Egenskaber og anvendelser af zinkmetal

Zink (Zn) er et rigeligt metal, der findes i jordskorpen med et utal af industrielle og biologiske anvendelser. Ved stuetemperatur er zink sprødt og blåhvid i farve, men det kan poleres til en lys finish.

EN uædle metaller, zink bruges primært til galvanisering stål, en proces, der beskytter metallet mod uønsket korrosion. Zinklegeringer, inklusive messing, er afgørende for en lang række anvendelser, fra korrosionsbestandige marine komponenter til musikinstrumenter.

Styrke: Zink er et svagt metal med mindre end halvdelen af trækstyrke af mildt kulstofstål. Det bruges normalt ikke i bærende applikationer, skønt billige mekaniske dele kan støbes af zink.

sejhed: Rent zink har lavt sejhed og er generelt sprødt men zink legeringer har generelt høj slagstyrke sammenlignet med andre støbegodslegeringer.

duktilitet: Mellem 212 og 302 grader Fahrenheit bliver zink duktilt og formbart, men ved forhøjede temperaturer vender det tilbage til en sprød tilstand. Zinklegeringer forbedres meget på denne egenskab i forhold til det rene metal, hvilket gør det muligt at anvende mere komplekse fremstillingsmetoder.

Ledningsevne: Zink er ledningsevne er moderat for et metal. Dens stærke elektrokemiske egenskaber tjener dog godt i alkaliske batterier og under galvaniseringsprocessen.

Menneskeskabte zinklegeringsprodukter er pålideligt dateret helt tilbage til 500 f.Kr., og zink blev først med vilje tilføjet til kobber til dannelse af messing omkring 200-300 f.Kr. Messing supplerede bronze under det romerske imperium i fremstillingen af ​​mønter, våben og kunst. Messing forblev den vigtigste anvendelse af zink indtil 1746, da Andreas Sigismund Marggraf omhyggeligt dokumenterede processen med at isolere det rene element. Mens zink tidligere var blevet isoleret i andre dele af verden, hjalp hans detaljerede beskrivelse zink med at blive kommercielt tilgængeligt i hele Europa.

Alessandro Volta skabte det første batteri i 1800 ved hjælp af kobber og zinkplader og indledte en ny æra af elektrisk viden. I 1837 havde Stanislas Sorel opkaldt sin nye proces med zinkbelægning af "galvanisering" efter Luigi Galvani, der havde opdaget den animerende virkning af elektricitet, mens han obducerede frøer. Galvanisering, en form for katodisk beskyttelse, kan beskytte en lang række forskellige metaller. Det er nu den primære industrielle anvendelse af rent zink.

Zink ekstraheres primært fra malm indeholdende zinksulfid, zinkblende eller sfalerit.

Landene minedrift og produktion af det mest raffinerede zinki faldende rækkefølge er Kina, Peru, Australien, USA og Canada. Ifølge U.S. Geological Surveyca. 13,4 millioner ton zink i koncentrat blev udvindet i 2014, hvor Kina tegnede sig for ca. 36% af det samlede beløb.

I henhold til International Lead and Zinc Study Group blev ca. 13 millioner ton zink forbrugt industrielt i 2013 — gennem galvanisering, messing og bronze legeringer, zinklegeringer, kemisk produktion og dø støbning.

Zink handles på London Metal Exchange (LME) som "Special High Grade" -kontrakter til 99,995% minimumsrenhed i 25-ton ingots.

• Messing: 3-45% Zn efter vægt, det bruges i musikinstrumenter, ventiler og hardware.
• Nikkel sølv: 20% Zn efter vægt, det bruges til dets skinnende sølvudseende i smykker, sølvtøj, model togspor og musikinstrumenter.
• Støbt legeringer af zink > 78 vægtprocent Zn, det indeholder normalt små mængder (mindre end et par procentpoint) af Pb, Sn, Cu, Al og Mg for at forbedre støbegodsegenskaber og mekaniske egenskaber. Det bruges til at fremstille små indviklede former og egnet til bevægelige dele i maskiner. De billigste af disse legeringer kaldes potmetal, og de tjener som billige erstatninger for stål.

Zink er kritisk for alt liv på Jorden, og det bruges i mere end 300 enzymer. Zinkmangel blev anerkendt som et klinisk helbredsproblem i 1961. Den internationale zinkforening forklarer, at zink er afgørende for korrekt cellulær vækst og mitose, fertilitet, immunsystemfunktion, smag, lugt, sund hud og syn.

Amerikanske øre er konstrueret med en zinkkerne, der udgør 98% af deres samlede vægt. De resterende 2% er en elektrolytisk belagt kobberbelægning. Mængden af kobber brugt i øre kan ændres, hvis den amerikanske statskasse finder dem for dyre at fremstille. Så mange som 2 milliarder zinkkerner øre cirkulerer i den amerikanske økonomi.