Właściwości i zastosowania cynku metalu

Cynk (Zn) to obfity metal, znaleziony w skorupie ziemskiej, o niezliczonej liczbie zastosowań przemysłowych i biologicznych. W temperaturze pokojowej cynk jest kruchy i ma niebiesko-biały kolor, ale można go wypolerować do jasnego wykończenia.

ZA metal nieszlachetny, cynk służy przede wszystkim do cynkowania stal, proces, który chroni metal przed niechcianymi korozja. Stopy cynku, w tym mosiądz, są niezbędne w szerokim zakresie zastosowań, od odpornych na korozję elementów morskich po instrumenty muzyczne.

Siła: Cynk jest słabym metalem z mniej niż połową wytrzymałość na rozciąganie z miękkiej stali węglowej. Na ogół nie jest stosowany w zastosowaniach nośnych, chociaż niedrogie części mechaniczne mogą być odlewane z cynku.

Wytrzymałość: Czysty cynk ma niski poziom wytrzymałość i jest ogólnie kruchy, ale cynk stopy ogólnie mają wysoką udarność w porównaniu do innych stopów odlewniczych.

Plastyczność: Między 212 a 302 stopniami Fahrenheita cynk staje się plastyczny i ciągliwy

Przewodność: Cynk przewodność jest umiarkowany jak na metal. Jednak jego silne właściwości elektrochemiczne dobrze sprawdzają się w bateriach alkalicznych i podczas procesu cynkowania.

Sztuczne wyroby ze stopu cynku zostały rzetelnie datowane już w 500 pne, a cynk został po raz pierwszy celowo dodany do miedź tworząc mosiądz około 200-300 pne Mosiądz uzupełniał brąz w czasach Cesarstwa Rzymskiego w produkcji monet, broni i sztuki. Mosiądz pozostał głównym zastosowaniem cynku do 1746 r., Kiedy to Andreas Sigismund Marggraf starannie udokumentował proces izolowania czystego pierwiastka. Chociaż cynk był wcześniej izolowany w innych częściach świata, jego szczegółowy opis pomógł cynkowi stać się dostępnym w handlu w całej Europie.

Alessandro Volta stworzył pierwszą baterię w 1800 roku przy użyciu płyt miedzianych i cynkowych, zapoczątkowując nową erę wiedzy elektrycznej. W 1837 r. Stanislas Sorel nazwał swój nowy proces cynkowania „galwanizacją” na cześć Luigiego Galvaniego, który odkrył ożywczy efekt elektryczności podczas autopsji żab. Galwanizacja, forma ochrony katodowej, może chronić szeroką gamę metali. Jest to obecnie główne przemysłowe zastosowanie czystego cynku.

Cynk jest głównie ekstrahowany z rudy zawierającej siarczek cynku, mieszankę cynku lub sfaleryt.

Kraje wydobycie i produkcja najbardziej rafinowanego cynku, w kolejności malejącej, to Chiny, Peru, Australia, Stany Zjednoczone i Kanada. Według U.S. Geological Survey, w 2014 r. wydobyto około 13,4 mln ton cynku w koncentracie, przy czym Chiny stanowiły około 36% całości.

Według Międzynarodowej Grupy Badawczej ds. Ołowiu i Cynku zużyto około 13 milionów ton metrycznych cynku przemysłowo w 2013 r. - poprzez cynkowanie, stopy mosiądzu i brązu, stopy cynku, produkcję chemiczną i matryce odlew.

Cynk jest sprzedawany na londyńskiej giełdzie metali (LME) jako kontrakty „Special High Grade” o minimalnej czystości 99,995% w 25-tonowych wlewkach.

• Mosiądz: 3-45% Zn wagowo, jest stosowany w instrumentach muzycznych, zaworach i sprzęcie.
• Nowe srebro: 20% Zn wagowo, jest używany ze względu na błyszczący srebrny wygląd w biżuterii, sztućcach, modelowych torach kolejowych i instrumentach muzycznych.
• Cynkowe stopy odlewnicze: > 78% Zn wagowo, zwykle zawiera niewielkie ilości (mniej niż kilka punktów procentowych) Pb, Sn, Cu, Al i Mg w celu poprawy właściwości odlewów ciśnieniowych i właściwości mechanicznych. Służy do wykonywania małych skomplikowanych kształtów i nadaje się do ruchomych części w maszynach. Najtańszy z tych stopów jest nazywany metalem garnkowym i służy jako niedrogi zamiennik stali.

Cynk ma kluczowe znaczenie dla całego życia na Ziemi i jest wykorzystywany w ponad 300 enzymach. Niedobór cynku uznano za kliniczny problem zdrowotny w 1961 r. Międzynarodowe Stowarzyszenie Cynku wyjaśnia, że ​​cynk ma kluczowe znaczenie dla prawidłowego wzrostu i mitozy komórkowej, płodności, funkcji układu odpornościowego, smaku, zapachu, zdrowej skóry i wzroku.

Grosze amerykańskie są zbudowane z cynkowego rdzenia, który stanowi 98% ich całkowitej masy. Pozostałe 2% to elektrolitycznie powleczona miedź. Ilość miedź używana w groszach może ulec zmianie, jeśli Departament Skarbu USA uzna je za zbyt drogie w produkcji. Aż 2 miliardy centów z rdzeniem cynkowym krąży w amerykańskiej gospodarce.