปที่โครงสร้างของอะตอมสังกะสี) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 .

โครงตาข่ายคริสตัลของสังกะสีเป็นระบบผลึกหกเหลี่ยมที่มีอะตอมอัดแน่น ข้อมูลตาข่าย: A=2.66U, C=4.94.

โครงสร้างและองค์ประกอบของสังกะสี

วัสดุที่สกัดและไม่ผ่านกรรมวิธีมีไอโซโทป 64, 66, 67, อิเล็กตรอน 2-8-18-2

ในแง่ของการใช้งาน ในบรรดาองค์ประกอบทั้งหมดของตารางธาตุ โลหะอยู่ในอันดับที่ 23 ในธรรมชาติธาตุจะปรากฏในรูปของซัลไฟด์ที่มีสิ่งเจือปนของตะกั่ว Pb, แคดเมียม Cd, เหล็ก Fe, ทองแดง Cu, เงิน Ag

โลหะจะติดฉลากขึ้นอยู่กับจำนวนสิ่งเจือปน

การผลิตสังกะสี

ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น ไม่มีรูปแบบที่บริสุทธิ์ขององค์ประกอบนี้ในธรรมชาติ สกัดจากหินอื่นๆ เช่น แร่ - แคดเมียม แกลเลียม แร่ธาตุ - สฟาเลไรต์

ได้รับโลหะที่โรงงาน โรงงานแต่ละแห่งมีคุณสมบัติการผลิตที่แตกต่างกัน ดังนั้นอุปกรณ์ในการรับวัสดุบริสุทธิ์จึงแตกต่างกัน อาจเป็นดังนี้:

• โรเตอร์ที่จัดเรียงในแนวตั้งเป็นอิเล็กโทรไลต์
• เตาเผาพิเศษที่มีอุณหภูมิสูงเพียงพอสำหรับการเผา เช่นเดียวกับเตาไฟฟ้าพิเศษ
• สายพานลำเลียงและห้องอาบน้ำสำหรับอิเล็กโทรไลซิส

ขึ้นอยู่กับวิธีการสกัดโลหะที่ใช้ อุปกรณ์ที่เหมาะสมที่เกี่ยวข้อง

การได้รับสังกะสีบริสุทธิ์

ดังที่กล่าวไว้ข้างต้นไม่มีสายพันธุ์แท้ในธรรมชาติ โดยพื้นฐานแล้ว การขุดจะทำจากแร่ซึ่งมีองค์ประกอบหลายอย่าง

เพื่อให้ได้วัสดุบริสุทธิ์ ต้องใช้กระบวนการลอยแบบพิเศษที่มีการเลือก (selectivity) หลังจากกระบวนการนี้ แร่จะแตกตัวเป็นองค์ประกอบต่างๆ เช่น สังกะสี ตะกั่ว ทองแดง และอื่นๆ

โลหะบริสุทธิ์ที่สกัดด้วยวิธีนี้จะถูกเผาในเตาเผาพิเศษ ที่อุณหภูมิหนึ่ง สถานะซัลไฟด์ของวัสดุจะกลายเป็นออกไซด์ ในระหว่างการคั่ว ก๊าซที่มีกำมะถันจะถูกปล่อยออกมา ซึ่งถูกส่งไปผลิตกรดซัลฟิวริก

มี 2 ​​วิธีในการรับโลหะ:

1. Pyrometallurgical - กระบวนการย่างกำลังดำเนินการหลังจากนั้น - มวลที่ได้จะถูกกู้คืนโดยใช้ถ่านหินสีดำและโค้ก กระบวนการสุดท้ายคือการชำระ
2. อิเล็กโทรไลต์ - มวลที่สกัดแล้วบำบัดด้วยกรดซัลฟิวริก สารละลายที่ได้จะต้องผ่านกระบวนการอิเล็กโทรไลซิส ในขณะที่โลหะจะเกาะตัว แต่จะถูกหลอมในเตาหลอม

หลอมสังกะสีในเตาหลอม

อุณหภูมิหลอมเหลวของสังกะสีในเตาเผาคือ 419-480 ° C องศา หากเกินอุณหภูมิที่กำหนด วัสดุจะเริ่มระเหย ที่อุณหภูมินี้อนุญาตให้ผสมธาตุเหล็ก 0.05%

ด้วยอัตราดอกเบี้ย 0.2 เหล็กแผ่นไม่สามารถรีดได้

ใช้วิธีการต่างๆ ในการหลอมโลหะบริสุทธิ์ จนถึงการผลิตไอสังกะสี ซึ่งถูกส่งไปยังถังพิเศษและสารจะตกลงมาที่นั่น

งานโลหะ

คุณสมบัติของสังกะสีช่วยให้ใช้งานได้หลายพื้นที่ เป็นเปอร์เซ็นต์:

1. ชุบสังกะสี - มากถึง 60%
2. ยา - 10%
3. โลหะผสมต่างๆ ที่มีโลหะนี้ 10%
4. กำลังยางออก 10%
5. การผลิตสี - 10%

และการใช้สังกะสีก็จำเป็นสำหรับการนำโลหะกลับมาใช้ใหม่ เช่น ทอง เงิน แพลตตินั่ม

สังกะสีในโลหะวิทยา

อุตสาหกรรมโลหะวิทยาใช้องค์ประกอบของตารางธาตุนี้เป็นองค์ประกอบหลักในการบรรลุเป้าหมายบางอย่าง การถลุงเหล็กและเหล็กกล้าเป็นกระบวนการหลักในอุตสาหกรรมโลหะวิทยาทั้งหมดของประเทศ แต่โลหะเหล่านี้อาจได้รับอิทธิพลเชิงลบจากสิ่งแวดล้อม หากไม่มีการรักษาใด ๆ จะมีการเกิดออกซิเดชันของโลหะอย่างรวดเร็วซึ่งนำไปสู่การเสื่อมสภาพ การป้องกันที่ดีที่สุดเป็นสังกะสี

การใช้ฟิล์มป้องกันกับเหล็กหล่อและเหล็กกล้าเป็นวิธีการรักษาที่ดีที่สุดสำหรับการกัดกร่อน การชุบสังกะสีใช้เวลาประมาณ 40% ของการผลิตวัสดุบริสุทธิ์ทั้งหมด

วิธีการชุบสังกะสี

โรงงานโลหะวิทยามีความโดดเด่นไม่เพียงแค่อุปกรณ์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงวิธีการผลิตที่ใช้ด้วย ขึ้นอยู่กับนโยบายการกำหนดราคาและสถานที่ตั้ง ( ทรัพยากรธรรมชาติใช้สำหรับอุตสาหกรรมโลหการ) มีวิธีการชุบสังกะสีหลายวิธีซึ่งจะกล่าวถึงด้านล่าง

ชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน

วิธีนี้ประกอบด้วยการจุ่มชิ้นส่วนโลหะในสารละลายของเหลว มันเกิดขึ้นเช่นนี้:

1. ชิ้นส่วนหรือผลิตภัณฑ์ถูกขจัดไขมัน ทำความสะอาด ล้างและทำให้แห้ง
2. นอกจากนี้ สังกะสีจะละลายเป็นของเหลวที่อุณหภูมิสูงถึง 480 ° C
3. ผลิตภัณฑ์ที่เตรียมไว้จะถูกลดระดับลงในสารละลายของเหลว ในเวลาเดียวกัน มันถูกทำให้เปียกอย่างดีในสารละลายและเกิดการเคลือบที่มีความหนาสูงสุด 450 μm นี่คือการปกป้อง 100% จากปัจจัยภายนอกของผลิตภัณฑ์ (ความชื้น แสงแดดโดยตรง น้ำที่มีสารเคมีเจือปน)

อย่างไรก็ตาม วิธีนี้มีข้อเสียหลายประการ:

• ฟิล์มสังกะสีบนผลิตภัณฑ์กลายเป็นชั้นไม่เรียบ
• คุณใช้วิธีนี้กับชิ้นส่วนที่ตรงตามมาตรฐาน GOST ไม่ได้ โดยที่ทุกมิลลิเมตรถือเป็นการแต่งงาน
• หลังจากการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน ไม่ใช่ว่าทุกส่วนจะยังคงแข็งแรงและทนต่อการสึกหรอ เนื่องจากความเปราะบางจะปรากฏขึ้นหลังจากผ่านอุณหภูมิสูง

และวิธีนี้ไม่เหมาะกับผลิตภัณฑ์ที่เคลือบด้วยสีและวาร์นิช

ชุบกัลวาไนซ์เย็น

วิธีนี้มี 2 ชื่อ: กัลวานิกและอิเล็กโทรไลต์ ขั้นตอนการเคลือบผลิตภัณฑ์ที่มีการป้องกันการกัดกร่อนมีดังนี้:

1. ส่วนที่เป็นโลหะ กำลังเตรียมผลิตภัณฑ์ (ล้างไขมัน ทำความสะอาด)
2. หลังจากนั้นจะดำเนินการ "วิธีการย้อมสี" - ใช้องค์ประกอบพิเศษที่มีองค์ประกอบหลัก - สังกะสี
3. ส่วนนี้ถูกปกคลุมด้วยองค์ประกอบนี้โดยการฉีดพ่น

ด้วยวิธีนี้ ชิ้นส่วนที่มีความทนทานสูง ผลิตภัณฑ์ที่เคลือบด้วยสีและสารเคลือบเงาจึงได้รับการปกป้องด้วย เพิ่มความต้านทานต่อปัจจัยภายนอกที่นำไปสู่การกัดกร่อน

ข้อเสียของวิธีนี้: ชั้นป้องกันบาง - สูงถึง 35 ไมครอน ส่งผลให้การป้องกันน้อยลงและเวลาในการป้องกันสั้นลง

วิธีการกระจายความร้อน

วิธีนี้ทำให้สารเคลือบที่เป็นอิเล็กโทรดที่มีขั้วบวก ในขณะที่โลหะของผลิตภัณฑ์ (เหล็ก) กลายเป็นขั้วลบ ชั้นป้องกันไฟฟ้าเคมีปรากฏขึ้น

วิธีนี้ใช้ได้เฉพาะในกรณีที่ชิ้นส่วนทำจากเหล็กกล้าคาร์บอน เหล็กหล่อ เหล็กที่มีสิ่งเจือปน สังกะสีถูกใช้ในลักษณะนี้:

1. ที่อุณหภูมิตั้งแต่ 290 °C ถึง 450 °C ในตัวกลางที่เป็นผง พื้นผิวของชิ้นส่วนจะอิ่มตัวด้วย Zn ที่นี่การเลือกทำเครื่องหมายของเหล็กรวมถึงประเภทของผลิตภัณฑ์ - อุณหภูมิที่เหมาะสม
2. ความหนาของชั้นป้องกันถึง 110 ไมครอน
3. ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากเหล็ก เหล็กหล่อวางอยู่ในถังปิด
4. มีการเพิ่มส่วนผสมพิเศษที่นั่น
5. ขั้นตอนสุดท้ายคือการดูแลผลิตภัณฑ์ให้มีลักษณะเป็นสีขาวขุ่นจากน้ำเกลือ

โดยทั่วไป วิธีนี้จะใช้หากจำเป็นต้องปิดส่วนที่มีรูปร่างซับซ้อน เช่น การแกะสลัก การสโตรกเล็กๆ การก่อตัวของชั้นป้องกันที่สม่ำเสมอมีความสำคัญเนื่องจากชิ้นส่วนเหล่านี้สัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงจากภายนอกหลายแห่ง (ความชื้นคงที่)

วิธีนี้ให้เปอร์เซ็นต์สูงสุดในการป้องกันการกัดกร่อนของผลิตภัณฑ์ การเคลือบกัลวาไนซ์มีความทนทานต่อการสึกหรอและแทบจะลบไม่ออก ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับชิ้นส่วนที่หมุนและถอดแยกชิ้นส่วนเป็นครั้งคราว

การใช้งานอื่นๆ ของสังกะสี

นอกจากการชุบกัลวาไนซ์แล้ว โลหะยังใช้ในอุตสาหกรรมอื่นๆ ด้วย

1. แผ่นสังกะสี. สำหรับการผลิตแผ่นจะทำการรีดซึ่งความเหนียวเป็นสิ่งสำคัญ ขึ้นอยู่กับระบอบอุณหภูมิ อุณหภูมิ 25 ° C ให้ความเป็นพลาสติกในระนาบเดียวซึ่งสร้างคุณสมบัติบางอย่างของโลหะ สิ่งสำคัญที่นี่คือสิ่งที่แผ่นงานทำขึ้น ยิ่งอุณหภูมิสูงขึ้น โลหะก็จะยิ่งบางลงเท่านั้น ผลิตภัณฑ์มีป้ายกำกับ C1, C2, C3 ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสิ่งนี้ หลังจากนั้นจะมีการสร้างผลิตภัณฑ์ต่างๆ สำหรับรถยนต์ โปรไฟล์สำหรับการก่อสร้างและการซ่อมแซม สำหรับการพิมพ์ และอื่นๆ จากแผ่นงาน
2. โลหะผสมสังกะสี สำหรับคุณสมบัติที่ดีขึ้นของผลิตภัณฑ์โลหะ จะมีการเติมสังกะสี โลหะผสมเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นที่อุณหภูมิสูงในเตาเผาพิเศษ โลหะผสมส่วนใหญ่มักทำจากทองแดงอลูมิเนียม โลหะผสมเหล่านี้ใช้ในการผลิตตลับลูกปืน บุชชิ่งต่างๆ ที่ใช้ในงานวิศวกรรมเครื่องกล การต่อเรือ และการบิน

ของใช้ในครัวเรือน ถังสังกะสี, รางน้ำ, แผ่นบนหลังคาเป็นบรรทัดฐาน ใช้สังกะสีไม่ใช่โครเมียมหรือนิกเกิล และไม่ใช่แค่การชุบกัลวาไนซ์มีราคาถูกกว่าการเคลือบด้วยวัสดุอื่นๆ เป็นวัสดุป้องกันที่เชื่อถือได้และทนทานที่สุดกว่าโครเมียมหรือวัสดุอื่นๆ ที่ใช้

เป็นผลให้สังกะสีเป็นโลหะที่พบมากที่สุดในโลหะวิทยา ในงานวิศวกรรมเครื่องกล การก่อสร้าง การแพทย์ วัสดุนี้ไม่เพียงแต่ใช้เพื่อป้องกันการกัดกร่อน แต่ยังเพิ่มความแข็งแรง อายุการใช้งานยาวนานอีกด้วย ในบ้านส่วนตัวแผ่นสังกะสีป้องกันหลังคาจากการตกตะกอนในอาคารผนังและเพดานจะปรับระดับด้วยแผ่นยิปซั่มตามโปรไฟล์สังกะสี

แม่บ้านเกือบทุกคนในบ้านมีถังสังกะสี รางน้ำ ซึ่งเธอใช้เป็นเวลานาน

) หมายถึงโลหะในสมัยโบราณซึ่งเป็นวันที่ค้นพบซึ่งสูญหายไปนานหลายศตวรรษ

การลดสังกะสีออกไซด์ด้วยถ่านต้องใช้อุณหภูมิอย่างน้อย 1,000 ° C เนื่องจากโลหะที่อุณหภูมินี้อยู่ในสถานะไอและออกซิไดซ์ได้ง่าย การปล่อยสังกะสีจึงต้องมีความสามารถในการกลั่นตัวเป็นไอของโลหะและจะต้องเป็น ทำโดยปราศจากอากาศ มิฉะนั้น โลหะจะกลายเป็นออกไซด์

การผลิตโลหะผสมสังกะสีจากแร่ผสมไม่จำเป็นต้องมีการแยกตัวของสังกะสีเองและทำได้ง่ายกว่า สังกะสีจำนวนเล็กน้อยในตัวอย่างทองแดงอียิปต์โบราณสะท้อนถึงองค์ประกอบของแร่ในท้องถิ่น และควรมีสังกะสีประมาณ 23% แร่ทองแดงควรผสมกับแร่สังกะสีอย่างจงใจ ทองเหลืองยังได้รับในไซปรัสและต่อมาในภูมิภาคโคโลญ (เยอรมนี) ช่างฝีมือชาวจีนเชี่ยวชาญศิลปะการถลุงสังกะสีในยุคกลาง เหรียญสังกะสีถูกใช้ในสมัยราชวงศ์หมิง (1368–1644)

ในยุโรปยุคกลางไม่มีการผลิตสังกะสีแบบพิเศษ แม้ว่าจะได้รับในปริมาณเล็กน้อยจากการผลิตตะกั่ว เงิน และทองเหลืองก็ตาม เริ่มประมาณปี 1605 บริษัทอินเดียตะวันออกนำเข้าจากประเทศจีน อุตสาหกรรมสังกะสีของอังกฤษปรากฏขึ้นในภูมิภาคบริสตอลเมื่อต้นศตวรรษที่ 18 และผลิตภัณฑ์ของ บริษัท ได้บุกเข้าไปในแคว้นซิลีเซียและเบลเยียมอย่างรวดเร็ว

ที่มาของชื่อองค์ประกอบไม่ชัดเจน แต่ดูเหมือนว่าน่าจะมาจาก Zinke (ภาษาเยอรมันสำหรับ "จุด" หรือ "ฟัน") เนื่องจากลักษณะของโลหะ

การกระจายของสังกะสีในธรรมชาติและการสกัดทางอุตสาหกรรม ปริมาณสังกะสีในเปลือกโลกอยู่ที่ 7.6 10 -3% มีการกระจายประมาณเดียวกับรูบิเดียม (7.8 10 -3%) และมากกว่าทองแดงเล็กน้อย (6.8 10 -3%) .

แร่ธาตุสังกะสีหลัก ได้แก่ ซิงค์ซัลไฟด์ ZnS (รู้จักกันในชื่อ zincblende หรือ sphalerite) และ zinc carbonate ZnCO 3 (คาลาไมน์ในยุโรป สมิทโซไนต์ในสหรัฐอเมริกา) แร่นี้ตั้งชื่อเพื่อเป็นเกียรติแก่ James Smithson ผู้ก่อตั้งสถาบัน Smithsonian Institution ในกรุงวอชิงตัน แร่ธาตุที่มีความสำคัญน้อยกว่าคือ hemimorphite Zn 4 Si 2 O 7 (OH) 2 ·H 2 O และ franklinite (Zn,Fe)O·Fe 2 O 3

แคนาดาครองตำแหน่งแรกในโลกในแง่ของการผลิต (16.5% ของการผลิตทั่วโลก, 1113,000 ตัน, 1995) และปริมาณสำรองสังกะสี นอกจากนี้ แหล่งแร่สังกะสีที่เข้มข้นยังกระจุกตัวอยู่ในประเทศจีน (13.5%), ออสเตรเลีย (13%), เปรู (10%), สหรัฐอเมริกา (10%), ไอร์แลนด์ (ประมาณ 3%)

สังกะสีมีการขุดใน 50 ประเทศ ในรัสเซีย สังกะสีถูกสกัดจากแร่ทองแดงหนาแน่นในเทือกเขาอูราล เช่นเดียวกับจากแหล่งแร่โพลีเมทัลลิกในภูเขาทางตอนใต้ของไซบีเรียและไพรมอรี ปริมาณสังกะสีสำรองจำนวนมากกระจุกตัวอยู่ใน Rudny Altai (คาซัคสถานตะวันออก) ซึ่งคิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 50% ของการผลิตสังกะสีในประเทศ CIS สังกะสียังขุดได้ในอาเซอร์ไบจาน อุซเบกิสถาน (เงินฝาก Almalyk) และทาจิกิสถาน

การแสดงคุณลักษณะของสารอย่างง่ายและการผลิตโลหะสังกะสีทางอุตสาหกรรม สังกะสีเมทัลลิกมีลักษณะเป็นประกายสีน้ำเงินบนพื้นผิวที่สดชื่น ซึ่งจะสูญเสียไปอย่างรวดเร็วในอากาศชื้น จุดหลอมเหลว 419.58 ° C จุดเดือด 906.2 ° C ความหนาแน่น 7.133 g / cm 3 ที่อุณหภูมิห้อง สังกะสีจะเปราะ ที่อุณหภูมิ 100–150°C จะกลายเป็นเหนียวและสามารถรีดเป็นแผ่นและลวดบางๆ ได้ง่าย และที่ 200–250°C สังกะสีจะเปราะอีกครั้งและสามารถบดเป็นผงได้

เมื่อถูกความร้อน สังกะสีจะทำปฏิกิริยากับอโลหะ (ยกเว้นไฮโดรเจน คาร์บอน และไนโตรเจน) ทำปฏิกิริยากับกรดอย่างแข็งขัน:

Zn + H 2 SO 4 (razb.) \u003d ZnSO 4 + H 2

สังกะสีเป็นองค์ประกอบเดียวของกลุ่มที่ละลายในสารละลายที่เป็นน้ำของด่างด้วยการก่อตัวของ 2– ไอออน (ไฮดรอกโซซินเคต):

Zn + 2OH - + 2H 2 O \u003d 2- + H 2

เมื่อสังกะสีโลหะละลายในสารละลายแอมโมเนีย จะเกิดสารประกอบเชิงซ้อนของแอมโมเนีย:

Zn + 4NH 3 H 2 O \u003d (OH) 2 + 2H 2 O + H 2

วัตถุดิบในการผลิตสังกะสีโลหะคือซิงค์ซัลไฟด์และแร่โพลีเมทัลลิก การสกัดสังกะสีเริ่มต้นด้วยความเข้มข้นของแร่โดยวิธีการตกตะกอนหรือวิธีการลอยตัว จากนั้นจึงเผาให้กลายเป็นออกไซด์:

2ZnS + 3O 2 = 2ZnO + SO 2

ผลลัพธ์ที่ได้คือซัลเฟอร์ไดออกไซด์ในการผลิตกรดซัลฟิวริก และซิงค์ออกไซด์จะถูกแปรรูปโดยวิธีอิเล็กโทรไลต์หรือหลอมด้วยโค้ก

ในกรณีแรก สังกะสีจะถูกชะออกจากดิบออกไซด์ด้วยสารละลายกรดซัลฟิวริกเจือจาง ในกรณีนี้ แคดเมียมจะตกตะกอนด้วยฝุ่นสังกะสี:

Zn + Cd 2+ = Zn 2+ + Cd

จากนั้นสารละลายซิงค์ซัลเฟตจะถูกอิเล็กโทรไลซิส โลหะที่มีความบริสุทธิ์ 99.95% ถูกสะสมบนอะลูมิเนียมแคโทด

การฟื้นตัวของสังกะสีออกไซด์ด้วยโค้กนั้นอธิบายโดยสมการ:

2ZnO + C \u003d 2Zn + CO 2

สำหรับการถลุงสังกะสี ก่อนหน้านี้มีการใช้แถวของรีทอร์ทแนวนอนที่ให้ความร้อนสูงเป็นช่วงๆ จากนั้นจึงแทนที่ด้วยการทำงานรีทอร์ตแนวตั้งอย่างต่อเนื่อง (ในบางกรณี ให้ความร้อนด้วยไฟฟ้า) กระบวนการเหล่านี้ไม่มีประสิทธิภาพทางความร้อนเท่ากับ กระบวนการโดเมนซึ่งการเผาไหม้เชื้อเพลิงเพื่อให้ความร้อนดำเนินการในห้องเดียวกันกับการลดออกไซด์ แต่ปัญหาที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในกรณีของสังกะสีคือการลดลงของซิงค์ออกไซด์ด้วยคาร์บอนจะไม่ต่ำกว่าจุดเดือดของสังกะสี ( ปัญหานี้ไม่มีอยู่สำหรับเหล็ก ทองแดง หรือตะกั่ว) ดังนั้นสำหรับการควบแน่นของไอระเหย จึงจำเป็นต้องระบายความร้อนในภายหลัง นอกจากนี้ เมื่อมีผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ โลหะจะถูกออกซิไดซ์อีกครั้ง

ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้โดยการพ่นไอสังกะสีที่ออกมาจากเตาหลอมด้วยตะกั่วหลอมเหลว ส่งผลให้สังกะสีเย็นตัวลงอย่างรวดเร็วและลดการออกซิเดชั่นของสังกะสีซ้ำ สังกะสีบริสุทธิ์เกือบ 99% จะถูกแยกออกเป็นของเหลวและทำให้บริสุทธิ์เพิ่มเติมโดยการกลั่นด้วยสุญญากาศให้มีความบริสุทธิ์ 99.99% แคดเมียมที่มีอยู่ทั้งหมดจะถูกนำกลับมาใช้ใหม่ในระหว่างการกลั่น ข้อดีของเตาหลอมเหลวคือองค์ประกอบของประจุไม่สำคัญ ดังนั้นแร่สังกะสีและตะกั่วที่ผสมกัน (มักพบ ZnS และ PbS ร่วมกัน) สามารถใช้เพื่อผลิตโลหะทั้งสองได้อย่างต่อเนื่อง ตะกั่วถูกปล่อยออกมาจากด้านล่างของเตาหลอม

ตามที่ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าในปี 2547 การผลิตสังกะสีมีจำนวน 9.9 ล้านตันและการบริโภค - ประมาณ 10.2 ล้านตัน ดังนั้นการขาดแคลนสังกะสีในตลาดโลกคือ 250-300,000 ตัน

ในปี 2547 ผลผลิตสังกะสีกลั่นในจีนมีปริมาณ 2.46 ล้านตัน แคนาดาและออสเตรเลียผลิตได้ประมาณ 1 ล้านตัน ราคาสังกะสี ณ สิ้นปี 2547 สูงกว่า 1,100 ดอลลาร์ต่อตัน

ความต้องการโลหะยังคงแข็งแกร่ง เนื่องจากการผลิตสารเคลือบป้องกันการกัดกร่อนเติบโตอย่างรวดเร็ว เพื่อให้ได้สารเคลือบดังกล่าว มีการใช้วิธีการต่างๆ เช่น การแช่ในสังกะสีหลอมเหลว (การชุบสังกะสีด้วยความร้อน) การชุบด้วยไฟฟ้า การพ่นด้วยโลหะเหลว การทำความร้อนด้วยผงสังกะสี และการใช้สีที่มีผงสังกะสี แผ่นสังกะสีถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นวัสดุมุงหลังคา สังกะสีโลหะในรูปแท่งใช้เพื่อป้องกันการกัดกร่อนของผลิตภัณฑ์เหล็กเมื่อสัมผัสกับ น้ำทะเล. โลหะผสมสังกะสี-ทองเหลือง (ทองแดงบวกสังกะสี 20-50%) มีความสำคัญในทางปฏิบัติอย่างยิ่ง สำหรับการฉีดขึ้นรูป นอกจากทองเหลืองแล้ว ยังมีการใช้โลหะผสมสังกะสีพิเศษจำนวนเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วอีกด้วย ขอบเขตการใช้งานอีกประการหนึ่งคือการผลิตแบตเตอรี่เซลล์แห้ง แม้ว่าสิ่งนี้จะลดลงอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา

ประมาณครึ่งหนึ่งของสังกะสีที่ผลิตได้ทั้งหมดจะใช้สำหรับการผลิตเหล็กชุบสังกะสี หนึ่งในสามสำหรับการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป และส่วนที่เหลือสำหรับแถบและลวด ในช่วง 20 ปีที่ผ่านมา ตลาดโลกสำหรับผลิตภัณฑ์เหล่านี้เพิ่มขึ้นกว่าเท่าตัว โดยเพิ่มขึ้นเฉลี่ย 3.7% ต่อปี และในประเทศตะวันตก การผลิตโลหะเพิ่มขึ้น 4.8% ต่อปี ปัจจุบันการชุบเหล็กแผ่น 1 ตันต้องใช้สังกะสีเฉลี่ย 35 กก.

ตามการประมาณการเบื้องต้น ในปี 2548 ปริมาณการใช้สังกะสีในรัสเซียอาจอยู่ที่ประมาณ 168.5 พันตันต่อปี ซึ่งรวมถึง 90,000 ตันสำหรับการชุบสังกะสี 24,000 ตันสำหรับผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูป (ทองเหลือง ผลิตภัณฑ์แผ่นรีดสังกะสี ฯลฯ) 29,000 ตัน - ในอุตสาหกรรมเคมี (สีและสารเคลือบเงา ผลิตภัณฑ์ยาง) 24.2,000 ตัน - สำหรับโลหะผสมสังกะสีโรงหล่อ

สารประกอบสังกะสี

สังกะสีเป็นสารประกอบไบนารีจำนวนมากที่มีอโลหะ ซึ่งบางชนิดมีคุณสมบัติเซมิคอนดักเตอร์

เกลือสังกะสีไม่มีสี (หากไม่มีแอนไอออนที่มีสี) สารละลายของเกลือนั้นมีสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดเนื่องจากการไฮโดรไลซิส ภายใต้การกระทำของสารละลายอัลคาไลและแอมโมเนีย (เริ่มต้นจาก pH ~ 5) เกลือพื้นฐานจะตกตะกอนและเปลี่ยนเป็นไฮดรอกไซด์ซึ่งละลายเกินตะกอน

ซิงค์ออกไซด์ ZnO เป็นสารประกอบสังกะสีทางอุตสาหกรรมที่สำคัญที่สุด เป็นผลพลอยได้จากการผลิตทองเหลือง เป็นที่รู้จักก่อนตัวโลหะเอง ซิงค์ออกไซด์ได้มาจากการเผาไหม้ไอของสังกะสีที่เกิดขึ้นในอากาศในระหว่างการถลุงแร่ ผลิตภัณฑ์ที่สะอาดและขาวขึ้นเกิดจากการเผาไอระเหยที่ได้จากสังกะสีที่ผ่านการทำให้บริสุทธิ์แล้ว

ซิงค์ออกไซด์มักเป็นผงละเอียดสีขาว เมื่อถูกความร้อน สีจะเปลี่ยนเป็นสีเหลืองอันเป็นผลมาจากการกำจัดออกซิเจนออกจากโครงผลึกและการก่อตัวของเฟสที่ไม่สัมพันธ์กับสัมพันธ์สัมพันธ์กับปริมาณสาร Zn 1+ xโอ( x 7.10–5 ปอนด์) อะตอมของสังกะสีที่มากเกินไปจะทำให้เกิดข้อบกพร่องของโครงตาข่ายที่ดักจับอิเล็กตรอน ซึ่งต่อมาจะถูกกระตุ้นโดยการดูดกลืนแสงที่มองเห็นได้ โดยการเพิ่มสังกะสีโลหะส่วนเกิน 0.02–0.03% ลงในซิงค์ออกไซด์ เราสามารถได้รับ ทั้งสเปกตรัมสี - เหลือง, เขียว, น้ำตาล, แดง อย่างไรก็ตามเฉดสีแดงของรูปแบบธรรมชาติของซิงค์ออกไซด์ - ซิงค์ไซต์ - ปรากฏขึ้นด้วยเหตุผลที่แตกต่างกัน: เนื่องจากมีแมงกานีสหรือเหล็ก ซิงค์ออกไซด์ ZnO เป็นแอมโฟเทอริก มันละลายในกรดเพื่อสร้างเกลือของสังกะสีและในด่างเพื่อสร้างไฮดรอกโซซินเช่น - และ 2-:

ZnO + 2OH – + H 2 O = 2–

ซิงค์ออกไซด์ในอุตสาหกรรมหลักคือการผลิตยาง ซึ่งจะช่วยลดเวลาการบ่มของยางเดิม

ในฐานะที่เป็นเม็ดสีในการผลิตสี ซิงค์ออกไซด์มีข้อได้เปรียบเหนือตะกั่วขาวแบบดั้งเดิม (ตะกั่วคาร์บอเนตพื้นฐาน) เนื่องจากไม่มีความเป็นพิษและมืดลงภายใต้การกระทำของสารประกอบกำมะถัน แต่จะด้อยกว่าไททาเนียมออกไซด์ในแง่ของดัชนีการหักเหของแสงและ พลังซ่อนเร้น

ซิงค์ออกไซด์ช่วยเพิ่มอายุการใช้งานของแก้ว ดังนั้นจึงใช้ในการผลิตแว่นตา สารเคลือบ และสารเคลือบพิเศษ การใช้งานที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือองค์ประกอบของการทำให้เป็นกลางเครื่องสำอางและการเตรียมยา

ในอุตสาหกรรมเคมี ซิงค์ออกไซด์มักจะเป็นวัสดุเริ่มต้นสำหรับการเตรียมสารประกอบสังกะสีอื่นๆ ซึ่งสบู่ (เช่น สารประกอบของกรดไขมัน เช่น สเตียเรต ปาล์มเมท และเกลือซิงค์อื่นๆ) มีความสำคัญที่สุด ใช้เป็นสารเพิ่มความแข็งของสี สารเพิ่มความคงตัวของพลาสติก และสารฆ่าเชื้อรา

การใช้ซิงค์ออกไซด์เพียงเล็กน้อยแต่มีความสำคัญคือการผลิตสังกะสีเฟอร์ไรท์ นี่คือสปิเนลประเภท Zn II xเอ็ม II 1– x Fe III 2 O 4 ที่มีประจุบวกอีกสองเท่า (โดยปกติ Mn II หรือ Ni II) ที่ x = 0 พวกมันมีโครงสร้างของนิลกลับหัว ถ้า x = 1 โครงสร้างจะสอดคล้องกับนิลปกติ การลดลงของจำนวนไอออน Fe III ในไซต์ tetrahedral ทำให้อุณหภูมิ Curie ลดลง ดังนั้นโดยการเปลี่ยนปริมาณสังกะสีจึงเป็นไปได้ที่จะมีอิทธิพลต่อ คุณสมบัติของแม่เหล็กเฟอร์ไรต์

ซิงค์ไฮดรอกไซด์ Zn(OH) 2 ก่อตัวเป็นตะกอนสีขาวเจลาตินัสเมื่อเติมด่างลงในสารละลายที่เป็นน้ำของเกลือสังกะสี ซิงค์ไฮดรอกไซด์เช่นออกไซด์เป็นแอมโฟเทอริก:

Zn(OH) 2 + 2OH – = 2–

ใช้สำหรับสังเคราะห์สารประกอบสังกะสีต่างๆ

สังกะสีซัลไฟด์ ZnS ถูกปล่อยออกมาในรูปของตะกอนสีขาวระหว่างปฏิกิริยาของซัลไฟด์ที่ละลายน้ำได้และเกลือของสังกะสีในสารละลายที่เป็นน้ำ ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด ซิงค์ซัลไฟด์จะไม่ตกตะกอนในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด น้ำไฮโดรเจนซัลไฟด์ตกตะกอนสังกะสีซัลไฟด์เฉพาะเมื่อมีแอนไอออนของกรดอ่อนๆ เช่น ไอออนอะซิเตท ซึ่งลดความเป็นกรดของตัวกลาง ซึ่งจะทำให้ความเข้มข้นของไอออนซัลไฟด์ในสารละลายเพิ่มขึ้น

Sphalerite ZnS เป็นแร่สังกะสีที่พบได้บ่อยที่สุดและเป็นแหล่งที่มาหลักของโลหะ แต่ยังเป็นที่ทราบกันดีว่ารูปแบบ wurtzite ตามธรรมชาติที่สองแม้ว่าจะหายากกว่ามากซึ่งมีความเสถียรมากกว่าที่อุณหภูมิสูง ชื่อของแร่ธาตุเหล่านี้ใช้เพื่อกำหนดโครงสร้างผลึก ซึ่งเป็นประเภทโครงสร้างที่สำคัญที่พบในสารประกอบ AB อื่นๆ อีกมากมาย ในโครงสร้างทั้งสอง อะตอมของสังกะสีจะถูกประสานกันแบบเตตระฮีดราลโดยอะตอมของกำมะถันสี่อะตอม และอะตอมของกำมะถันแต่ละอะตอมจะถูกประสานกันแบบเตตระฮีดราลโดยอะตอมของสังกะสีสี่ตัว โครงสร้างแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญเฉพาะในประเภทของการบรรจุที่ใกล้เคียงที่สุด: ใน wurtzite เป็นลูกบาศก์ในขณะที่ sphalerite เป็นรูปหกเหลี่ยม

ซิงค์ซัลไฟด์บริสุทธิ์เป็นสีขาวและเช่นเดียวกับสังกะสีออกไซด์ที่ใช้เป็นเม็ดสี ด้วยเหตุนี้จึงมักได้รับ (เช่น ลิโธโพน) ร่วมกับแบเรียมซัลเฟตโดยทำปฏิกิริยากับสารละลายในน้ำของซิงค์ซัลเฟตและแบเรียมซัลไฟด์

ซิงค์ซัลไฟด์ที่ตกตะกอนใหม่ละลายได้ง่ายในกรดแร่ด้วยการปล่อยไฮโดรเจนซัลไฟด์:

ZnS + 2H 3 O + = Zn 2+ + H 2 S + 2H 2 O

อย่างไรก็ตาม การอบจะทำให้มีปฏิกิริยาน้อยลง ดังนั้นจึงเป็นเม็ดสีที่เหมาะสมในสีของเล่นสำหรับเด็ก เนื่องจากไม่เป็นอันตรายหากกลืนเข้าไป นอกจากนี้สังกะสีซัลไฟด์ยังมีคุณสมบัติทางแสงที่น่าสนใจอีกด้วย มันจะเปลี่ยนเป็นสีเทาเมื่อสัมผัสกับรังสีอัลตราไวโอเลต อย่างไรก็ตาม กระบวนการนี้สามารถชะลอลงได้ เช่น โดยการเพิ่มเกลือโคบอลต์ รังสี Cathodic, X-ray และกัมมันตภาพรังสีทำให้เกิดการเรืองแสงหรือการเรืองแสงของสีต่างๆ ซึ่งสามารถปรับปรุงได้โดยการเพิ่มร่องรอยของโลหะต่างๆ หรือโดยการแทนที่สังกะสีด้วยแคดเมียมและกำมะถันด้วยซีลีเนียม มีการใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการผลิตหลอดรังสีแคโทดและหน้าจอเรดาร์

สังกะสีซีลีไนด์ ZnSe อาจตกตะกอนจากสารละลายเป็นสีเหลืองมะนาวตกตะกอนกรองได้ไม่ดี ซีลีไนด์สังกะสีเปียกมีความไวต่ออากาศมาก แห้งหรือได้มาโดยวิธีแห้งจะคงตัวในอากาศ

ผลึกเดี่ยวของสังกะสีซีลีไนด์เติบโตโดยการตกผลึกตามทิศทางของการหลอมภายใต้แรงดันหรือโดยการสะสมจากเฟสของแก๊ส ซิงค์ซัลไฟด์ใช้เป็นวัสดุเลเซอร์และเป็นส่วนประกอบของฟอสเฟอร์ (ร่วมกับซิงค์ซัลไฟด์)

สังกะสีเทลลูไรด์ ZnTe ขึ้นอยู่กับวิธีการเตรียม เป็นผงสีเทาที่เปลี่ยนเป็นสีแดงเมื่อถูหรือคริสตัลสีแดง ใช้เป็นวัสดุสำหรับ photoresistors เครื่องรับอินฟราเรด dosimeters และตัวนับรังสีกัมมันตภาพรังสี นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เป็นสารเรืองแสงและสารกึ่งตัวนำ รวมทั้งในเลเซอร์

สังกะสีคลอไรด์ ZnCl 2 เป็นหนึ่งในสารประกอบสังกะสีที่สำคัญในอุตสาหกรรม ได้มาจากการกระทำของกรดไฮโดรคลอริกกับวัตถุดิบทุติยภูมิหรือแร่เผา

สารละลายในน้ำเข้มข้นของซิงค์คลอไรด์ละลายแป้ง เซลลูโลส (จึงไม่สามารถกรองผ่านกระดาษได้) และไหม ใช้ในการผลิตสิ่งทอนอกจากนี้ยังใช้เป็นสารกันบูดไม้และในการผลิตกระดาษ parchment

เนื่องจากซิงค์คลอไรด์ละลายออกไซด์ของโลหะอื่น ๆ ในการหลอมได้ง่าย จึงถูกใช้ในฟลักซ์โลหะจำนวนมาก ใช้สารละลายซิงค์คลอไรด์ทำความสะอาดโลหะก่อนบัดกรี

ซิงค์คลอไรด์ยังใช้ในซีเมนต์แมกนีเซียนสำหรับการอุดฟัน โดยเป็นส่วนประกอบของอิเล็กโทรไลต์สำหรับการชุบด้วยไฟฟ้าและในเซลล์แห้ง

สังกะสีอะซิเตท Zn(CH 3 COO) 2 สามารถละลายได้ดีในน้ำ (28.5% โดยน้ำหนักที่ 20°C) และตัวทำละลายอินทรีย์หลายชนิด ใช้เป็นสารตรึงในผ้าย้อมสี สารกันบูดไม้ สารต้านเชื้อราในยา และตัวเร่งปฏิกิริยาในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ ซิงค์อะซิเตทเป็นส่วนผสมในซีเมนต์ทันตกรรมและใช้ในการผลิตเคลือบและพอร์ซเลน

การกลั่นสังกะสีอะซิเตทภายใต้แรงดันที่ลดลงทำให้เกิดอะซิเตทพื้นฐาน โครงสร้างโมเลกุลประกอบด้วยอะตอมออกซิเจนที่ล้อมรอบด้วยจัตุรมุขของอะตอมสังกะสีที่ผูกไว้ตามขอบด้วยสะพานอะซิเตท มันเป็นไอโซมอร์ฟิกกับเบริลเลียมอะซิเตทพื้นฐาน แต่ต่างจากมัน มันไฮโดรไลซ์อย่างรวดเร็วในน้ำ เนื่องจากความสามารถของไอออนบวกของสังกะสีจะมีจำนวนการประสานงานที่สูงกว่าสี่

สารประกอบออร์กาโนซิน. การค้นพบในปี ค.ศ. 1849 โดยนักเคมีอินทรีย์ชาวอังกฤษ แฟรงก์แลนด์ เอ็ดเวิร์ด (1825–1899) ของสังกะสีอัลคิล แม้ว่าจะไม่ใช่สารประกอบออร์แกโนเมทัลลิกแรกที่สังเคราะห์ขึ้น (ได้เกลือของ Zeise ในปี 1827) ก็ถือได้ว่าเป็นจุดเริ่มต้นของเคมีออร์แกนิก การวิจัยของแฟรงก์แลนด์ได้ริเริ่มการใช้สารประกอบออร์กาโนซินเป็นตัวกลางในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ และการวัดความหนาแน่นของไอนำเขาไปสู่สมมติฐาน (สำคัญยิ่งในการพัฒนาทฤษฎีวาเลนซ์) ว่าแต่ละองค์ประกอบมีความสัมพันธ์ที่จำกัดแต่แน่นอน รีเอเจนต์ Grignard ที่ค้นพบในปี 1900 แทนที่ซิงค์อัลคิลอย่างมากในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ แต่ปฏิกิริยาหลายอย่างที่ใช้ตอนนี้ได้รับการพัฒนาขึ้นเป็นครั้งแรกสำหรับสารประกอบสังกะสี

อัลคิลเช่น RZnX และ ZnR 2 (โดยที่ X คือฮาโลเจน R คืออัลคิล) สามารถรับได้โดยการให้ความร้อนสังกะสีในการต้ม RX ในบรรยากาศเฉื่อย (คาร์บอนไดออกไซด์หรือไนโตรเจน) โควาเลนต์ ZnR 2 เป็นของเหลวไม่มีขั้วหรือของแข็งที่หลอมละลายต่ำ พวกเขามักจะเป็นโมโนเมอร์ในสารละลายและมีลักษณะโดยการประสานงานเชิงเส้นของอะตอมสังกะสี

C–Zn–C. สารประกอบ Organozinc มีความไวต่อการกระทำของอากาศมาก สารประกอบที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำสามารถจุดไฟได้เอง ทำให้เกิดควันสังกะสีออกไซด์ ปฏิกิริยาของพวกมันกับน้ำ แอลกอฮอล์ แอมโมเนีย และสารอื่นๆ ดำเนินการในลักษณะเดียวกันกับปฏิกิริยาของ Grignard แต่รุนแรงน้อยกว่า ความแตกต่างที่สำคัญคือพวกมันไม่มีปฏิกิริยากับคาร์บอนไดออกไซด์

บทบาททางชีวภาพของสังกะสี

สังกะสีเป็นองค์ประกอบทางชีวภาพที่สำคัญที่สุดชนิดหนึ่งและจำเป็นสำหรับสิ่งมีชีวิตทุกรูปแบบ

ร่างกายของผู้ใหญ่มีสังกะสีประมาณ 2 กรัม แม้ว่าเอนไซม์ที่ประกอบด้วยสังกะสีจะมีอยู่ในเซลล์ส่วนใหญ่ แต่ความเข้มข้นของเอนไซม์นั้นต่ำมาก ดังนั้นจึงค่อนข้างช้าที่จะเข้าใจว่าองค์ประกอบนี้มีความสำคัญเพียงใด ความจำเป็นและความจำเป็นของสังกะสีสำหรับมนุษย์เกิดขึ้นเมื่อ 100 ปีที่แล้ว

บทบาทของสังกะสีในกิจกรรมที่สำคัญของร่างกายนั้นส่วนใหญ่มาจากความจริงที่ว่ามันเป็นส่วนหนึ่งของเอนไซม์สำคัญมากกว่า 40 ชนิด พวกมันกระตุ้นการไฮโดรไลซิสของเปปไทด์ โปรตีน เอสเทอร์และอัลดีไฮด์บางชนิด เอนไซม์ที่มีสังกะสี 2 ชนิดดึงดูดความสนใจมากที่สุด ได้แก่ คาร์บอกซีเปปติเดส A และคาร์บอนิกแอนไฮไดเรส

Carboxypeptidase A กระตุ้นการไฮโดรไลซิสของพันธะเปปไทด์ปลายทางในโปรตีนระหว่างการย่อยอาหาร มีน้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์ประมาณ 34,000 และมีอะตอมของสังกะสีที่ประสานกันแบบเตตระฮีดราลกับอะตอมไนโตรเจนของฮิสทิดีน 2 อะตอม ซึ่งเป็นอะตอมของคาร์บอกซิลออกซิเจนของกลูตาเมตตกค้าง ( ซม. โปรตีน) และโมเลกุลของน้ำ กลไกที่แน่นอนของการกระทำนั้นยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างถ่องแท้แม้ว่า เรียนอย่างเข้มข้นอย่างไรก็ตาม ระบบแบบจำลองเป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าระยะแรกคือการประสานงานของขั้วเปปไทด์กับอะตอมของสังกะสี

Carbonic anhydrase เป็นเอ็นไซม์ตัวแรกของเอ็นไซม์ที่ประกอบด้วยสังกะสี (1940) ซึ่งกระตุ้นปฏิกิริยาย้อนกลับของการเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์เป็นกรดคาร์บอนิก ในเซลล์เม็ดเลือดแดงของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ปฏิกิริยาไปข้างหน้า (ไฮเดรชั่น) เกิดขึ้นเมื่อคาร์บอนไดออกไซด์ถูกเลือดไปเลี้ยงในเนื้อเยื่อ และปฏิกิริยาย้อนกลับ (การคายน้ำ) จะเกิดขึ้นเมื่อปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในปอด เอนไซม์จะเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาเหล่านี้ประมาณหนึ่งล้านเท่า

น้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์ของเอนไซม์อยู่ที่ประมาณ 30,000 โมเลกุลเกือบเป็นทรงกลมประกอบด้วยอะตอมของสังกะสีหนึ่งอะตอมที่อยู่ในกระเป๋าลึกของโปรตีน ซึ่งยังมีโมเลกุลของน้ำหลายตัวที่จัดเรียงในลำดับเดียวกันกับในน้ำแข็ง อะตอมของสังกะสีมีการประสานกันแบบเตตระฮีดราลกับอะตอมไนโตรเจนอิมิดาโซลสามอะตอมและโมเลกุลของน้ำ รายละเอียดที่แน่นอนของการกระทำของเอนไซม์ยังไม่ได้รับการยืนยัน แต่ดูเหมือนว่าโมเลกุล H 2 O ที่ประสานกันจะแตกตัวเป็นไอออนเพื่อสร้าง Zn–OH - และนิวคลีโอไฟล์ของ OH ทำปฏิกิริยากับอะตอมของคาร์บอนใน CO 2 (ซึ่งสามารถกักเก็บอยู่ใน ตำแหน่งที่ถูกต้องโดยพันธะไฮโดรเจนระหว่างอะตอมออกซิเจนสองอะตอม) ด้วยการก่อตัวของ HCO 3 -

ในกรณีที่ไม่มีเอ็นไซม์ ปฏิกิริยานี้ต้องการ pH สูง บทบาทของเอนไซม์คือการสร้างสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมภายใน "กระเป๋า" โปรตีนที่อำนวยความสะดวกในการแยกตัวของโมเลกุลน้ำที่ประสานกันที่ pH 7

ต่อมา การทำงานของสังกะสีในโปรตีนที่รับผิดชอบในการจดจำลำดับเบสของ DNA และด้วยเหตุนี้ จึงมีการกำหนดการควบคุมการถ่ายโอนข้อมูลทางพันธุกรรมระหว่างการจำลองแบบดีเอ็นเอ โปรตีนที่เรียกว่า "สังกะสีฟิงเกอร์" เหล่านี้ประกอบด้วยไอออน 9 หรือ 10 Zn 2+ ซึ่งแต่ละอิออนประสานกับกรดอะมิโน 4 ตัว จะทำให้ส่วนพับที่ยื่นออกมา ("นิ้ว") ของโปรตีนมีเสถียรภาพ โปรตีนพันรอบเกลียวคู่ของ DNA โดยที่ "นิ้ว" แต่ละนิ้วจับกับ DNA ตำแหน่งของพวกมันสอดคล้องกับลำดับเบสใน DNA ซึ่งทำให้สามารถจดจำได้อย่างแม่นยำ

สังกะสีมีส่วนเกี่ยวข้องกับการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรตด้วยความช่วยเหลือของฮอร์โมนที่ประกอบด้วยสังกะสี - อินซูลิน วิตามิน A ทำงานต่อเมื่อมีสังกะสีเท่านั้น องค์ประกอบนี้จำเป็นสำหรับการสร้างกระดูก นอกจากนี้ยังแสดงผลต้านไวรัสและต้านพิษ

สังกะสีมีผลต่อรสชาติและกลิ่น เนื่องจากการขาดธาตุสังกะสีซึ่งจำเป็นต่อการพัฒนาเต็มที่ของทารกในครรภ์ ผู้หญิงจำนวนมากในช่วง 3 เดือนแรกของการตั้งครรภ์จึงบ่นเกี่ยวกับรสชาติและกลิ่นที่แปรปรวน

เป็นที่เชื่อกันว่ามีความสัมพันธ์บางอย่างระหว่างความสามารถทางร่างกายและจิตใจของบุคคลกับเนื้อหาของสังกะสีในร่างกายของเขา ดังนั้น นักเรียนที่มีผลการเรียนดีจึงมีสังกะสีในเส้นผมมากกว่านักเรียนที่ล้าหลัง ในผู้ป่วยที่เป็นโรคไขข้อและโรคข้ออักเสบ ระดับสังกะสีในเลือดจะลดลง

การขาดสังกะสีอาจเกิดจากความผิดปกติของต่อมไทรอยด์ โรคตับ การดูดซึมไม่ดี การขาดสังกะสีในน้ำและอาหาร และไฟตินในอาหารมากเกินไป (ไฟตินจับกับสังกะสี ทำให้ดูดซึมได้ยาก) แอลกอฮอล์ยังช่วยลดระดับของสังกะสีในร่างกาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกล้ามเนื้อและเลือด

ร่างกายต้องการสังกะสีในปริมาณ 10-20 มก. ต่อวัน แต่เป็นการยากมากที่จะชดเชยการขาดสังกะสีด้วยยา สังกะสีจะพบได้ในอาหารเท่านั้นซึ่งเป็นตัวกำหนดการดูดซึม เนื้อสัตว์ที่อุดมด้วยสังกะสีมากที่สุด ตับ นม ไข่

ในร่างกายมีการแข่งขันกันระหว่างสังกะสีกับทองแดงเช่นเดียวกับธาตุเหล็ก ดังนั้นเมื่อรับประทานอาหารที่มีสังกะสีสูง ควรเสริมอาหารที่อุดมด้วยทองแดงและธาตุเหล็ก คุณไม่สามารถใช้สังกะสีร่วมกับซีลีเนียมได้ เนื่องจากธาตุทั้งสองนี้มีปฏิสัมพันธ์กันและถูกขับออกจากร่างกาย

Elena Savinkina

สังกะสีเป็นโลหะสีขาวเงินที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในโลหะผสมกับทองแดง (ทองเหลือง) ตั้งแต่สมัยโบราณในอียิปต์ จีน กรีซ และอินเดีย ในช่วงกลางของศตวรรษที่ 18 สารนี้ถูกแยกออกมาในรูปแบบที่บริสุทธิ์ ชื่อสมัยใหม่สังกะสีได้รับเฉพาะในปี ค.ศ. 1920 ในธรรมชาติจะแสดงด้วยเกลือที่เป็นส่วนหนึ่งของแร่ธาตุ ในบทความนี้ คุณจะได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับสังกะสีและวิธีการใช้

ลักษณะทั่วไป

สังกะสีเป็นองค์ประกอบของกลุ่มย่อยด้านข้างของกลุ่มที่ 2 ของช่วงที่ 4 ของตารางธาตุ โดยมีหมายเลขซีเรียลอยู่ที่ 30 มวลอะตอมของสังกะสีคือ 65.39 ชื่อของมันคือ Paracelsus ซึ่งในงานเขียนมีคำว่า zinken และ zincum ซึ่งมาจากคำว่า zinke ซึ่งหมายถึงฟัน จากนี้ไปสูตรเคมีของสังกะสี - Zn สังกะสีเป็นองค์ประกอบที่พบได้ทั่วไปในเปลือกโลกในแหล่งน้ำเกือบทั้งหมดของโลกและในสิ่งมีชีวิตที่เป็นสิงโต จนถึงปัจจุบันรู้จักแร่ธาตุมากกว่าหกโหลของสารนี้ สังกะสีส่วนใหญ่ขุดได้ในโบลิเวีย ออสเตรเลีย คาซัคสถาน และอิหร่าน

คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี

มาดูกันว่าสังกะสีคืออะไรในแง่ของวิทยาศาสตร์ องค์ประกอบนี้เป็นโลหะทรานซิชันที่เปราะและเหนียว เมื่อสัมผัสกับอากาศ สารสีขาวเงินจะมัวหมอง สังกะสีไหม้จนเกิดเป็นไวท์ออกไซด์ เมื่อแผ่นวัสดุนี้งอ จะได้ยินเสียงแตกเนื่องจากการเสียดสีของคริสตัล สังกะสีที่ร้อนถึง 100-150 °C จะเหนียวมาก

ใช้ในอุตสาหกรรม

สังกะสีเมทัลลิกพบว่ามีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม ด้วยความช่วยเหลือของมัน ทองและเงินถูกขุดโดยการชะล้างใต้ดิน สังกะสียังใช้เพื่อป้องกันเหล็กจากการกัดกร่อน (การชุบสังกะสีและการชุบ) ในแบตเตอรี่และตัวเก็บประจุ สารนี้ทำหน้าที่เป็นวัสดุสำหรับขั้วลบ

แผ่นสังกะสีมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการพิมพ์ ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการพิมพ์ภาพประกอบ ทองเหลืองทำมาจากทองแดงและสังกะสี โลหะผสมของสารนี้กับแมกนีเซียมและอลูมิเนียมมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านวิศวกรรมเครื่องกล สังกะสีถูกนำมาใช้ในองค์ประกอบของบัดกรีแข็งเพื่อลดจุดหลอมเหลว ออกไซด์ของมันคือสารฆ่าเชื้อและต้านการอักเสบ ดังนั้นจึงเป็นที่นิยมในทางการแพทย์ นอกจากนี้ยังใช้ในการผลิตสี - ที่เรียกว่าสังกะสีสีขาว

สังกะสีซีลีไนด์ ฟอสไฟด์ ซัลไฟด์และเทลลูไรด์เป็นสารกึ่งตัวนำที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย นอกจากนี้ ฟอสไฟด์ยังใช้เป็นพิษสำหรับหนู ซัลไฟด์เป็นส่วนหนึ่งของฟอสเฟอร์ และใช้ซีลีไนด์ในการผลิตแว่นสายตา

สังกะสีในร่างกาย

การกระทำของธาตุอาหารหลักเกิดจากความจริงที่ว่ามันเป็นส่วนหนึ่งของเอนไซม์จำนวนมาก ดังนั้นสังกะสีจึงมีบทบาทสำคัญในร่างกายมนุษย์ ใน .ด้วย อียิปต์โบราณใช้สมานแผล จนถึงปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์ได้พิสูจน์แล้วว่าธาตุอาหารหลักนี้เกี่ยวข้องโดยตรงในการเสริมสร้างระบบภูมิคุ้มกันและรักษาระดับฮอร์โมนให้เป็นปกติ และยังช่วยให้การเจริญเติบโตคงที่อีกด้วย

ในร่างกายมนุษย์นี้ สารเคมีสามารถพบได้ใน: เนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อ กระดูก ไต ตับ เซลล์เม็ดเลือด และแม้แต่เรตินาของดวงตา สังกะสีไม่เพียงแต่ช่วยให้อายุยืน แต่ยังช่วยรักษาความอ่อนเยาว์และกำจัดสัญญาณของความเหนื่อยล้า

ทุกวันนี้ แม้แต่คนหนุ่มสาวยังประสบปัญหาการขาดสารต้านอนุมูลอิสระ ซึ่งหนึ่งในนั้นคือสังกะสี สิ่งนี้ส่งผลเสียอย่างมากต่อการสืบพันธุ์ของสตรีและระบบต่อมไร้ท่อ เด็กผู้หญิงที่ขาดสังกะสีต้องทนทุกข์ทรมานจากการผลิตฮอร์โมนเพศไม่เพียงพอและเติบโตมากกว่าที่ควร พวกเขามีแขนขาที่ยาวเกินไป การละเมิดการสะสมของเซลล์ไขมันและรอบเดือน และการทำให้เป็นทารกจากภายนอก

สำหรับผู้ชาย สังกะสีก็มีความสำคัญเช่นกัน ควบคุมการเจริญเติบโตของต่อมลูกหมาก และยังมีหน้าที่ในการป้องกันภาวะมีบุตรยากในผู้ชายและมะเร็งต่อมลูกหมาก นอกจากนี้องค์ประกอบขนาดเล็กนี้ยังกระตุ้นการทำงานของฮอร์โมนเพศและตัวอสุจิ

ในวัยชรา การขาดสังกะสีนำไปสู่การสูญเสียการได้ยิน การพัฒนาของหลอดเลือดและโรคติดเชื้อบ่อยครั้ง ด้วยการใช้สารนี้อย่างเพียงพอ ความจำ ความสนใจ และการทำงานของสมองอื่นๆ จะดีขึ้น

พบสังกะสีจำนวนมากในเส้นผมของเรา ดังนั้นปัญหาเกี่ยวกับเส้นผม (ความเปราะบาง ความหมองคล้ำ การสูญเสีย) จึงเป็นสัญญาณแรกของความบกพร่อง หลายคนรู้ดีว่าวิตามินเอเป็นตัวประกันสุขภาพเล็บ ผิวหนัง และผม อย่างไรก็ตาม แม้การบริโภคที่เพิ่มขึ้นอาจไม่ได้ผลหากคุณไม่รับประทานสังกะสี ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวกระตุ้นของวิตามินอีและเอ

นอกจากนี้ยังช่วยให้คุณกำจัดสิว โรคไขข้อ และโรคติดเชื้อในช่องปาก การศึกษาพบว่าเด็กแรกเกิดมีอัตราการเสียชีวิตสูงอาจเกิดจากการขาดธาตุสังกะสีของมารดาในระหว่างตั้งครรภ์ ปัญหานี้รุนแรงขึ้นจากความจริงที่ว่าผู้หญิงต้องการสารนี้น้อยกว่าผู้ชายมาก ด้วยเหตุผลเดียวกัน ภาวะครรภ์เป็นพิษและการแท้งบุตรจึงเป็นไปได้

เนื่องจากคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระและการสร้างใหม่ ธาตุอาหารหลักนี้จึงถูกใช้มานานกว่า 5000 ปีในการรักษาบาดแผลและแผลไฟไหม้ มันยังคงเพิ่มขี้ผึ้ง โลชั่น และครีมมาจนถึงทุกวันนี้

อัตรารายวัน

บรรทัดฐานของการบริโภคสังกะสีถูกกำหนดในปี 1970 เท่านั้น ในผู้ชายคือ 15 มก. ต่อวันและในผู้หญิง - 12 มก. อย่างไรก็ตาม ผู้เชี่ยวชาญหลายคนยืนยันว่าตัวเลขเหล่านี้ควรเพิ่มเป็นสองเท่าเป็นอย่างน้อย สถิติแสดงให้เห็นว่าประชากรส่วนใหญ่ของโลกไม่ได้รับธาตุอาหารหลักตามที่ระบุ ในบางกรณี ปริมาณของสังกะสีมีค่าเพิ่มขึ้นอย่างแน่นอน เหล่านี้คือ: ความเครียดทางจิตใจ การตั้งครรภ์และการให้อาหาร การออกกำลังกาย การกินเจ

นอกจากนี้ พึงระลึกไว้เสมอว่าด้วยการรักษาด้วยคอร์ติโซน การใช้ยาคุมกำเนิด และการใช้อาหารที่มีรสหวานและเค็มมากเกินไป การดูดซึมของสังกะสีจะลดลง แต่ในทางกลับกัน การใช้แมกนีเซียมและวิตามิน B6 จะเพิ่มกิจกรรมของธาตุอาหารหลักนี้ ดังนั้นแมกนีเซียมและสังกะสีจึงมักถูกนำเสนอควบคู่ไปกับยา

สัญญาณของความบกพร่อง

การขาดสังกะสีในร่างกายอาจเกิดจากสาเหตุหลายประการ: การรับประทานอาหารไม่เพียงพอ การดูดซึมไม่ดี ความผิดปกติของต่อมไทรอยด์ โรคตับ นอกจากนี้ สาเหตุของการขาดธาตุอาหารหลักนี้อาจเป็นเพราะโปรตีน ไฟติน และซีลีเนียมที่บริโภคกับอาหารมากเกินไป สาเหตุของปัญหานี้และคุณภาพชีวิตโดยรวมที่ลดลงอาจเป็นความเครียดทางศีลธรรมและทางร่างกาย วิถีชีวิตที่ไม่มั่นคง สถานการณ์ที่ตึงเครียด และนิสัยที่ไม่ดี

การบริโภคสังกะสีในร่างกายมากเกินไปเกิดขึ้นระหว่างการอักเสบและมะเร็งวิทยา เหตุผลก็คือในการรักษาโรคเหล่านี้ เซลล์กระตุ้นการเจริญเติบโต ซึ่งสังกะสีมีบทบาทสำคัญ

การขาดธาตุอาหารหลักในร่างกายนี้เป็นปัญหาที่ค่อนข้างร้ายแรง มันสามารถนำไปสู่ปัญหาเช่นนี้:

1. พยาธิวิทยาของระบบทางเดินอาหาร
2. รบกวนการนอนหลับอ่อนเพลียหงุดหงิด
3. แนวโน้มที่จะติดสุรา ภาวะซึมเศร้า
4. สมาธิสั้น
5. สูญเสียกลิ่น ความอยากอาหาร และการรับรส
6. การมองเห็นลดลง
7. โรคโลหิตจาง
8. สิว โรคผิวหนัง กลาก โรคสะเก็ดเงิน และโรคผิวหนังอื่นๆ
9. ความเสียหายของเส้นผมและเล็บ
10. การพัฒนาของโรคเบาหวาน
11. วัยแรกรุ่นล่าช้าซึ่งอาจนำไปสู่ต่อมลูกหมากโตและความอ่อนแอ
12. พยาธิสภาพในระหว่างตั้งครรภ์หรือแม้กระทั่งภาวะมีบุตรยาก
13. ภูมิคุ้มกันอ่อนแอและเป็นผลให้โรคภูมิแพ้และระบบทางเดินหายใจ
14. แก่ก่อนวัย

จากการศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้แสดงให้เห็นว่าหากร่างกายมนุษย์ขาดสังกะสีและทอรีน โรคลมชักอาจเริ่มพัฒนาได้

สังกะสีมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับเด็ก เนื่องจากการขาดธาตุสังกะสีอาจนำไปสู่การเจริญเติบโตที่แคระแกร็น ในบางประเทศทางตะวันออก ด้วยเหตุนี้ คนแคระจึงมีจำนวนมาก

สังกะสีส่วนเกิน

ธาตุอาหารหลักที่มากเกินไปเกิดขึ้นเมื่อใช้มากกว่าสองกรัมต่อวัน หากรับประทานสังกะสีเกิน 200 กรัม จะทำให้อาเจียนได้ การใช้สารเป็นเวลานานในปริมาณมากกว่า 100 กรัมต่อวันจะทำให้ภูมิคุ้มกันเสื่อมลงและก่อให้เกิดแผลในกระเพาะอาหาร พิษเฉียบพลันจะมาพร้อมกับปฏิกิริยาปิดปาก ท้องเสีย และลักษณะของรสชาติที่เฉพาะเจาะจงในปาก

สาเหตุของสังกะสีส่วนเกินอาจเกิดจากการทานยาที่ไม่เห็นด้วยกับแพทย์ ระดับเซลล์, ทำงานในการผลิตที่เป็นอันตรายและแม้กระทั่งการใช้ภาชนะสังกะสีที่ไม่เหมาะสม

อาการของระยะเริ่มต้นของการเป็นพิษด้วยธาตุขนาดใหญ่นี้คือ: พยาธิสภาพของผิวหนัง, เล็บและผม, ระบบภูมิคุ้มกันอ่อนแอลง, ปวดท้อง, ความผิดปกติในตับ, ตับอ่อนและต่อมลูกหมาก ด้วยพิษที่รุนแรงมากขึ้น ความเจ็บปวดในบริเวณเอว อัตราการเต้นของหัวใจเพิ่มขึ้น และความเจ็บปวดเมื่อปัสสาวะอาจเกิดขึ้นได้ นอกจากนี้ยังมีโอกาสสูงที่จะเพิ่มระดับคอเลสเตอรอลในเส้นเลือด

แง่บวกคือข้อเท็จจริงที่ว่าตามที่นักวิทยาศาสตร์หลายคนกล่าวว่าการให้สังกะสีเกินขนาดเป็นไปไม่ได้ในทางปฏิบัติเนื่องจากไม่มีความเป็นพิษและไม่สามารถสะสมในเนื้อเยื่อในรูปของส่วนเกินได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสารอาหารหลักที่มีอยู่ในรูปแบบธรรมชาติในอาหาร แต่การขาดแคลนสารในอาหารของหลายๆ คนเป็นปัญหาร้ายแรง

แหล่งอาหาร

ดูเหมือนว่าหากพบสังกะสีในอาหารเกือบทุกที่ เหตุใดผู้คนจึงมีปัญหากับการขาดธาตุอาหารหลัก มีความแตกต่างหลายอย่างที่นี่ ประการแรก ปริมาณสังกะสีในแหล่งพืชมีน้อยมาก ประการที่สอง ธาตุอาหารหลักที่เข้าสู่ร่างกายด้วยอาหารจะไม่ถูกดูดซึมอย่างเต็มที่เสมอไป และประการที่สาม การแปรรูปอาหารและการเพาะปลูกบนดินที่เสื่อมสภาพ (เช่นเดียวกับพืช) อาจส่งผลต่อการลดลงของคุณค่าทางโภชนาการของผลิตภัณฑ์ ดังนั้นก่อนที่จะรวบรวมอาหารที่ครอบคลุมจึงควรทำความเข้าใจว่าสังกะสีคืออะไรและมีปริมาณเท่าใดในผลิตภัณฑ์เฉพาะ ผู้ทานมังสวิรัติควรระมัดระวังเป็นพิเศษ

โดยวิธีการในการแพทย์พื้นบ้านมีวิธีการรักษาที่เรียบง่าย แต่มีประสิทธิภาพสำหรับการเติมเต็มการขาดธาตุสังกะสี - การแช่ใบเบิร์ช

ปฏิกิริยาของสังกะสีกับสารอื่น

สังกะสีมีทั้ง "ศัตรู" และ "ผู้ช่วยเหลือ" สารประเภทแรก ได้แก่ ทองแดง เหล็ก ปรอท และแคลเซียม สังกะสีดูดซึมได้ไม่ดีภายใต้อิทธิพลของ: แทนนิน แอลกอฮอล์ อะนาโบลิก ยาขับปัสสาวะ และยาคุมกำเนิด สารสำคัญต่อร่างกายเช่นไฟเบอร์สามารถลดประสิทธิภาพของสังกะสีได้ถึง 80% อีกครั้งที่ควรใส่ใจผู้ทานมังสวิรัติที่กินผักและผลไม้จำนวนมากที่มีเส้นใย

สังกะสีช่วยประกอบด้วย: วิตามินของกลุ่ม A, E, C และ B6, ฟลูออรีนและกรดพิโคลินิก อย่างไรก็ตามมีการใช้สังกะสีแมงกานีสและวิตามิน B6 เพื่อป้องกันโรคจิตเภทบางประเภท

การเตรียมจากสังกะสี

เมื่อพิจารณาว่าสังกะสีคืออะไรและใช้อย่างไรเราจะพิจารณาสั้น ๆ ว่ามีการเตรียมการทางการแพทย์ใดบ้าง นี่เป็นสิ่งที่ควรค่าแก่การกล่าวในทันทีว่าการใช้ยาโดยไม่ปรึกษาแพทย์เป็นสิ่งที่ไม่พึงปรารถนาอย่างยิ่ง ส่วนใหญ่ผู้ป่วยจะได้รับสารละลายสังกะสี, ผง, ขี้ผึ้ง (เช่น Bureau Plus, Desitin, Glutamol, ครีมสังกะสี) รวมถึงออกไซด์และซัลเฟตในรูปของหยด วิตามินที่มีสังกะสีก็เป็นที่นิยมเช่นกัน (Centrum, Selinitsink Plus, Zincteral, Zinkit) นอกจากนี้ยาเหน็บสังกะสียังใช้รักษาโรคริดสีดวงทวารและใช้ยาเม็ดเพื่อต่อสู้กับอาการศีรษะล้าน

สังกะสี- โลหะทรานซิชันที่เปราะบางซึ่งมีสีขาวอมฟ้า (ทำให้มัวหมองในอากาศ ปกคลุมด้วยสังกะสีออกไซด์บางๆ) ธาตุที่จำเป็น (ไม่สามารถถูกแทนที่) ของเนื้อเยื่อมนุษย์ ตามอัตราส่วนเชิงปริมาณในร่างกายจะครองตำแหน่งที่สองรองจากธาตุเหล็ก มันมีบทบาทสำคัญในการสร้างเนื้อเยื่อที่เสียหายขึ้นมาใหม่ เนื่องจากไม่มีสังกะสี การสังเคราะห์กรดนิวคลีอิกและโปรตีนจะหยุดชะงัก

ดูสิ่งนี้ด้วย:

โครงสร้าง

ผลึกสังกะสีมีการบรรจุอะตอมหกเหลี่ยม แต่แตกต่างจากการบรรจุอะตอมทรงกลมที่หนาแน่นที่สุดหกเหลี่ยมตาข่ายสังกะสีจะยืดออกในทิศทางเดียว อะตอมแต่ละอันล้อมรอบด้วยอะตอมอื่นอีก 6 อะตอมที่วางอยู่ในระนาบหรือชั้นเดียวกัน ระยะห่างระหว่างจุดศูนย์กลางของอะตอมใกล้เคียงในชั้นแบน a นี้เท่ากับ 0.26649 นาโนเมตร การกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ภายนอกของอะตอมคือ 3d 10 4s 2 . ไม่ใช่โพลีมอร์ฟิค

คุณสมบัติ

มันเปราะที่อุณหภูมิห้อง เมื่อจานงอ จะได้ยินเสียงแตกจากการเสียดสีของผลึก มีจุดหลอมเหลวต่ำ ปริมาตรของโลหะระหว่างการหลอมจะเพิ่มขึ้นตามความหนาแน่นที่ลดลง เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ความหนืดจลนศาสตร์และการนำไฟฟ้าของสังกะสีจะลดลงและความต้านทานไฟฟ้าของสังกะสีเพิ่มขึ้น ที่ 100-150 °C สังกะสีเป็นพลาสติก สิ่งเจือปนแม้เพียงเล็กน้อยก็เพิ่มความเปราะบางของสังกะสีอย่างรวดเร็ว มันเป็นไดอะแมกเนติก

สำรองและการผลิต

ปริมาณสังกะสีโดยเฉลี่ยในเปลือกโลกอยู่ที่ 8.3·10 -3% ในหินอัคนีหลักจะสูงกว่าเล็กน้อย (1.3·10 -2%) เล็กน้อยกว่ากรด (6·10 -3%) สังกะสีเป็นสัตว์อพยพทางน้ำที่มีพลังการอพยพของสังกะสีในน้ำร้อนพร้อมกับตะกั่วนั้นมีลักษณะเฉพาะ ซิงค์ซัลไฟด์ซึ่งมีความสำคัญทางอุตสาหกรรมอย่างมาก ตกตะกอนจากน่านน้ำเหล่านี้ สังกะสียังอพยพอย่างรุนแรงในพื้นผิวและน้ำใต้ดิน สารตกตะกอนหลักของมันคือไฮโดรเจนซัลไฟด์ การดูดซับโดยดินเหนียวและกระบวนการอื่นๆ มีบทบาทน้อยกว่า

แหล่งแร่สังกะสีเป็นที่รู้จักในอิหร่าน ออสเตรเลีย โบลิเวีย คาซัคสถาน ในรัสเซีย ผู้ผลิตตะกั่วสังกะสีเข้มข้นรายใหญ่ที่สุดคือ OJSC MMC Dalpolimetall

สังกะสีขุดได้จากแร่โพลีเมทัลลิกที่มีสังกะสี 1-4% ในรูปของซัลไฟด์ เช่นเดียวกับ Cu, Pb, Ag, Au, Cd, Bi แร่ได้รับการเสริมสมรรถนะด้วยการลอยตัวแบบเลือกได้ โดยได้สังกะสีเข้มข้น (50-60% Zn) และตะกั่ว ทองแดง และบางครั้งก็เป็นแร่ไพไรต์ควบคู่ไปด้วย
วิธีการหลักในการได้รับสังกะสีคืออิเล็กโทรไลต์ (hydrometallurgical) สารเข้มข้นที่ผ่านการเผาจะได้รับการบำบัดด้วยกรดซัลฟิวริก สารละลายซัลเฟตที่ได้จะถูกทำให้บริสุทธิ์จากสิ่งสกปรก (โดยการสะสมด้วยฝุ่นสังกะสี) และนำไปอิเล็กโทรไลซิสในอ่างน้ำที่ปูด้วยตะกั่วหรือพลาสติกไวนิลอย่างแน่นหนา สังกะสีจะสะสมอยู่บนอะลูมิเนียมแคโทด ซึ่งจะถูกกำจัดออกทุกวัน (ลอกออก) และหลอมละลายในเตาหลอมเหนี่ยวนำ

ต้นทาง

สังกะสีไม่พบในธรรมชาติว่าเป็นโลหะพื้นเมือง แร่ธาตุสังกะสี 66 ชนิดเป็นที่รู้จัก โดยเฉพาะซิงค์ไซต์ สฟาเลอไรต์ วิลเลไมต์ คาลามีน สมิธโซไนต์ และแฟรงคลินไนต์ แร่ที่พบมากที่สุดคือ sphalerite หรือสังกะสีผสม ส่วนประกอบหลักของแร่คือสังกะสีซัลไฟด์ ZnS และสิ่งสกปรกต่าง ๆ ทำให้สารนี้มีสีทุกชนิด เนื่องจากความยากลำบากในการระบุแร่ธาตุนี้ จึงถูกเรียกว่า เบลนด์ (ภาษากรีกโบราณ σφαλερός - หลอกลวง) ซิงค์เบลนด์ถือเป็นแร่ธาตุหลักที่เกิดจากแร่ธาตุอื่น ๆ ขององค์ประกอบหมายเลข 30: smithsonite ZnCO 3, zincite ZnO, calamine 2ZnO SiO 2 H 2 O ในอัลไตคุณมักจะพบแร่ "กระแต" ลาย - ส่วนผสมของ สังกะสีผสมและสปาร์สีน้ำตาล แร่ชิ้นหนึ่งจากระยะไกลดูเหมือนสัตว์ลายที่ซ่อนอยู่จริงๆ

แอปพลิเคชัน

สังกะสีที่เป็นโลหะบริสุทธิ์ใช้เพื่อกู้คืนโลหะมีค่าที่ขุดได้จากการชะล้างใต้ดิน (ทอง เงิน) นอกจากนี้ สังกะสียังใช้ในการสกัดเงิน ทอง (และโลหะอื่นๆ) จากตะกั่วดิบในรูปของสารประกอบระหว่างโลหะสังกะสี-เงิน-ทอง (ที่เรียกว่า "โฟมเงิน") ซึ่งจะถูกแปรรูปโดยวิธีการกลั่นแบบธรรมดา

ใช้เพื่อป้องกันเหล็กจากการกัดกร่อน (การเคลือบสังกะสีของพื้นผิวที่ไม่อยู่ภายใต้ความเค้นทางกลหรือการทำให้เป็นโลหะ - สำหรับสะพาน, ถัง, โครงสร้างโลหะ)

สังกะสีถูกใช้เป็นวัสดุสำหรับขั้วลบในแหล่งกระแสเคมี นั่นคือ ในแบตเตอรี่และตัวสะสม

แผ่นสังกะสีมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการพิมพ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการพิมพ์ภาพประกอบในสื่อสิ่งพิมพ์ขนาดใหญ่ ด้วยเหตุนี้ การทำสังกะสีกราฟจึงถูกนำมาใช้ตั้งแต่ศตวรรษที่ 19 - การผลิตความคิดโบราณบนแผ่นสังกะสีโดยการกัดลวดลายด้วยกรด สิ่งเจือปน ยกเว้นตะกั่วจำนวนเล็กน้อย บั่นทอนกระบวนการแกะสลัก ก่อนการดองแผ่นสังกะสีจะถูกอบอ่อนและรีดร้อน

สังกะสีถูกเติมลงในโลหะผสมประสานจำนวนมากเพื่อลดจุดหลอมเหลว

ซิงค์ออกไซด์มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในทางการแพทย์ในฐานะยาฆ่าเชื้อและต้านการอักเสบ นอกจากนี้สังกะสีออกไซด์ยังใช้ในการผลิตสี - สังกะสีสีขาว

สังกะสีเป็นส่วนประกอบสำคัญของทองเหลือง โลหะผสมสังกะสีกับอะลูมิเนียมและแมกนีเซียม (ZAMAK, ZAMAK) เนื่องจากมีคุณสมบัติทางกลที่ค่อนข้างสูงและมีการหล่อที่สูงมาก จึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านวิศวกรรมเพื่อการหล่อที่แม่นยำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในธุรกิจอาวุธ สลักเกลียวของปืนพกบางครั้งถูกหล่อจากโลหะผสม ZAMAK (-3, -5) โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ออกแบบมาสำหรับการใช้คาร์ทริดจ์ที่อ่อนแอหรือบาดแผล นอกจากนี้ อุปกรณ์ทางเทคนิคทุกประเภทยังหล่อจากโลหะผสมสังกะสี เช่น ที่จับในรถยนต์ ตัวคาร์บูเรเตอร์ แบบจำลองมาตราส่วน และชิ้นส่วนขนาดเล็กทุกชนิด รวมถึงผลิตภัณฑ์อื่นๆ ที่ต้องการการหล่อที่แม่นยำด้วยความแข็งแรงที่ยอมรับได้

ซิงค์คลอไรด์เป็นฟลักซ์ที่สำคัญสำหรับการบัดกรีโลหะและส่วนประกอบในการผลิตเส้นใย

Telluride, selenide, phosphide, zinc sulfide เป็นสารกึ่งตัวนำที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย สังกะสีซัลไฟด์ - ส่วนประกอบสารเรืองแสงจำนวนมาก สังกะสีฟอสไฟด์ใช้เป็นพิษของหนู

ซีลีไนด์สังกะสีใช้ทำแว่นสายตาที่มีการดูดกลืนแสงต่ำมากในช่วงอินฟราเรดช่วงกลาง เช่น ในเลเซอร์คาร์บอนไดออกไซด์

สังกะสี (อังกฤษสังกะสี) - Zn

การจำแนกประเภท

สตรันซ์ (รุ่นที่ 8)	1/A.04-10
นิกเกิล-สตรูนซ์ (รุ่นที่ 10)	1.AB.05
ดาน่า (ฉบับที่ 7)	1.1.8.1
ดาน่า (รุ่นที่ 8)	1.1.5.1
Hey's CIM Ref	1.8