Цинк и цинкови сплави, погледнати от леярска гледна точка


Категория на документа: Други


Цинк и цинкови леярски сплави

Накратко за ЦИНКА (Zn) като химичен елемент

Пореден № 30
Атомна маса 65.39
Разпространение:

Цинкът принадлежи към ІІ Б група на периодичната система, заедно с химичните елементи кадмий и живак. Цинкът отдавна е познат на човечеството. Данни за неговото получаване и употреба има от ХІІІ век пр.н.е Той спада към средно разпространените по земната кора елементи. Среща се в редица полиметални руди, а също и като минерала сфалерит (ZnS).Други негови минерали с промишлено значение са смитсонитът (ZnCO3)и цинкитът (ZnO).
Строеж на атома:
Поредния номер на цинкът е 30 , това означава, че в ядрото си има 30 протона, а електронната му обвивка съдържа 30 електрона. Електронната му конфигурация има вида: 1s22s22p63s23p64s23d10 .

Физични свойства:

Цинкът е сребристобял метал. Той е крехък и не може да се обработва механически, при повишаване на температурата става ковък, при 100-150 °С е толкова мек, че може да се валцува и изтегля на жица. Над 200°С става отново крехък и към 300°С може да се стрива на прах.
Цинкът се топи при 420°С, кипи при 907°С. Естествените изотопи на цинка са пет на брой: 64Zn, 66Zn, 67Zn, 68Zn, 70Zn .

Химични свойства:

На въздуха бързо се покрива с оксидна корица, която го предпазва от по-нататъшно окисление. Цинкът има голям афинитет към кислорода. Загрят на въздуха при достатъчно висока температура, той изгаря със синкаво-зелен пламък.
С водата не взаимодейства. Цинкът е добър редуктор и се разтваря в киселини, а при загряване и в основи.
При взаимодействието с киселини, които са и силни окислители, цинкът се отнася като по-силен редуктор.
Цинкът не е токсичен, но неговите соли притежават известна токсичност.Същевременно с това е необходим за нормалното функциониране на клетъчните системи. Човешкото тяло съдържа около 2 грама цинк. Той е съсредоточен предимно в състава на някои ензими.

Практическо приложение:

Практическото използване на цинка е широко и разнообразно:
- Цинка се използва като антикорозионно покритие на желязото
- Цинков прах намира приложение като редуктор
- Поради своята трошливост цинка не е подходящ като конструкционен материал. В това отношение обаче редица негови сплави с медта, алуминия и никела имат отлични качества
- Цинка се използва и при производството на сухи елементи.Въглерод-цинковия елемент е конструиран през 1866 година от Г.Лекланше.Положителния полюс е въглерод, обкръжен от манганов диоксид, а отрицателният от цинк.Електролит е амониевия хлорид, с който се пропива обикновено пясък.
Живачния галваничен елемент има като отрицателен полюс цинк.Цинкът е отрицателен полюс и при алкално-мангановия галваничен елемент.Окислително-редукционния процес е взаимодействието на цинка с мангановия диоксид.Електролит е калиевата основа.

Получаване:

Цинкът се получава от неговите сулфидни руди при пиро- или хидрометалургична преработка.Сулфидът най-напред се пържи.
Полученият цинков оксид се редуцира с въглища или се разтваря с разредена сярна киселина и се подлага на електролиза. Електролитът е цинков сулфат, анодите са оловни, а катодите алуминиеви. Поради значителния си парен натиск цинка лесно се пречиства чрез дестилация. Така се получава мета с чистота 99,99%.

Съединения на цинка:

1)Оксиди- получават се при пряко взаимодействие между цинка и кислорода при загряване.

2)Хидриди- взаимодействието с водорода не е типично.

3)Соли - при взаимодействие на цинк и сяра се получава ZnS- твърдо, неразтворимо във вода вещество с бял цвят, разтворим е в минерални киселини. ZnS е най-известния и най-използвания луминофор.

При взаимодействие с халогенните елементи се получават халогениди. Те са твърди, с висока температура на топене вещества и с йонна или молекулна кристална решетка.

Цинкът и цинковите сплави от леярска гледна точка

Цинкът има хексагонална кристална структура.Това обяснява силно изразената анизотропия, която му е присъща.Той е сребристобял метал с ниска топимост и сравнително висока корозионна устойчивост на въздух и прясна вода.



Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Цинк и цинкови сплави, погледнати от леярска гледна точка 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.