Opori-osveshenia.ru

Опоры освещения
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Химичим с цинком и ржавчиной

Химичим с цинком и ржавчиной.

Результат применения этого дела на кузове ОКИ
Давно хотел попробовать гальванику. Электролизом осаждать цинк на черных металлах. В быту пригодится, да и изучить стойкость к коррозии. Есть наборы для оцинковки в продаже, но они дорогие, за таких мелких 2 пузырька и пары причендалов отдавать деньги. искать еще где продается. Пробуем составить это дело самим:

На авторынке купил электролит для аккумуляторов. Это серная кислота с дистиллированной водой. Концентрация довольно велика.
Далее взял кучку севших но не потекших солевых батареек. Это самые дешевые батарейки. Достал из них цинк, нарезал тонкими полосками и опустил в серную кислоту. Поставил в водяную баню. Пошла реакция (фото). Растворял пока пузырьки шли, потом кислота выработалась, по идее насытившись растворенным цинком.

Но, как оказалось полученный раствор сульфата цинка непроканал. Забиваем на это. Засыпаем содой и сливаем в банку с шлаком.

Покупаем в магазине радиодеталей паяльную кислоту, с содержанием цинка. Состав- хлорид цинка. Цинк растворенный уже в соляной кислоте. Там цинка завались. Стоит в местном магазине литр — 400 руб. Литра хватит на оч много.
Сразу, там же покупаю ортофосфорную кислоту. Тоже является паяльной кислотой. 50 мл. достаточно.
Делаем 2 электрода.

Нужен будет источник питания. Тут главное условие — возможность регулировки силы тока. У меня есть самопальный источник от 0 до 24 вольт и стабилизацией тока 0 до 10 ампер. Ниже приведу пару вариантов и схему простейшего регулятора тока, если источника под рукой нету.

К электроду которым чисти подключаем + источника. К очищаемому объекту -.
Ставим напряжение 12-15 вольт и отсечку тока в 1.5-2 ампера. Пропитываем войлок электрода ортофосфорной кислотой. И начинаем водить по ржавчине. Начинает шипеть, БП показывает что ток пошел (1.5-2 А). Выделение водорода и активность кислоты- отколупывает и растворяет ржу, которая засела в порах и ржа остается на войлоке. Электрод нужно часто полоскать в воде, и снова пропитывать в свежей ортофосфорной кислоте, т.к то что в руке начинает растворяться, и осаждаться на маховике. а это нам пока не надо.

Далее обильно протираем насухо. Обезжириваем ацетоном, пальцами не трогаем.
Берем электрод для цинкования. Подключаем его к тому же + источника. Пропитываем его хлоридом цинка. Ставим на БП отсечку тока 0.2-0.4А. Начинаем быстро не отрывая и не задерживая на месте водить по железяке. Как только появилась легкая, тонкая пленка цинка- ставим отсечку тока в 0.8-1 А и так же быстро водим, пока не получим желаемую толщину покрытия. Регулировка тока дает возможность управлять интенсивностью реакции осаждения цинка. Т.к. не ограничив ток, покрытие будет рыхлым, темным и непрочным. После оцинковки промываем деталь в воде, потом протираем тряпкой, смоченной в растворе пищевой соды. При реакции соды с остаточной кислотности от хлорида цинка, получается соль вроде. Потом еще раз под водой полоскаем. Сода как нейтрализатор.

Капал воду, вода так и осталась каплями. По голой стали она растекается, а тут как бы собирается, как будто жирная поверхность.
Вот еще пара примеров оцинкованных железяк.

Вот пример схемы стабилизатора тока. Тут cxem.net/calc/lm317_calc.php можно рассчитать сопротивление резистора. Для "зачистного" тока нам будет нужен резистор 0.8 Ом. Можно 1 Ом на мощность 2 ватта. А для наносимого покрытия уже резистор на 1.6 Ома тож 2 ватта. Будут греться, но выдержат. 317ю нужно прикрутить на радиатор.
Если совсем просто- можно взять лампу от поворотника или стопа и подключить электрод через лампу, а в кач-ве источника- аккумулятор от машины. Если взять несколько ламп — можно подбором кол-ва в параллель менять ток.

Комментарии 39

Пожалуйста, раз ты такой химк, помоги, я тут решил под капотом преобразователем ржавчины с цинком, убрать ражавчину, с болтов гаек, поехал на мойку смыть все это и произошла какая-то реакция, мыли химией, аксамд LF. Те места где я чистил и рядом все в белых точках, и ничем не берет ни содой ни ксилитом ни растворителями, что делать у меня паника, как можно убрать якобы какую-то накипь

Раствор соды в каких пропорциях готовится?

А если растворить предварительно цинк в ортофосфорной кислоте, а не соляной, будет тот же эффект?

подскажите?может ли паяльная кислота(с цинком которая) разъедать лак автомобиля?

Здравствуйте. Подскажите а как лампу от поворотника приколхозить, не могу сообразить к каким проводам подключать её. Ведь минусовая клема на корпусе остается? Спасибо

Лампочку в разрыв плюсового провода к которому подключен электрод. Т.е. последовательно.

Респект, за отчет, только вопрос не лучьше сначала малым током, а после повысить и поверхность будет матовая, и грунт ляжет на него.

В принципе идея кстати. Надо будет попробовать.

Да ты там осторожней с испарениями, используй вытяжку и противогаз, т.к. при реакции соляной кислоты ицинка образ сорнистый ангидрид пдк 0,5 надышишся и отеклегких заработать можно!) ну не дай божЕ.

откуда сернистый ангидрид в соединении соляной кислоты? вы б еще сказали чистый хлор выделяется.)) он же не сернистую кислоту использовал. и не фульфит, и даже не гидросульфит цинка, и не медь. сернистого газа и в реакции серной кислоты нет. валентность не та))) единственное чего стоит бояться это водород.

О, видимо вы в химии понимаете. Вот дело было. Лет 10 — 15 назад хотел сделать гравировку на блинах от винча (алюминий с зеркальным покрытием оксида железа, я честно сам не знаю что за покоытие точно, так пишут.)
Взял раствор поваренной соли и начал электродом травить надпись на этом диске. Резко завоняло хлоркой, аж в нос дало (как в школьном толчке, который был усыпан хлоркой, только в несколько раз сильней). Я резко выключил это дело и больше так не делал, боялся что траванусь. Вот интересно, неужели так интенсивно хлор выделяться начал или не только хлорка так воняет? Хлор он же ядовит. И что интересно, ни от чего больше такого запаха небыло, очень много металлов так гравировал. Интересно какие металлы с поваренной солью при электролизе дают образование хлора?

Читайте так же:
Анемометр для чего используется

приветствую))) никакие металлы ничего не дают)) сама поваренная соль это хлорид натрия. при электролизе водных растворов хлорида натрия получают хлор, водород и едкий натр (каустическая сода). так что при определенных ситуациях можно получить ожог легких и горла хлором чистотой 95-97%, растворить пальцы в концентрате гидрооксида натрия (он же едкий натр или каустическая сода), взрыва водорода на воздухе обычно не получается, т.к. его мало и остатки соединяются с хлором образуя пары концентрата соляной кислоты, от вдоха которой получают химические ожоги пищевода и легких. как итог могут быть смертельные случаи или инвалидность. кроме того нельзя забывать, что соляная кислота при большой концентрации это газ.))) поэтому существует только в растворах не более 62% (если память не изменяет). поэтому прежде чем работать с веществами и проводить опыты надо хотя бы поискать информацию или освежить данные по неорганической химии за 8-9 класс. для примера, если вам нужно было протравить стали или спав на основе железа, то стоило просто взять раствор азотной кислоты и все. никакого электролиза и т.д. просто рисуй или полностью погружай в кислоту. важно, что именно азотная. при этом выделится бурый газ диоксида азота. соединение крайне токсичное и может отравить или убить человека. поэтому работать либо в противогазе, либо с химической вытяжкой. еще вариант для работы с железом это электролиз в электролите из сульфата железа и раствором аммиака (нашатырный спирт). вонять будет уже нашатырем, плюс аммиак немного проникнет в поверхность железа вызывая азотирование поверхности, свойства металла немного изменятся. работать тоже лучше в противогазе или с мощной хим вытяжкой. есть общее правило по травлению в зависимости от нужного результата. для меди и ее сплавов типа бронзы и т.д. использовать надо сульфат меди, для железа сульфат железа и т.д. в основном используют везде именно хорошо растворимые сульфаты (можно посмотреть в таблице растворимости солей). если хотите на стель нанести медный рисунок, то соответственно опускаете железо в сульфат меди (медный купорос в простонародье). растворы должны быть теплые, но не горячие.

вот вам вводная лекция по травлению металлов))) надеюсь кому пригодится. главное будьте осторожны и смотрите не только с чем работаете, а что еще будет во время работы с реагентами))) а то так можно по незнанию и инвалидом остаться или того хуже…

Подскажите, паяльной кислотой на основе цинка, возможно защитить металл от коррозии?

Цинк и его сплавы: химический состав, физические свойства, применение

Цинк и его сплавы: химический состав, физические свойства, применение

Цинк — хрупкий голубовато-белый металл. В природе без примесей не встречается. В 1738 году Уильям Чемпион добыл чистые пары цинка с помощью конденсации. В периодической системе Менделеева находится под номером 30 и обозначается символом Zn.

Свойства цинка

Химические свойства цинка

Цинк — активный металл. При комнатной температуре тускнеет и покрывается слоем оксида цинка.

  • Вступает в реакцию со многими неметаллами: фосфором, серой, кислородом.
  • При повышении температуры взаимодействует с водой и сероводородом, выделяя водород.
  • При сплавлении с щелочами образует цинкаты — соли цинковой кислоты.
  • Реагирует с серной кислотой, образуя различные вещества в зависимости от концентрации кислоты.
  • При сильном нагревании вступает в реакции со многими газами: газообразным хлором, фтором, йодом.
  • Не реагирует с азотом, углеродом и водородом.

Физические свойства цинка

Цинк — твердый металл, но становится пластичным при 100–150 °C. При температуре выше 210 °С может деформироваться. Температура плавления — очень низкая для металлов. Несмотря на это, цинк имеет хорошую электропроводность.

  • Плотность — 7,133 г/см³.
  • Теплопроводность — 116 Вт/(м·К).
  • Температура плавления цинка — 419,6 °C.
  • Температура кипения — 906,2 °C.
  • Удельная теплота испарения — 114,8 кДж/моль.
  • Удельная теплота плавления — 7,28 кДж/моль.
  • Удельная магнитная восприимчивость — 0,175·10-6.
  • Предел прочности при растяжении — 200–250 Мн/м 2 .

Подробный химический состав цинка различных марок указан в таблице ниже.

Обозначение марок Цинк, не менее Примесь, не более
свинец кадмий железо медь олово мышьяк алюминий всего
ЦВ0099,9970,000010,0020,000010,000010,000010,00050,000010,003
ЦВ099,9950,0030,0020,0020,0010,0010,00050,0050,005
ЦВ99,990,005*0,0020,0030,0010,0010,00050,0050,01
Ц0А99,980,010,0030,0030,0010,0010,00050,0050,02
Ц099,9750,0130,0040,0050,0010,0010,00050,0050,025
Ц199,950,020,010,010,0020,0010,00050,0050,05
Ц298,71,00,20,050,0050,0020,010,010**1,3
Ц397,52,00,20,10,050,0050,012,5
* В цинке, применяемом для производства сплава марки ЦАМ4-1о, массовая доля свинца должна быть не более 0,004%. ** В цинке, применяемом для проката, массовая доля алюминия должна быть не более 0,005%.

Содержание примесей в цинке зависит от способа производства и качества сырья.

В России основной процент цинка получают гидрометаллургическим способом — металл восстанавливают из солей в растворах. Такой способ позволяет получить наиболее чистый металл. Но часть цинка обрабатывают при высоких температурах. Такой метод называют пирометаллургическим.

Свинец — особая примесь в цинке, так как основная его часть оседает из-за нерастворимых анодов, содержащихся в металле. Катодный цинк, помимо всех указанных примесей, состоит из хлора и фтора.

Как примеси изменяют свойства цинка

Производители ограничивают содержание кадмия, олова и свинца в литейных сплавах цинка, чтобы подавить межкристаллитную коррозию.

Олово — вредная примесь. Металл не растворяется и выделяется из расплава — способствует ломкости цинковых отливок. Кадмий напротив — растворяется в цинке и снижает его пластичность в горячем состоянии. Свинец увеличивает растворимость металла в кислотной среде.

Железо повышает твердость цинка, но снижает его прочность. Вместе с тем оно усложняет процесс заполнения форм при литье.

Медь увеличивает твердость цинка, но уменьшает его пластичность и стойкость при коррозии. Содержание меди также мешает рекристаллизации цинка.

Наиболее вредная примесь — мышьяк. Даже при небольшом ее количестве металл становится хрупким и менее пластичным.

Чтобы избежать растрескивания кромок при горячей прокатке цинка, содержание сурьмы не должна быть выше 0,01%. В горячем состоянии она увеличивает твердость цинка, лишая его хорошей пластичности.

Читайте так же:
Двигатель от стиральной машины с прямым приводом

Сплавы цинка

Сплавы на цинковой основе с добавлением меди, магния и алюминия имеют низкую температуру плавления и обладают хорошей текучестью. Они легко поддаются обработке, свариванию и паянию.

Латунь

Различают латуни двухкомпонентные и многокомпонентные.

Двухкомпонентная латунь — сплав цинка с высоким содержанием меди. Существует желтая латунь с медью в количестве 67%, золотистая медь или томпак — 75%, и зеленая — 60%. Такие сплавы могут деформироваться при температуре 300 °C.

Многокомпонентные латуни, помимо 2-х основных металлов, состоят из других добавок: никеля, железа, свинца или марганца. Каждый из элементов влияет на свойства сплава.

ЦАМ — семейство цинковых сплавов. В их состав входят магний, алюминий и медь. Такие сплавы цинка используются в литейном производстве. В них содержится алюминий в количестве 4%.

Основная область применения сплавов ЦАМ — литье цинка под давлением. Сплавы этого семейства обладают низкой температурой плавления и хорошими литейными свойствами. Их высокопрочность позволяет производить прочные и сложные детали.

Вирениум

Сплав состоит из цинка (24,5%), меди (70%), никеля (5,5%).

Производств цинка

Добыча металла

Цинк как самородный металл в природе не встречается. Добывается из полиметаллических руд, содержащих 1–4% металла в виде сульфида, а также меди, свинца, золота, серебра, висмута и кадмия. Руды обогащаются селективной флотацией и получаются цинковые концентраты (50–60% Zn).

Цинковая руда

Концентраты цинка обжигают в печах. Сульфид цинка переводится в оксид ZnO. При этом выделяется сернистый газ SO2, который используется в производстве серной кислоты.

Получение металла

Существуют два способа получения чистого цинка из оксида ZnO.

Самый древний метод — дистилляционный. Обожженный концентрированный состав подвергают термообработке, чтобы придать ему зернистость и газопроницаемость.

Затем концентрат восстанавливают коксом или углем при температуре 1200–1300 °C. В процессе образуются пары металла, которые конденсируют и разливают в изложницы. Жидкий металл отстаивают от железа и свинца при температуре 500 °C. Так достигается цинк чистотой 98,7%.

Иногда используется сложная и дорогая обработка цинка ректификацией — разделением смесей за счет обмена теплом между паром и жидкостью. Такая чистка позволяет получить металл чистотой 99,995% и извлечь кадмий.

Второй метод производства цинка — электролитический. Обожженный концентрат обрабатывается серной кислотой. Готовый сульфатный раствор очищается от примесей, после чего подвергается электролизу в свинцовых ваннах. Цинк дает осадок на алюминиевых катодах. Полученный металл удаляют с ванн и плавят в индукционных печах. После этого получается электролитный цинк чистотой 99,95%.

Литье металла

Горячий цинк — жидкий и текучий металл. Благодаря таким свойствам он легко заполняется в литейные формы.

Примеси влияют на величину натяжения поверхности цинка. Технологические свойства металла можно улучшить, добавив небольшое количество лития, магния, олова, кальция, свинца или висмута.

Литье металла

Чем выше температура перегрева цинка, тем лучше он заполняет формы. При литье металла в чугунные изложницы его объем уменьшается на 1,6%. Это затрудняет получение крупных и длинных цинковых отливок.

Применение цинка

Для защиты металлов от коррозии

Чистый цинк используется для защиты металлов от коррозии. Основу покрывают тонкой пленкой. Этот процесс называется металлизацией.

В автомобильной отрасли

Сплавы на цинковой основе используют для оформления декора автомобильного салона, в производстве ручек дверей, замков, зеркал и корпусов стеклоочистителей.

В автомобильные покрышки добавляют окись цинка, которая повышает качество резины.

В батарейках, аккумуляторах и других химических источниках тока цинк используется как материал для отрицательного электрода. В производстве электромобилей применяются цинк-воздушные аккумуляторы, которые обладают высокой удельной энергоемкостью.

В производстве ювелирных украшений

Ювелиры добавляют цинк в сплавы на основе золота. В итоге они легко поддаются ковке и становятся пластичными — прочно соединяют мелкие детали изделия между собой.

Металл также осветляет ювелирные изделия, поэтому его часто используют в изготовлении белого золота.

В медицине

Окись цинка применяется в медицине как антисептическое средство. Окись добавляют в мази и другие составы для заживления ран.

Благодаря своим свойствам, цинк широко применяется в различных областях промышленности. Металл пользуется спросом из-за относительно низкой цены и хороших физических свойств.

Что делают из цинка в быту

Цинк представляет собой металл светло-голубого цвета, который может принять тусклый оттенок на воздухе. В таблице Менделеева он входит во вторую группу четвёртого периода периодической системы.

История появления цинка

В древние времена цинк не был известен. Были известны такие металлы как железо, латунь. Выделить цинк из латуни в течении многих веков не удавалось. В середине 18 века в Англии ряд ученых смогли получить металл дистилляционным образом. Через несколько лет был создан новый способ получения цинка. Он заключался в горячем плавлении с дальнейшим охлаждением в холодильных камерах. Данный способ стал основой для дальнейшего получения цинка. Ученые детально раскрыли тонкости его получения и считаются первыми открывателями данного метала.

В 19 веке ряд других ученых смогли получить цинк новым способом. Данный метод заключался в температурной обработке. В нашей стране цинк был получен в 20 веке. Через несколько лет американцы запатентовали новый способ получения металла. Это был электролитический метод.

Происхождение названия «цинк»

С немецкого языка цинк обозначает кристаллы, напоминающие иглы. Впервые о данном металле было рассказано в работах Парацельса. Известно более 60 минералов цинка. Среди них можно отметить цинкит, виллемит, смитсонит. Самый часто встречающийся минерал — это сфалерит. Иногда его именуют цинковая обманка. В основе данного минерала лежит сульфид цинка. С помощью различных примесей можно получить всевозможные оттенки. Однако данный минерал весьма сложно определить. Отсюда и берет сфалерит свое второе название: цинковая обманка.

Цинковая обманка является основой для других минералов цинка. Среди них можно выделить цинкит, каламин и многие другие. В алтайских рудниках не редко можно встретить смесь цинковой обманки и бурого шпата. Такую смесь называют бурундучная руда. Если посмотреть на нее издалека, то можно заметить схожесть с известным зверем.

Сфалерит

В земле находится порядка от 8 до 10 % цинка. В некоторых вулканических породах можно найти большое содержание цинка. Считается, что цинк приходит с подземными водами, из которых осаждаются сульфиды цинка. Данные сульфиды находят свое широкое применение в промышленности. Вместе с этим цинк можно встретить в морской воде, озерах и реках. В организме человека и животных так же имеется цинк. Он может составлять до 4 % от общей массы. В определённых организмах наблюдается повышенное содержание данного металла.

Читайте так же:
Лужение это процесс покрытия

Где можно встретить цинк

Цинк в можно встретить в Австралии, на территории Казахстана, и Ирана. В нашей стране он производится на предприятии Дальполиметалл.

Получение цинка

В природе чистого цинка не существует. Он содержится, как правило, в различных рудах. Что бы получить чистый цинк нужно проводить ряд химических, термических процессов. Так же посредством химических процессов получаются различные концентраты цинка. Они используются при производстве серной кислоты.

Оксид цинка получается несколькими вариантами. Обожжённый концентрат спекают. Получается зернистый и газопроницаемый состав. Далее его обрабатывают посредством угля, кокса при высокой температуре. Пары метала, выпадающие в конденсат, размещают в специальные формы. Существует несколько способов восстановления металла. Среди них необходимо выделить роторный способ, заключающийся в ручном обслуживании. Позднее появились механизированные системы и дуговые электропечи. Получение цинка из свинца производится в шахтных печах. Со временем технологии получения цинка усовершенствовались, однако оставался большой процент примеси при получении металла. Одним из самых распространенных способов очищения метала было его отстаивание от примесей под высокой температурой. Это позволяло получить металл с чистотой до 98 %. Наиболее дорогая и трудная очистка позволяет получить металл с чистотой до 99,9%. В частности, из цинка удаляются такие элементы как свинец, железо. Такой процесс позволяет получить более чистый металл. Однако в нем по-прежнему содержалось несколько процентов примесей. Среди главных элементов примесей можно выделить кадмий.

При высокой температуре с помощью способа отстаивания можно получить цинк с чистотой до 98 %. Данный способ называется дистилляционная очистка. В частности, цинк очищается от свинца. Более сложный процесс очистки цинка от посторонних элементов позволяет получить метал с чистотой до 99 %. Из цинка удаляется кадмий. Очистить металл от примесей можно с помощью серной кислоты. Обожжённые концентраты вступают в реакцию с металлом и удаляют различные примеси. Раствор в дальнейшем необходимо подвергнуть электролизу. В результате данного процесса на катодах оседает цинк. После оседания он снимается под высокой температурой в специальных печах. Такой способ позволяет получить металл с чистотой до 99%.

Отходы, полученные в процессе очищения, используют для создания цинкового купороса.

Физические свойства цинка

Цинк — это металл светлого цвета с серебристым оттенком. При обычной комнатной температуре он весьма хрупок. Если начать сгибать металл, то можно услышать небольшой треск. Это растрескиваются кристаллы от трения. При температуре более 100 градусов металл становится пластичным. Если в цинке имеются примеси, хрупкость металла значительно повышается.

Химические свойства

Цинк считается элементом, способным образовывать амфотерные соединения. В атмосфере цинк оксидируется и образует пленку. Цинк не вступает в реакцию щелочами и кислотами. Реакция происходит только при добавлении небольшого объема сульфата меди. При температуре цинк вступает в реакцию с галогенами и способствует образованию галогенидов. При добавлении в цинк фосфора образуются фосфиды. Взаимодействие с серой или ее аналогами образует халькогениды. С такими веществами как азот, бор цинк не вступает в реакцию. Нитрид цинка получается посредством реакции цинка и аммиака при температуре от 500 до 600 градусов.

Использование цинка

Данный металл находит свое применение для получения некоторых металлов в чистом виде. В первую очередь речь идет о золоте. Как правило, благородные металлы очищаются посредством цинка, если они добыты подземным способом. Вместе с этим цинк применяется для получения благородных металлов из свинца. Полученный метал часто называют серебристая пена, которая впоследствии обрабатывается аффинажными способами.

Помимо этого, цинк активно применяется в качестве антикоррозийного элемента для стали и других металлов. При этом металл не должен иметь механических повреждений. Это относится к автомобилестроению и кораблестроению. Так же цинк используется для строительства мостов, бытовых предметов и различных конструкций.

Цинк является важным элементов при создании аккумуляторов и батареек. Химические источники тока являются популярным решением получения энергии как для мелких потребностей, таки крупных объектов. Соединения цинка с марганцем, ртутью, медью, хромом, хлором и другими химическими элементами позволяют получить эффективный источник тока.

При создании воздушных аккумуляторов цинк играет важнейшую роль. Благодаря данному металлу, получается создать аккумулятор с большой энергоемкостью. Такие аккумуляторы применяются для запуска двигателей. Вместе с этим в электромобилях аккумуляторы, созданные с применением цинка, обеспечивают транспортному средству пробег более 900 километров без подзарядки.

При создании полиграфической продукции цинк становится незаменимым элементом. В частности, для создания матриц печати многотиражной продукции. Уже более двух веков применяется способ цинкографии. Он заключается в изготовлении штампа на основе пластины из цинка и вытравливания на ней изображения. Хорошее изображение, рисунок получается при добавлении свинца. Остальные примеси могут ухудшить качество продукции. Перед изготовлением цинковую матрицу отжигают при заданной температурой и придают необходимую форму. Цинк так же применяется для создания определённых припоев. Припои с цинком позволяют уменьшить температуру плавления.

Помимо этого, цинк активно применяется в медицинских целях. Его окись является отличным противовоспалительным средством и хорошим антисептиком. Мази с цинком являются незаменимым средством для заживления ран. Врачи рекомендуют чаще употреблять продукты с содержанием металла. Цинк активно влияет на улучшение работы половой, нервной и пищеварительной системы. При производстве гормонов, ферментов цинк является важнейшим незаменимым элементом. Пониженное содержание цинка может вызвать ухудшение работы организма. Очень много цинка находится в морских продуктах.

При производстве краски окись цинка становится основой для создания белил.

В латуни цинк это один из главных компонентов. А сплавы с алюминием дают цинку высокие механические качества. Такие сплавы используются в промышленности. Точное литье позволяет применять сплав цинка при производстве деталей оружия. К примеру, затворов травматических пистолетов. Вместе с этим из сплава цинка изготавливают фурнитуру для мебели, деталей автомобилей и другие изделия. С помощью сульфида цинка создаются люминофоры. Помимо этого, сульфиды применяются для создания гибких экранов.

Читайте так же:
Чувствительный микрофон для прослушки на расстоянии

Теллурид цинка является важным элементом для создания полупроводников. Фосфид цинка является основой для создания отравы для мелких вредителей.

Покрышки для автомобилей, имеющие в своём составе окись цинка, имеют высокое качество и прочные характеристики.

При производстве оптических стекол применяется селенид цинка.

В состав многих красок входит цинк. Окись цинка используется для создания белой краски. Она находит сове активное применение при производстве космических аппаратов. Краска с добавлением цинка хорошо отражает цвет. Такой отражатель можно получить только с помощью цинка.

Для обнаружения радиации цинк стал незаменимым элементом. Лучи радиации вспыхивают в присутствии сульфида цинка.

В быту нередко можно встретить предметы и изделия, имеющие в своём составе цинк. Например ведра, ванны, посуда, кровельные листы. Такие изделия обеспечивают продолжительный срок эксплуатации, а также имеют низкую стоимость по сравнению с изделиями из другого материала. Количество оцинкованных изделий растет каждый год.

Для изделий из металла, которые в дальнейшем будут использоваться в агрессивной среде цинковое покрытие стало единственно возможно защитным способом. Речь идет о металлических изделиях, которые эксплуатируются в озерах, реках, а также в атмосфере. Морские платформы, трубопроводы и другие подводные и надводные конструкции имеют цинковое покрытие. Его отсутствие приводит к преждевременному выходу оборудования и конструкции из строя, и соответственно требует постоянного ремонта и финансовых затрат. Сварные швы становятся защищенными от воздействия атмосферы, если на них наносится цинковое опыление.

Мировое производство цинка

Цинк считается одним из самых часто используемых металлов. Перед ним стоят железо, алюминий и другие металлы. Только за 2009 год в мире получено более 11 тысяч миллионов тонн. Однако в настоящее время наблюдается снижение производства данного металла. Больше всего цинка, согласно представленной информации, производится в Соединенных Штатах Америки.

Вредность цинка для организма

При попадании в организм солей цинка, а также сульфатов может произойти серьезное отравление организма. Достаточно одного грамма, что бы у человека началась рвота и головные боли. В обычной жизни длительное хранение пищевых продуктов в оцинкованной посуде может так же вызвать большие проблемы в организме. Отравления могут оказать негативное воздействие на дальнейшее развитие организма, а также вызвать бесплодие у женщин, образовать малокровие, задержать рост и многое другое.

Оксид цинка попадает в организм посредством вдыхания паров. Во рту может появиться сладкий привкус. Вместе с этим человек теряет аппетит, ощущается жажда. Наблюдается повышенная утомляемость, постоянная боль в груди, вялость, кашель и общее ухудшение самочувствия.

Но необходимо помнить, что цинк имеется в любом организме. Он нужен для правильного и полноценного развития клеток. Для борьбы со старением цинк один из немногих элементов, который оказывает активное омолаживающее действие. Поэтому недостаток цинка приводит к ряду заболеваний, среди которых можно отметить диабет, половые проблемы и многое другое.

Что делают из цинка в быту

Автор: редакционная статья

Применение металлов в быту

Мы ежедневно сталкиваемся с металлами, многие из которых находятся у нас дома. Ниже мы рассмотрим самые распространенные металлы, которые применяются в быту — некоторые из них более удивительны, чем вы думаете!

Нержавеющая сталь
Нержавеющая сталь — очень популярный материал для предметов домашнего обихода, его использование охватывает все: от котлов до телевизоров. Это очень популярный материал для микроволновых печей, из которого обычно производят двери и внутреннюю панель, а затем покрывают светлой акриловой эмалью чтобы обеспечить лучшую видимость. В последние годы стало довольно популярным использование кухонной техники из нержавеющей стали, в отличие от простого белого цвета. Речь идет о холодильниках, морозильниках, посудомоечных машинах, духовках, плитах, а также чайниках и тостерах.

Посуда из нержавейки

Рис.1 Посуда из нержавеющей стали

Медь

Во второй половине двадцатого века медные трубы обычно использовались для бытовых систем водоснабжения, т. е. для водопроводов в наших домах. Она по-прежнему используется сегодня в основном для подачи горячей и холодной воды, но её высокая стоимость является фактором, который стимулировал поиск альтернативных материалов, например, таких как пластик. Преимуществом же меди является ее высокий уровень стойкости к коррозии и тот факт, что она очень пластичная, что облегчает изгиб и форму вокруг препятствий на пути трубки.

Медный водопровод

Рис.2 Медные водопроводные трубы

Никель

С применением никеля не так все очевидно, но и его тоже можно найти в домашнем хозяйстве. Никель обычно используется в тостерах — возможно, их в наши дни используют не так часто, как остальной кухонной инвентарь, но тем не менее в очень многих семьях на кухонной полке стоит тостер. Нагревательные элементы в тостере изготовлены из никель-хромового сплава, более известного как нихромная проволока в ленте, либо в катушках. Использование это сплава позволяет обеспечить лучшую устойчивость к потоку электрического тока. Некоторые кухонные принадлежности и столовые приборы могут также содержать никель: из мельхиора (сплава никеля и меди) и нейзильбера (сплава никеля, меди и цинка) делают столовые ложки. Также с использованием никеля изготовляются пробки и цепи.

Мельхиоровые ложки

Рис. 3 Чайные мельхиоровые ложки

Алюминий
Алюминий хорошо известен тем, что используется в фольге — одном из основных атрибутов большинства кухонь. Его также можно найти в проводке по всему дому, во внутренних и наружных предметах — дверные ручки, оконные рамы, и т.д. Еще одно популярное применение — это изолированная алюминиевая облицовка, которая так же эффективна, как камень или кирпич, и часто предпочитается строителями и плотниками.

Цинк в строительстве: особенности металла, его плюсы и минусы

Цинк давно зарекомендовал себя как важный химический элемент. Еще до нашей эры люди знали о нем многое и широко применяли в различных сферах. Свойства этого материала позволяют использовать цинк во многих отраслях и в быту. Материал с успехом применяют в химической промышленности, в машиностроении и в строительстве. Поэтому сегодня мы рассмотрим полезные свойства и характеристика металла цинка и сплавов на его основе, цену за кг, особенности использования, а также изготовления материала.

Что такое цинк

Понятие и особенности

Для начала вашему вниманию предлагается общая характеристика цинка. Этот продукт является не только необходимым производственным металлом, но и важным биологическим элементом. В любом живом организме он присутствует до 4 % от всех элементов.Самые богатые месторождения цинка это Боливия, Иран, Казахстан и Австралия. В нашей стране одним из крупных производителей считается предприятие ОАО «ГМК Дальполиметалл».

Читайте так же:
Масло для двухтактных двигателей бензопил

Если рассматривать цинк со стороны периодической системе Менделеева, то он относится к переходным металлам и имеет следующие характеристики:

  • Номер по порядку: 30
  • Масса: 65,37.
  • Степень окисления — +2.
  • Цвет: синевато-белый.

Если рассматривать цинк со стороны простого вещества, то этот материал имеет следующие характеристики:

  • Вид материала – металл.
  • Цвет – серебристо-голубой.
  • Покрытие – защищен оксидной пленкой, под которой скрывается блеск и сияние.

Цинк содержится в коре земли. Доля металла в ней не очень большая: всего 0,0076%.

Как единичного материала цинка не существует. Он входит в состав многих руд и минералов.

  • Наиболее распространенными являются: цинковая обманка, клейофан, марматит. Кроме этого, цинк можно встретить в следующих природных материалах: вюртцит, франкленит, цинкит, смитсонит, каламин, виллемит.
  • Спутниками цинка обычно являются: германий, кадмий, таллий, галлий, индий, кадмий.
  • Наиболее популярными являются сплавы цинка и алюминия, меди, олова, никеля.

О роли цинка в нашей жизни расскажут специалист в этом видео:

Металлы-конкуренты

С цинком могут конкурировать только 4 металла: титан, алюминий, хром и медь. Описанные материалы имеют следующие характеристики:

  1. Алюминий: серебристо-белый цвет, хорошо проводит электричество и тепло, поддается обработке давлением, устойчив к коррозии, имеет низкую плотность, применяется в процессе производства стали (для повышения жаростойкости).
  2. Титан: серебристо-белый цвет, большая температура плавления, при соприкосновении с воздухом окисляется, низкая теплопроводность, легко поддается ковке и штамповке, при высокой температуре на поверхности образуется прочная защитная пленка.
  3. Хром: синевато-блестящий цвет, высокая твердость, хрупкость, стойкость к окислению в условиях атмосферы и воды, используется для декоративного покрытия. : красный металл, имеет высокую пластичность, хорошую электропроводность, высокую теплопроводность, стойкость к коррозионным процессам, применяется в кровельных материалах.

Для строительных целей наиболее часто (кроме цинка) применяют и другие цветные металлы. К ним относятся: бронза, латунь, силумин, баббит, дюралюминий и несколько других.

Плюсы и минусы

tsink-vid

Плюсы:

  • Хорошая жидкотекучесть, благодаря чему легко заполняются литейные формы.
  • Высокая пластичность во время проката.
  • Чистый цинк хорошо поддается ковке.
  • Благодаря своим свойствам и воздействию температуры способен принимать различные состояния.
  • Отлично защищает изделие от коррозии, благодаря чему охотно пользуется спросом в строительстве и машиностроении.
  • При нагреве вместе с фосфором или серой может взорваться.
  • На воздухе теряет блеск.
  • При комнатной температуре имеет маленькую пластичность.
  • Не находится в природе в чистом виде.

Масса, механические, химические и физические свойства цинка, его основные характеристики будут рассмотрены нами ниже.

Свойства и характеристики

Итак, какими свойствами обладает цинк?

Физические

  • Является металлом средней твердости.
  • Цинк не имеет полиморфных модификаций.
  • Холодный цинк становится хрупким металлом.
  • Приобретает пластичность при температуре 100-100 ºС.
  • При более высокой температуре в 250 ºС снова превращается в хрупкий металл.
  • Температура плавления твердого цинка равна 419,5 ºС.
  • Температура перехода в пар – 913ºС.
  • Температура кипения равна 906 ºС.
  • Плотность цинка в твердом состоянии равна 7,133 г/см 3 , в жидком — 6, 66 г/см 3.
  • Относительное удлинение 40-50%.
  • Легко растворим в кислотах.
  • Легко растворим в щелочах.

О том, как правильно плавить цинк, смотрите в видеоролике:

Химические

Химические свойства цинка:

  • 3d 10 4s 2 — конфигурация атома.
  • Цинк считается активным металлом.
  • Является энергетическим восстановителем.
  • Электродный потенциал: -0,76 В.
  • При температуре ниже 100 ºС теряет блеск и имеет покрытие пленкой.
  • Во влажном воздухе (особенно если в нем есть углекислый газ) металл разрушается.
  • Во время сильного нагрева цинк сильно сгорает с образованием голубоватого пламя.
  • Степень окисления: .
  • Кислоты и щелочи действуют на цинк различно в зависимости от присутствия в металле различных примесей.
  • При нагревании цинка в воде происходит процесс гидролизации с образованием белого осадка.
  • Минеральные кислоты большой силы способны легко растворить цинк.

Структура и состав

tsink-vidyi

Формула цинка следующая: Zn. Конфигурация внешнего слоя атома — 4s 2 . Цинк имеет химическую связь металлическую, кристаллическую решетку – гексагональную, плотную.

Цинк в природе состоит их трех стабильных изотопов (перечислим их: 64 Zn (48,6%), 66 Zn (26,9%) и 67 Zn (4,1%)) и нескольких радиоактивных. Самый важный из радиоактивных имеет полураспад равный 244 суткам.

Производство

Как говорилось, цинк не содержится в природе в чистом виде. Его в основном получают из полимерных руд. В этих рудах цинк присутствует в форме сульфида. С ним всегда идут сопутствующие металлы, перечисленные выше.

С помощью процесса обогащения селективной флотацией получают концентрат цинка. Параллельно этому процессу из полиметаллических руд выходят другие концентраты веществ. Например, свинцовые и медные.

Полученные цинковые концентраты обжигают в печи. В результате действия высоких температур цинк переходит из сульфидного состояния в оксидное. В процессе производства выделяется сернистый газ, который идет на производство серной кислоты. Чистый цинк получают из оксида цинка двумя способами: пирометаллургическим и электролитическим.

  • Пирометаллургический способ имеет очень давнюю историю. Концентрат обжигают и подвергают процессу спекания. Затем цинк восстанавливают с применение угля или кокса. Цинк, полученный этим способом, доводят до чистого состояния с помощью отстаивания.
  • При электролитическом способе концентрат цинка обрабатывают с помощью серной кислоты. В результате получается раствор, который подвергают процессу электролиза. Здесь цинк осаждается и его подвергают плавлению в специальных печах.

Области применения

Цинк, как элемент, содержится в достаточном количестве в земной коре и в водных ресурсах.

  • При производстве масляных красок.
  • При изготовлении резиновых шин.
  • В медицине.
  • Способен восстанавливать благородные металлы.
  • Применяется в качестве защитного средства от коррозии.
  • Используется в полиграфической промышленности.
  • Применяется при изготовлении аккумуляторов.

Половина всего производства цинка идет на выполнение функции «защита от коррозии». Благодаря свои свойством из цинка с успехом отливают ответственные детали (например, для самолетов). Цинк широко применяется совместно с медью и свинцом.

Цинк так же использует в виде порошка для осуществления ряда химико-технологических процессов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector