Vlastnosti a použitie kovového zinku

Zinok (Zn) je hojný kov, ktorý sa nachádza v zemskej kôre a má nespočetné množstvo priemyselných a biologických použití. Pri izbovej teplote je zinok krehký a modro-biely, ale môže byť vyleštený do svetlého lesku.

Základný kov, zinok sa primárne používa na galvanizáciu oceľ, proces, ktorý chráni kov pred nežiadúcimi korózie. Zliatiny zinku vrátane mosadz, sú životne dôležité pre široké spektrum aplikácií, od morských komponentov odolných voči korózii až po hudobné nástroje.

sila: Zinok je slabý kov s menej ako polovicou pevnosť v ťahu z mäkkej uhlíkovej ocele. Zvyčajne sa nepoužíva v nosných aplikáciách, aj keď lacné mechanické časti je možné odlievať zinku.

húževnatosť: Čistý zinok má nízky obsah húževnatosť a je zvyčajne krehký, ale zinok zliatiny všeobecne majú vysokú rázovú pevnosť v porovnaní s inými zliatinami na tlakové liatie.

ťažnosť: Medzi 212 a 302 stupňov Fahrenheita sa zinok stáva kujný a kujný, ale pri zvýšených teplotách sa vracia do krehkého stavu. Zliatiny zinku výrazne zlepšujú túto vlastnosť v porovnaní s čistým kovom, čo umožňuje použitie zložitejších spôsobov výroby.

vodivosť: zinok je vodivosť je mierne kovový. Jeho silné elektrochemické vlastnosti však dobre fungujú v alkalických batériách a počas galvanizačného procesu.

Výrobky zliatiny zinku vyrobené človekom boli spoľahlivo datované už od roku 500 pnl a zinok bol prvýkrát zámerne pridaný do meď tvoriť mosadz okolo 200-300 pnl. Mosadz doplnil bronz počas Rímskej ríše vo výrobe mincí, zbraní a umenia. Mosadz zostala hlavným použitím zinku až do roku 1746, keď Andreas Sigismund Marggraf starostlivo dokumentoval proces izolácie čistého prvku. Zatiaľ čo zinok bol predtým izolovaný v iných častiach sveta, jeho podrobný opis pomohol zinku stať sa komerčne dostupným v celej Európe.

Alessandro Volta vytvoril prvú batériu v roku 1800 pomocou medených a zinkových dosiek, čím predznamenal novú éru elektrických vedomostí. V roku 1837 Stanislas Sorel pomenoval svoj nový proces galvanizácie zinkovaním po Luigi Galvani, ktorý objavil animačný efekt elektriny pri pitve žiab. Galvanizácia, forma katódovej ochrany, môže chrániť širokú škálu kovov. Teraz je to primárne priemyselné použitie čistého zinku.

Zinok sa primárne extrahuje z rudy obsahujúcej sulfid zinočnatý, zmes zinku alebo sfalerit.

Krajiny ťažba a výroba najčistejšieho zinku, v zostupnom poradí sú Čína, Peru, Austrália, Spojené štáty americké a Kanada. Podľa Geologický prieskum USA, v roku 2014 sa ťažilo približne 13,4 milióna metrických ton zinku v koncentráte, pričom Čína predstavovala približne 36% z celkového množstva.

Podľa Medzinárodnej študijnej skupiny pre olovo a zinok sa spotrebovalo asi 13 miliónov metrických ton zinku priemyselne v roku 2013 - prostredníctvom galvanizácie, mosadze a bronzu, zliatin zinku, chemickej výroby a lisovania liatie.

Obchoduje sa so zinkom na londýnskej burze kovov (LME) ako „špeciálne vysoko kvalitné“ zmluvy s minimálnou čistotou 99,995% v ingotoch s 25 tonami.

• Brass: 3-45% Zn podľa hmotnosti, používa sa v hudobných nástrojoch, ventiloch a hardvéri.
• Niklové striebro: 20% Zn, používa sa na lesklý strieborný vzhľad šperkov, striebra, modelových vlakových súprav a hudobných nástrojov.
• Zliatiny na tlakové liatie zinku: > 78% Zn, obvykle obsahuje malé množstvá (menej ako niekoľko percentuálnych bodov) Pb, Sn, Cu, Al a Mg na zlepšenie charakteristík odlievania a mechanických vlastností. Používa sa na vytváranie malých zložitých tvarov a je vhodný na pohyblivé časti strojov. Najlacnejšia z týchto zliatin sa označuje ako kovový kov a slúži ako lacná náhrada za oceľ.

Zinok je rozhodujúci pre celý život na Zemi a používa sa vo viac ako 300 enzýmoch. Nedostatok zinku bol uznaný za klinický zdravotný problém v roku 1961. Medzinárodná asociácia zinku vysvetľuje, že zinok je rozhodujúci pre správny bunkový rast a mitózu, plodnosť, fungovanie imunitného systému, chuť, vôňu, zdravú pokožku a videnie.

Americké haliere sú konštruované so zinkovým jadrom, ktoré predstavuje 98% ich celkovej hmotnosti. Zostávajúce 2% je elektrolyticky pokovovaný medený povlak. Množstvo meď použitá v halieroch sa môže zmeniť, ak ich ministerstvo financií USA považuje za príliš drahé na výrobu. V americkej ekonomike obieha až 2 miliardy zinočnatých halierov.