Prezzo di zinco, presenza, estrazione e uso

Lo zinco è un elemento chimico con l'elemento simbolo Zn e il numero atomico 30. Lo zinco è uno dei metalli di transizione, ma occupa una posizione speciale in esso, perché è più simile ai metalli alcalini della terra a causa del guscio a D completato nelle sue proprietà. Dopo il conteggio obsoleto, il gruppo di zinco è chiamato 2. Sottogruppo chiamato (analogo ai metalli delle terre alcaline come gruppo principale 2), secondo l'attuale nomenclatura IUPAC, lo zinco forma il gruppo 12 con cadmio, mercurio e esclusivamente nella ricerca relativa al Copernicio. È un metallo fragile bianco-bluastro e viene utilizzato tra l'altro per la zincatura di parti in ferro e acciaio e per grondaie. Lo zinco è essenziale per tutti gli esseri viventi ed è un componente di importanti enzimi. Il nome zinco deriva dal polo, Zind ("dente, punta"), poiché lo zinco si solidifica come un frastagliato.

Storia

Già nei tempi antichi, lo zinco veniva utilizzato come componente in lega di ottone. Come metallo indipendente, tuttavia, lo zinco era il primo nell'14. Secolo in India e ottone dell'17. Secolo scoperto ed elaborato. Nel 1679 costruito Messinghof a Kassel Galmei fu fuso. In 1743, una prima fonderia di zinco fu commissionata a Bristol. Più creato in 19. Secolo in Alta Slesia, z. B. Georg von Giesche o il suo successore, nella regione di Aquisgrana-Liegi, nell'Alta Sassonia e nella Vestfalia. Le prime fonderie 1845 a Mülheim an der Ruhr e 1847 a Borbeck (oggi Essen) furono costruite nella zona della Ruhr.

Presenza

Lo zinco è un elemento relativamente abbondante sulla Terra, contenente 0,0076% (o 76 ppm) della crosta terrestre. Se ordini gli elementi per frequenza, è 24. Place. È più comune del rame o del piombo. Sebbene lo zinco sia raro, di solito è riconosciuto come minerale. Finora sono noti siti registrati 30 per zinco solido.

Principalmente lo zinco è legato nei minerali. I più comuni e più importanti per la produzione di minerali di zinco sono i solfuri di zinco. Questi sono naturalmente sfalerite o wurtzite e contengono circa lo 65% di zinco. Un altro minerale di zinco è Galmei, che si riferisce sia alla Smithsonite (anche allo zinco) ZnCO3 (circa 52% di zinco) sia a Willemit Zn2 [SiO4]. Inoltre, ci sono anche minerali di zinco ancora più rari come, tra gli altri, zincoite (anche minerale di zinco rosso) ZnO (circa 73% di zinco), emimorfite Zn4 (OH) 2 [Si2O7] (54% di zinco), adamina Zn2 (AsO4) (OH)% Zinco), minrecordite CaZn [CO45] 3 (circa 2% di zinco) e franklinite (Zn, Fe, Mn) (Fe29Mn2) O2 (4% di zinco). Complessivamente (16) sono attualmente noti sui minerali di zinco 2010.

Grandi depositi esistono in Nord America (Stati Uniti, Canada), Australia, Repubblica Popolare Cinese e Kazakistan. Esistevano anche depositi di minerale di zinco in Germania, ad esempio a Brilon, nella zona di Eschweiler-Stolberg nella Renania, sul Rammelsberg ad Harz, Freiberg o a Ramsbeck nel Sauerland. In superficie, in queste aree si possono trovare piante rare che crescono particolarmente bene su terreni ricchi di zinco, come il galmei giallo, che prende il nome dal vecchio nome del minerale di zinco Smithsonite (Galmei).

 

Gli stati con la più grande promozione in tutto il mondo (2015)

Posizione	Paese	portate in ts. t all'anno
1	Repubblica popolare cinese	4.900
2	Australia	1.580
3	Perù	1.370
4	Stati Uniti	850
5	India	830
6	Messico	660
7	Bolivia	430
8	Kazakhstan	340
9	Canada	300
10	Irlanda	230
	Resto del mondo	1.870

I minerali di zinco sono prodotti principalmente nella Repubblica popolare cinese, in Australia, in Perù, in India, negli Stati Uniti, in Messico e in Canada. In Europa alcune miniere di zinco sono ancora attive in Irlanda, Polonia, Finlandia, Bulgaria e Svezia. La produzione totale di zinco di 2015 ammontava a 13,4 milioni di tonnellate e un altro 14 milioni di tonnellate è stato recuperato dal riciclaggio. La società più importante per la produzione di zinco è la società svizzera Nyrstar.

Estrazione e presentazione

Lo zinco è ottenuto principalmente dai minerali di solfuro di zinco. Per usarli, devono prima essere convertiti in ossido di zinco. Questo viene fatto arrostendo in aria. Oltre all'ossido di zinco, si formano grandi quantità di anidride solforosa, che possono essere ulteriormente trasformate in acido solforico.

La Smithsonite viene utilizzata come materia prima, ciò può essere fatto bruciando con l'eliminazione dell'anidride carbonica.

L'ulteriore elaborazione può essere eseguita con due metodi possibili. Queste sono le procedure asciutte e bagnate. Oggi il processo a secco produce solo circa il 10% dello zinco prodotto nel mondo. L'ossido di zinco viene miscelato con carbone finemente macinato e riscaldato a 1100-1300 ° C in una fornace di fusione imperiale. Questo inizialmente forma monossido di carbonio. Ciò riduce quindi l'ossido di zinco in zinco metallico. Dal risultante biossido di carbonio si forma nuovamente dopo l'equilibrio di Boudouard il monossido di carbonio.

Riduzione dello zinco

equilibrio Boudouard

Poiché le temperature al di sopra del punto di ebollizione dello zinco prevalgono nella fornace, lo zinco fuoriesce come vapore nella parte superiore della fornace. Il piombo viene ora spruzzato lì e lo zinco viene condensato.

Lo zinco grezzo che ne risulta contiene grandi quantità di impurità, in particolare piombo, ferro e cadmio. Per distillazione frazionata, lo zinco grezzo può essere ulteriormente purificato. In una prima fase, il prodotto grezzo viene riscaldato in modo che evaporino solo zinco e cadmio, lasciando ferro e piombo. Cadmio e zinco possono essere separati per condensazione. Lo zinco si condensa a temperature più elevate, formando lo zinco puro puro 99,99%. Il cadmio è più volatile e viene raccolto altrove rispetto alla polvere di cadmio. Il sottoprodotto della distillazione è lo zinco in polvere fine, la cosiddetta polvere di zinco.

Il processo a umido viene utilizzato quando è disponibile energia elettrica economica. Per il processo, l'ossido di zinco grezzo viene sciolto in acido solforico diluito. Le impurità di metalli più nobili come il cadmio sono precipitate dalla polvere di zinco. Successivamente, la soluzione viene elettrolizzata mediante anodi di piombo e catodi di alluminio. Come per il processo a secco, lo zinco elettrolisi puro 99,99 è prodotto al catodo.

Proprietà fisiche

Lo zinco è un metallo di base bianco bluastro che è abbastanza fragile a temperatura ambiente e sopra 200 ° C. Tra 100 e 200 ° C, tuttavia, è abbastanza duttile e facilmente deformabile. La sua pausa è bianco argenteo. Lo zinco si cristallizza in una sfera esagonale compattata. Tuttavia, questo viene allungato perpendicolarmente agli strati sferici, le distanze tra gli atomi di zinco differiscono leggermente (in uno strato 264,4 pm, tra gli strati 291,2 pm).
Proprietà chimiche

Nell'aria, lo zinco forma un rivestimento protettivo resistente agli agenti atmosferici di ossido di zinco e carbonato (Zn5 (OH) 6 (CO3) 2). Pertanto, viene utilizzato nonostante il suo carattere di base come protezione dalla corrosione (ferro zincato). Lo zinco si dissolve negli acidi per formare sali di zinco (II) e negli alcali per formare zinco, [Zn (OH) 4] 2-. Un'eccezione è lo zinco con purezza molto elevata (99,999%), che non reagisce con gli acidi. Lo zinco è nei suoi composti quasi senza eccezione nello stato di ossidazione + II.

Chimicamente, lo zinco è uno dei metalli di base (potenziale redox -0,763 volt). Questo può essere sfruttato, ad esempio, per precipitare i metalli elementari dai loro sali mediante riduzione elementare, come mostrato qui dall'esempio dell'implementazione di un sale di rame:

In polvere, lo zinco è un solido autoinfiammabile (piroforico). Può riscaldare a temperatura ambiente nell'aria senza energia e infine accendersi. Tra le altre cose, la prontezza all'accensione dipende molto dalla dimensione delle particelle e dal grado di distribuzione. La polvere di zinco forma gas infiammabili a contatto con acqua che possono infiammarsi spontaneamente.

isotopo

Di zinco, sono noti gli isotopi 31 da 54Zn a 85Zn e altri undici isomeri di base. Di questi, cinque, gli isotopi 64Zn, 66Zn, 67Zn, 68Zn e 70Zn sono stabili e naturali. Non ci sono isotopi naturali radioattivi. L'isotopo più comune è 64Zn con la quota 48,63% del rapporto isotopico naturale. Segue 66Zn con 27,90%, 68Zn con 18,75%, 67Zn con 4,10% e l'isotopo naturale più raro 70Zn con una quota di 0,62%. L'isotopo artificiale più stabile è l'emettitore beta e gamma (decadimento K / β +) 65Zn con un'emivita di 244 giorni. Questo e il core isomero 69m servono come traccianti. Essendo l'unico isotopo naturale, 67Zn può essere rilevato dalla spettroscopia NMR.

iso- top	emivita tempo	energia decadimento (MeV)	Centrifuga / parità	Decay (s) (%)	NH (%)	Massa (U)
54Zn	ms 1,59	1,491	0	2p = 92		53,992 04 (75 #)
55Zn	ms 19,8	16,711 (ε), 17,012 (εp)	5 / 2-	ε = 9, εp = 91		54,983 98 (75 #)
56Zn	ms 30	12,659 (ε), 12,467 (εp)	0+	ε = 14, εp = 86		55,972 54 (54 #)
57Zn	ms 38	14,762 (β+), 14,072 (εp)	7 / 2-	β+ = 35, εp = 65		56,965 06 (22 #)
58Zn	ms 86	9,369 (ε), 6,496 (β+p)	0+	ε = 97, β+p = 3		57,954 591 (54)
59Zn	ms 182	9,143 (ε), 5,724 (εp)	3 / 2-	ε = 99,9, εp = 0,1		58,949 312 66 (89)
60Zn	2,38 min	4,171	0+	ε		59,941 842 10 (69)
61Zn	89,1 s	5,635	3 / 2-	ε		60,939 507 (17)
61m1Zn	ms 400	0,09177	1 / 2-	IT		60,939 605 52
61m2Zn	ms 140	0,42146	3 / 2-	IT		60,939 959 46
61m3Zn	ms 100	0,75937	5 / 2-	IT		60,940 322 22
62Zn	9,186 ore.	1,62	0+	ε		61,934 333 97 (73)
63Zn	38,47 min	3,366	3 / 2-	ε		62,933 2115 (17)
64Zn	stabile 2	1,095	0+	2	49,17	63,929 142 01 (71)
65Zn	243,93 d	1,352	5 / 2-	ε		64,929 240 77 (71)
65m1Zn	1,6 μs	0,0541	1 / 2-	IT		64,929 298 85
66Zn	stabile		0+		27,73	65,926 033 81 (94)
67Zn	stabile		5 / 2-		4,04	66,927 127 75 (96)
68Zn	stabile		0+		18,45	67,924 844 55 (98)
69Zn	56,4 min	0,91026	1 / 2-	β-		68,926 5507 (10)
69m1Zn	13,76 ore.	0,43818 (IT), 1,348 (β-)	9 / 2 +	IT = 99,997, β- = 0,003		68,927 021 11
70Zn	stabile 2v	0,99712	0+	2v	0,61	69,925 3192 (21)
71Zn	2,45 min	2,81	1 / 2-	β-		70,927 7196 (28)
71m1Zn	3,96 ore.	2,97 (β-), 0,15986 (IT)	9 / 2 +	β- = 99,95, IT = 0,05		70,927 891 22
72Zn	46,5 ore.	0,44277	0+	β-		71,926 8428 (23)
73Zn	23,5 s	4,106	1 / 2-	β-		72,929 5826 (20)
73m1Zn	5,8 s	4,527 (β-), 0,42069 (IT)	7 / 2 +	β- = ?, IT =?		72,930 034 23
73m2Zn	ms 13	0,37859	5 / 2 +	IT		72,929 989 03
74Zn	95,6 s	2,293	0+	β-		73,929 4073 (27)
75Zn	10,2 s	5,906	7 / 2 +	β-		74,932 8402 (21)
76Zn	5,7 s	3,994	0+	β-		75,933 1150 (16)
77Zn	2,08 s	7,203	7 / 2 +	β-		76,936 8872 (21)
77m1Zn	1,05 s	0,8393 (IT), 8,043 (β-)	1 / 2-	IT> 50, β- <50		76,937 788 22
78Zn	1,47 s	6,228	0+	β-		77,938 2892 (21)
79Zn	ms 995	9,115 (β-), 2,202 (β-n)	9 / 2 +	β- = 98,7, β-n = 1,3		78,942 6381 (24)
80Zn	0,54 s	7,575 (β-), 2,828 (β-n)	0+	β- = 99, β-n = 1		79,944 5529 (28)
81Zn	ms 304	11,428 (β-), 4,953 (β-n)	5 / 2 +	β- = 92,5, β-n = 7,5		80,950 4026 (54)
82Zn	ms 228	10,324	0+	β- = 100?		81,954 26 (32 #)
83Zn	ms 117	12,519 (β-), 8,121 (β-n)	5 / 2 +	β- = ?, β-n =?		82,960 56 (54 #)
84Zn	> 633 ns	11,877 (β-), 8,779 (β-n), 4,381 (β-2n)	0+	β- = ?, β-n = ?, β-2n =?		83,965 21 (64 #)
85Zn	> 637 ns	14,224		β- = 100?		84,972 26 (75

Utilizzare

2006 ha consumato oltre 11 milioni di tonnellate di zinco. Di questi, 47% è stato utilizzato per la protezione dalla corrosione dei prodotti siderurgici mediante zincatura. Il campo di applicazione più importante in base alle quantità di consumo sono le sue leghe, preferibilmente quelle con rame, come l'ottone, o con l'alluminio, come lega AlZn o con contenuto di zinco significativamente più alto di Alzen, che viene utilizzato per parti prodotte nella colata in sabbia e colata fredda. Lo zinco è anche contenuto nelle leghe di magnesio standardizzate con una percentuale massima di 5%. Altrettanto importanti sono le leghe standardizzate di fusione di zinco fine, che sono fuse prevalentemente in pressofusione, ma anche in sabbia e muffa. Le leghe di zinco vengono anche trasformate in materiale laminato come fogli di zinco.

Protezione dalla corrosione

Lo zinco è stato a lungo usato come protezione dalla corrosione (protezione dalla ruggine) per le parti in acciaio e ferro, galvanizzandole, cioè rivestite con un rivestimento metallico di zinco. Lo zinco protegge attivamente e passivamente dalla corrosione, cioè forma da un lato una barriera e dall'altro protegge anche le superfici di ferro adiacenti nonché i difetti dello strato contro la corrosione, agendo come un anodo sacrificale.

La zincatura può essere eseguita in diversi modi. I metodi includono zincatura a caldo, elettrogalvanizzazione, rivestimenti meccanici, zincatura a spruzzo e rivestimenti in scaglie di zinco. Differiscono nel modo di applicare lo strato di zinco, lo spessore e quindi la durata.

Il metodo di zincatura più antico è la zincatura a caldo discontinua (zincatura pezzo). I componenti in acciaio pre-trattato e prefabbricato (ad es. Ringhiere per balconi) sono immersi in un bagno di zinco liquido. Negli anni 1930, come variante di processo, è stata utilizzata per la prima volta la zincatura a caldo continua (zincatura a nastro), in cui la striscia di acciaio è galvanizzata in un processo continuo come semilavorato e quindi ulteriormente lavorata. Il rivestimento di zinco produce strati di zinco, che di solito sono compresi tra 50 e 150 μm e proteggono dalla corrosione per decenni, a seconda delle condizioni atmosferiche. Le lastre zincate a nastro hanno spessori di zinco molto sottili tra 7 e 25 μm e pertanto raggiungono solo periodi di protezione significativamente più brevi. La durata della protezione dell'acciaio zincato a caldo può essere ulteriormente aumentata da un rivestimento aggiuntivo (sistema duplex).

Nel processo galvanico, lo strato di zinco viene applicato elettroliticamente. A tale scopo, il pezzo viene immerso insieme a un pezzo di zinco puro in una soluzione acida o basica di un sale di zinco. Successivamente, viene applicata la tensione CC, il pezzo che forma il catodo, il pezzo di zinco che forma l'anodo. Lo zinco si forma sul pezzo attraverso la riduzione degli ioni zinco. Allo stesso tempo, lo zinco puro dell'anodo viene ossidato, l'anodo si dissolve. Il risultato è uno strato denso di zinco, che in pratica 2,5 fino a 25 micron. è quindi significativamente inferiore rispetto alla zincatura discontinua a caldo. Lo strato di zinco potrebbe teoricamente essere portato allo spessore di uno strato zincato a caldo durante il processo galvanico. Tuttavia, ciò non sarebbe economico a causa della durata (circa 0,5 micron in un minuto) e dei costi energetici.

Nel caso di zincatura a spruzzo, lo zinco viene fuso e quindi spruzzato sul pezzo con aria compressa. Il carico termico è inferiore rispetto alla zincatura a caldo. Questo può essere importante per materiali sensibili. Se lo zinco viene applicato meccanicamente al pezzo, viene chiamato placcatura. Un metodo utilizzato per la zincatura di piccole parti, come le viti, è lo sardardizzazione. Lo strato di zinco è formato dalla diffusione di zinco nel ferro del pezzo. Un'altra possibile applicazione di rivestimenti di zinco sono gli spray di zinco.

Lo zinco viene utilizzato come anodo sacrificale per proteggere le parti in acciaio più grandi. L'oggetto da proteggere è collegato conduttivamente allo zinco. Il risultato è una cella galvanica con zinco come anodo e l'oggetto come catodo. Poiché lo zinco di base viene preferibilmente ossidato e si dissolve lentamente, la parte in acciaio rimane invariata. Finché è presente lo zinco, il pezzo di acciaio è protetto dalla corrosione.

Compiti di protezione dalla corrosione hanno anche i pigmenti bianchi e colorati a base di composti di zinco. I composti di zinco fanno anche parte del fosfatazione (fosfatazione), i processi, come la piegatura dei fogli, consentono solo.

Zinco nelle batterie

Lo zinco metallico è uno dei materiali più importanti per elettrodi negativi (anodi) in batterie non ricaricabili e viene utilizzato su scala industriale. Esempi sono batterie alcaline-manganese, batterie zinco-carbone, batterie zinco-aria, batterie ossido-zinco-argento e batterie ossido-mercurio-zinco. Lo zinco è stato anche usato come anodo in molti elementi galvanici storici. Questi includono, tra gli altri, la colonna Voltasche, l'elemento Daniell e l'elemento Bunsen. In misura minore, lo zinco viene utilizzato anche per elettrodi negativi negli accumulatori (batterie ricaricabili).

Il motivo del vario uso dello zinco nelle batterie risiede nella combinazione di proprietà fisiche ed elettrochimiche con una buona compatibilità ambientale e costi relativamente bassi. Lo zinco è un buon agente riducente con elevata capacità teorica (0,82 Ah / g). A causa del basso potenziale standard di circa -0,76 V o nel mezzo alcalino -1,25 V possono essere realizzate tensioni di cella relativamente elevate. Inoltre, lo zinco ha una buona conduttività elettrica ed è sufficientemente stabile in soluzioni acquose di elettroliti.

Al fine di ridurre la corrosione dello zinco nella batteria e migliorare le proprietà elettrochimiche, è stato utilizzato lo zinco precedentemente amalgamato con un contenuto di mercurio fino al 9 percento. Per motivi ambientali, questa pratica è stata quasi completamente interrotta, almeno nei paesi industrializzati. Nell'anno 2006, la polvere di zinco amalgama viene utilizzata solo nelle pile a bottone zinco-aria e ossido-argento-zinco.

L'anodo nelle batterie zinco-carbone ha la forma di una coppa di zinco. Le coppe sono realizzate mediante imbutitura a più stadi di lamiera di zinco o mediante deformazione da impatto di dischi rotondi o esagonali in lamiera di zinco spessa (la cosiddetta cupola). Per migliorare la modellabilità e inibire la corrosione, lo zinco utilizzato a tale scopo contiene piccole quantità di cadmio, piombo e / o manganese. Nelle batterie alcaline al manganese, la polvere di zinco viene utilizzata come materiale attivo nell'anodo. Di solito viene prodotto atomizzando lo zinco fuso nel getto d'aria. Per inibire la corrosione, lo zinco viene miscelato con piccole quantità di altri metalli. Questi includono, ad esempio, piombo, bismuto, indio, alluminio e calcio.

Lamiera di zinco in costruzione

Importanti prodotti di zinco sono anche semilavorati, generalmente sotto forma di fogli di zinco / zinco titanio legati. Lo strato di zinco titanio viene utilizzato come materiale per l'edilizia. Oggi lo zinco di titanio viene utilizzato quasi esclusivamente, che è più resistente alla corrosione, meno fragile e quindi significativamente più portante rispetto allo zinco non legato o al foglio di zinco usato fino a circa 50 anni fa, che è stato prodotto nel cosiddetto processo di laminazione dei pacchetti. Il massiccio, laminato Titanzinkblech è principalmente per coperture, come rivestimento, per il drenaggio del tetto (grondaie, tubi di scolo), per coperture z. B. di cornici o davanzali esterni o utilizzati per connessioni e tetti. Dura fino a 100 anni e non necessita di manutenzione o riparazione durante questo periodo se gestito correttamente. L'elaborazione viene effettuata dal settore idraulico.

La lamiera di zinco non deve essere confusa con la lamiera d'acciaio zincata a caldo, che viene erroneamente chiamata lamiera di zinco o banda stagnata.

Lo strato di zinco in lega viene fornito in rotoli o in fogli. Per le coperture vengono spesso utilizzate lamiere (coltri), che sono larghe tra 40 e 60 centimetri e possono essere lunghe fino a 16 metri. Lo spessore del materiale varia, ma di solito è 0,7 millimetri. Il collegamento delle singole parti in lamiera avviene in piccoli elementi di solito mediante saldatura, in coperture per lo più mediante doppia piegatura (Doppelstehfalzdeckung). A causa dell'espansione termica dello zinco 22 · 10-6 / K, le connessioni e le connessioni dei profili di zinco devono consentire il movimento del materiale.

Gli architetti moderni realizzano idee stravaganti con titanio di zinco. Daniel Libeskind ha z. Ad esempio, il Jewish Museum Berlin o la Libeskind Villa di Datteln sono dotati di una facciata in zinco. Zaha Haddid ha scelto il materiale per il Transport Museum di Glasgow, che dimostra in modo impressionante le proprietà di deformazione del materiale.

zinco pressofuso

La pressofusione di zinco è il nome comune per le parti pressofuse realizzate con leghe di fusione di zinco fine. Queste leghe forniscono valori di colata molto migliori di quelli possibili quando si cola zinco puro. Le leghe sono standardizzate. La lega GD ZnAl4Cu1 (Z 410) è ampiamente utilizzata. La pressofusione di zinco - come qualsiasi processo di pressofusione - consente la produzione di grandi quantità. I getti sono caratterizzati da un'elevata stabilità dimensionale, hanno ottime proprietà meccaniche e sono adatti per un trattamento superficiale come la nichelatura o la cromatura. La gamma di applicazioni comprende accessori per autoveicoli e quelli nell'ingegneria meccanica e degli apparecchi, anche raccordi di ogni tipo, parti per l'industria sanitaria, apparecchiature di precisione ed ingegneria elettrica, giocattoli in metallo e molti utensili domestici.

conio

Dato che lo zinco costa relativamente poco come moneta metallica, è stato usato nei momenti di bisogno, più recentemente nelle due guerre mondiali, sotto forma di leghe di zinco per conio, questo uso è stato diviso come il cosiddetto "metallo da guerra" ma con monete da una lega di alluminio. Da 1982, i centesimi statunitensi (centesimo) nel nucleo di zinco.

Analytik

La polvere di zinco analiticamente pura funge da sostanza originale secondo la farmacopea per l'adeguamento delle soluzioni standard EDTA.

Chimica organica

Nella sintesi organica ha diversi scopi. Pertanto, agisce come agente riducente e come tale può essere attivato in diversi modi. Un esempio è la riduzione di Clemmensen dei composti carbonilici con zinco amalgamato. Inoltre, gli alcoli allilici possono essere ridotti ad alcheni, aciline a chetoni. La riduzione del gruppo nitro aromatico può, a seconda delle condizioni di reazione, portare a diversi prodotti: arilammina, arilidrossilammina, azoari, N, N'-diarilidrazina.

Nella regione organometallica, gli organyl di zinco offrono vantaggi di selettività rispetto ai composti di Grignard perché tendono ad essere meno reattivi e tollerano gruppi più funzionali, una circostanza che utilizza la reazione Reformatzky. Gli organi possono essere preparati direttamente o mediante transmetalazione. In presenza di ausiliari complessamente asimmetrici, di cui possono essere sufficienti quantità catalitiche, è possibile un'aggiunta stereoselettiva. È stato osservato l'effetto del miglioramento della chiralità.

Ultimo ma non meno importante, sono possibili l'eliminazione e l'alogenazione dell'alogeno. La reazione di Simmons-Smith è uno dei metodi di preparazione più rari. La rivista Organic Syntheses elenca una serie di sintesi che utilizzano lo zinco elementare come reagente.

Produzione di idrogeno

Lo zinco viene utilizzato nel cosiddetto processo Solzinc per la produzione di idrogeno. A tale scopo, in una prima fase l'ossido di zinco viene decomposto termicamente dall'energia solare in zinco e ossigeno, e in una seconda fase lo zinco così ottenuto viene fatto reagire con acqua per formare ossido di zinco e idrogeno.

Significato biologico

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Importanza dello zinco per le piante (carenza, eccesso di offerta e possibile fecondazione)
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Effetto nel corpo

Lo zinco è uno degli oligoelementi indispensabili (essenziali) per il metabolismo. Fa parte di una varietà di enzimi, come l'RNA polimerasi e l'anidrasi carbonica. Lo zinco svolge molte funzioni diverse nel corpo. Quindi svolge un ruolo chiave nel metabolismo dello zucchero, dei grassi e delle proteine ​​ed è coinvolto nella struttura del materiale genetico e nella crescita cellulare. Sia il sistema immunitario che molti ormoni hanno bisogno dello zinco per la loro funzione. Lo zinco promuove il sistema immunitario, tra l'altro, indebolendo la reazione immunitaria in reazioni eccessive del sistema immunitario. Lo zinco fa anche parte delle proteine ​​del dito dello zinco, che sono importanti fattori di trascrizione. Nel sangue, lo zinco è principalmente legato all'albumina.

Dose giornaliera raccomandata

L'indennità giornaliera raccomandata per lo zinco era 1996 secondo l'Organizzazione mondiale della sanità per gli uomini adulti, 15 mg per le donne, 12 mg per i bambini prepubescenti e 10 mg per i neonati. Poiché il corpo può assorbire meno zinco del previsto - solo la percentuale 5 può essere assorbita - la German Nutrition Society ha ridotto la quantità raccomandata di zinco per gli uomini adulti a 30 mg al giorno, per le donne adulte a 10 mg al giorno. Negli Stati Uniti, l'apporto dietetico è attualmente 7 mg / die per le donne e 9 mg / die per gli uomini. Il persistente aumento dell'assunzione di zinco può portare a carenza di rame e disturbi della coagulazione del sangue.

Il livello di assunzione superiore tollerato dell'Autorità europea per la sicurezza alimentare è di 25 mg di zinco al giorno e il Comitato permanente per la valutazione scientifica delle assunzioni di riferimento dietetico del Food and Nutrition Board, National Academy of Sciences, raccomanda 40 per gli adulti mg / die come livello di assunzione superiore tollerabile. Secondo la rivista Ökotest, l'Istituto federale per la valutazione dei rischi raccomanda l'assunzione giornaliera di un massimo di 2,25 mg di zinco per integratore alimentare. Inoltre, considera 25 mg / die come un'assunzione superiore tollerabile.

Non è consigliabile assumere più di 100 mg al giorno, poiché 200 mg può causare sintomi come nausea, vomito o persino diarrea. Nell'uomo, l'assorbimento di zinco da circa 2 g porta a sintomi acuti di intossicazione. Gli integratori di zinco devono essere assunti solo in caso di carenza di zinco (vedi sotto) e aumento dei fabbisogni di zinco (ad es. Dopo interventi chirurgici, traumi o ustioni).

Se lo zinco viene assunto in dosi elevate, ad es. B. I fumi di zinco vengono inalati durante il taglio a fiamma di acciai zincati, si presenta la cosiddetta "febbre da zinco". In questo caso, l'avvelenato sviluppa sintomi simil-influenzali con talvolta gravi attacchi di febbre. I sintomi generalmente si risolvono dopo 1-2 giorni.

aumento delle prestazioni

Uno studio 2005 presentato in una conferenza della US Society of Nutritionists a San Diego suggerisce che i bambini che ricevono il doppio della dose giornaliera raccomandata di zinco (20 mg) sperimentano un significativo miglioramento delle prestazioni mentali. Lo zinco ha migliorato la memoria visiva, le prestazioni in un test di ricerca di parole e la capacità di concentrazione.

carenza

L'elemento traccia non può essere immagazzinato nel corpo, deve essere regolarmente fornito dall'esterno. A causa delle cattive abitudini alimentari, la carenza di zinco non è rara nei paesi occidentali, specialmente nei neonati, negli anziani, negli adolescenti e nelle donne in età fertile. Si stima che due miliardi di persone in tutto il mondo soffrano di carenza di zinco e che questa carenza sia in parte responsabile della morte di un milione di bambini all'anno.

La carenza di zinco porta a un'ipofunzione delle gonadi, disturbi della crescita e anemia. Un basso livello di zinco è spesso espresso da una ridotta funzione immunitaria, perdita di capelli, pelle secca e unghie fragili. Nei cani domestici si verificano dermatosi reattive allo zinco. La carenza di zinco può portare alla sterilità maschile. La carenza di zinco è spesso causata da un alto livello di rame (ad esempio, quando c'è molta acqua potabile dalle reti di tubazioni di rame domestiche), poiché lo zinco e il rame sono antagonisti. Lo stesso vale per il ferro, z. Ad esempio, con una dieta molto ricca di ferro o l'assunzione di farmaci contenenti ferro. Anche l'assorbimento di zinco (così come altri ioni metallici) dall'intestino è ridotto dagli alimenti contenenti acido fitico.

I seguenti alimenti sono buone fonti di zinco:

• carni rosse
• formaggio
• Farina d'avena e farina d'avena
• semi di girasole
• semi di zucca
• Germe di grano (grano)
• Noci e noci pecan
• Funghi e lieviti
• Lenticchia
• Frutti di mare e crostacei
• Tè verde

Sebbene le arachidi contengano una quantità relativamente grande di zinco (circa 3 mg per 100 g), ma come altri legumi contengono anche molto acido fitico, che ostacola l'assorbimento. Lo stesso vale per i semi oleosi e i cereali integrali.

Contenuto di zinco negli alimenti

molto zinco	per 100 g	molto zinco	per 100 g	in media molto zinco	per 100 g	poco zinco	per 100 g
Austern	7,0-160,0 mg	noci del Brasile	4,0 mg	Miglio	3,4 mg	pollo	1,0 mg
Fegato (vitello, maiale, manzo)	fino a 6,3 mg (maiale)	agnello	2,3-6,0 mg	biscottate	3,1 mg	Pesce	0,4-1,1 mg
farina di soia	5,7 mg	Lenticchie (essiccate)	3,7 mg	Pasta (cruda)	3,1 mg	vegetale	0,2-1,0 mg
Emmentaler 30% o 45% FiTr.	4,6 mg	Soia (essiccata)	0,7-4,2 mg	noce	2,7 mg	yogurt	0,3-0,5 mg
farina d'avena	4,0-4,5 mg	Mais	2,5-3,5 mg	biscotti integrali	2,7 mg	Patata	0,4-0,6 mg
Burro, Tilsiter, Gouda, Edamer	3,5-4,0 mg	Arachidi (arrostite)	3,0-3,5 mg	Camembert	2,7 mg	latte intero	0,4 mg
manzo	3,0-4,4 mg	pane di grano misto	3,5 mg	Fagioli (bianco)	2,6 mg	frutta	0,1-0,5 mg

Lo zinco come rimedio

Gli unguenti di zinco sono usati nella guarigione delle ferite e nell'eruzione cutanea (eczema). Esempi di sali di zinco utilizzati farmaceuticamente: zinco acetato, zinco acacato, zinco cloruro, zinco gluconato, ossido di zinco, zinco stearato, zinco solfato, zinco undecilenato.

Lo zinco influenza il metabolismo delle cellule intestinali nella misura in cui viene assorbito meno rame. I sali di zinco (ad es. Solfato di zinco, acetato di zinco) sono quindi adatti come farmaci nel trattamento della malattia di Wilson, una malattia in cui il metabolismo del rame nel fegato è disturbato e quindi un aumento dell'accumulo di rame nel fegato, nell'occhio, il sistema nervoso centrale e altri organi.

Un meta-studio spesso citato dall'Indian Institute of Medical Education and Research per dimostrare che lo zinco ha una durata di mitigazione e riduzione dei raffreddori era così grave che è stato ritirato dalla Cochrane Collaboration. Anche gli esami più vecchi non potevano dimostrare un effetto positivo.

2004 ha rilasciato una dichiarazione sul trattamento della diarrea acuta da parte dell'Organizzazione mondiale della sanità (OMS) e del Fondo delle Nazioni Unite per l'infanzia (UNICEF), raccomandando il co-trattamento con zinco e reidratazione orale (ORS). Una metanalisi della Cochrane Collaboration ha anche riscontrato un effetto positivo dello zinco nel trattamento della diarrea nei bambini, limitato a bambini di età superiore ai sei anni e provenienti da regioni con potenziale deprivazione di zinco.

prova

Una semplice prova di zinco si basa sul riscaldamento di un campione con alcune gocce di una soluzione diluita di un sale di cobalto su un uovo magnesiano nel bruciatore Bunsen. Se è presente lo zinco, il cosiddetto verde Rinmans è visibile dopo poco tempo.

La determinazione quantitativa può essere effettuata mediante complessometria con una soluzione EDTA standard. Per la determinazione della traccia, vengono messi in discussione i diversi metodi della polarografia. Nella gamma ultra trace si usa il tubo di grafite AAS. Lo zinco è un elemento relativamente volatile, motivo per cui i modificatori della matrice come il palladio e il nitrato di magnesio sono importanti perché aumentano la potenziale temperatura di pirolisi. In alternativa, la voltammetria inversa o ICP-MS sono metodi strumentali estremamente sensibili.

 

Prezzi dello zinco

Prezzo dello zinco -> prezzi dei metalli di base

Fonti: wikipedia, roskill, ECHA