Цинк — важный элемент, включенный в периодическую таблицу Менделеева. Его обозначение Zn. Используется в различных отраслях промышленности. Людям, работающим с этим материалом, важно знать температуру плавления цинка, его химические и механические свойства.
Плавление цинка
Что такое цинк
Цинк — голубовато-белый металл. Он расположен под тридцатым номером в периодической таблице. При взаимодействии поверхности материала с кислородом на ней образуется оксидная пленка. Скрывает естественный блеск металла, защищает его от окисления.
Структура и состав
В природе цинк не встречается в чистом виде. Он будет состоять в основном из основного металла, плюс в нем будут примеси. К ним относятся серебро, кадмий, свинец, медь, железо. В зависимости от процентного содержания дополнительных элементов материал маркируется.
Свойства и характеристики
Характеристики металла зависят от его состава. В зависимости от физических и химических свойств мастера-металлурги определяют, где лучше всего использовать материал для достижения наибольшей эффективности.
Физические
Физические свойства материала определяют его способность изменяться под действием внешних сил. Это включает:
- Легко растворим в щелочах и кислотах.
- Температура плавления составляет 419 градусов по Цельсию. Характеристики плавления могут варьироваться в зависимости от добавок в цинковой композиции. Материал достигает высокой пластичности при нагревании до 100 градусов.
- Температура кипения 906 градусов.
- Имеет среднюю жесткость.
- При остывании металл крошится.
- Плотность - 7,133 г/см3.
Механические свойства цинка не подходят для изготовления износостойких деталей. Применительно к нормальным условиям эксплуатации легко ломается, не устойчив к ударам, к интенсивным физическим нагрузкам.
Химические
На химические свойства материала влияют примеси, содержащиеся в его составе. Средние варианты:
- При понижении температуры он теряет свой блеск и покрывается оксидной пленкой.
- Разрушается при длительном воздействии влажного воздуха.
- Активный металл, относящийся к восстановителям энергии.
- Он становится водонепроницаемым, когда металл нагревается в воде. В ходе этого процесса образуется белый осадок.
- Растворим в сильных минеральных кислотах.
Влияние щелочей и кислот на материал зависит от процентного содержания примесей посторонних металлов.
Области применения
Цинк используется в различных отраслях промышленности. Если говорить о популярности этого материала в мировом масштабе, то по объему производства он занимает третье место среди других цветных металлов. Приложения:
- Металлургия: Используется в качестве защитного покрытия от коррозии для металлических конструкций. Защищает основание в первую очередь при контакте с агрессивными факторами внешней среды. Используется в производстве стали.
- Ювелирные изделия: используются для восстановления золота и серебра после их добычи.
- Пиротехника: используется для создания красителей для фейерверков.
- Используется при печати изображений на печатном станке.
- Лекарство – цинк считается качественным антисептиком, его добавляют в различные мази, зубные пасты.
Содержание в организме человека, продукты питания.
С помощью цинка синтезируются различные гормоны, улучшается обмен витаминов, расщепляются остатки алкоголя в организме, улучшается работа простаты.
Металлургия
Содержание в природе
Чистый цинк не встречается в природе. Его добывают из руд, содержащих примеси других металлов. Основные месторождения материала - Россия, Иран, Боливия, Австралия, Казахстан.
Историческая справка
Сплавы на основе цинка с добавлением латуни и меди известны давно. Их использовали в Древнем Египте, Индии, Древней Греции. Только в 1738 году люди научились получать более чистый металл. Для этого использовался метод дистилляции. В 19 веке мастера-металлурги научились получать чистый цинк в процессе прокатки.
Производство
Для получения чистого материала используются две технологии:
- Электролитический метод. Полученную массу руды помещают в емкость, наполненную серной кислотой. Через раствор проходит ток. Металл отделяют от примесей. Затем его выпекают в промышленных печах.
- Пирометаллургический метод. Сначала происходит обжиг. Затем коксовый уголь используется для восстановления готовой массы. Последним этапом является процесс урегулирования.
При обжиге руды выделяется газ, содержащий большое количество серы. Используется для получения серной кислоты.
Цинк — популярный цветной металл. По объему производства уступает алюминию, меди. Слабые механические свойства не делают его плохим. Материал нашел свое применение в различных отраслях промышленности.