Cinkas

MOKYKLOS PAVADINIMAS

Cinkas

Darbą atliko:

KLASES NUMERIS klasės

mokiniai –

VARDAS PAVARDE

MIESTAS

REFERATO ATSISKAITYMO DATA

CINKO FIZINĖS IR CHEMINĖS SAVYBĖS

Cinkas yra pilkas, melsvo atspalvio, minkštas, blizgantis

metalas. Dažniausiai cinkas būna sulfidinių, karbonatinių, silikatinių

mineralų pavidalo. Nedaug cinko junginių aptinkama augaluose bei

gyvūnuose. Cinkas sudaro 8.3*10-3 % žemės plutos masės.

Cinkas – periodinės elementų sistemos II grupės cheminis

elementas. Jo atomų skaičius 30, atomo išorinių elektronų konfigūracija

3d10 4s2. Oksidacijos junginiuose +2. Cinką sudaro 5 stabilūs izotopai.

Cinkas išoriniame elektronų sluoksnyje turi po 2, o ppriešpaskutiniame – po

18 elektronų. Dėl to metalinės jo savybės žymiai silpnesnės kaip

pagrindinio pogrupio. Jis yra ne toks aktyvus, sunkiai oksiduojasi,

kambario temperatūroje neskaldo vandens. Jo hidroksidai netirpsta

vandenyje, jo hidroksidas yra amfoterinis.

Grynas cinkas kalus, aukštesnėje kaip 200 o C temperatūroje –

trapus. Cinko lydymosi temperatūra – 419,5 o C, o virimo – 907 o C.

Pakaitintas cinkas dega. Vanduo cinko beveik neveikia. Jis lengvai

tirpsta rūgštyse ir, kaip amfoterinis metalas, šarmuose:

Zn + 2H2SO4 ( ZnSO4 + SO2 + 2H2O

Zn + 2KOH + 22H2O ( K2(Zn(OH)4) + H2

Tirpdamas koncentruotame H2SO4, cinkas išskiria SO2, azoto

rūgštyje – NH3, kuris su rūgšties pertekliumi sudaro amonio nitratą:

4Zn+10HNO3 ( 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

Aukštoje temperatūroje ir drėgnoje terpėje cinkas jungiasi su

halogenais. Kaitinant cinko miltelius amoniake ssusidaro nitridas – Zn3N2,

acetilene susidaro karbidas – ZnC2.

CINKO GAVYBA

Cinkas yra žinomas nuo seno. Manoma, kad anksčiau jis buvo

gautas Rytų šalyse. Europoje cinką iš rūdų gauti išmokta žymiai vėliau.

1746 m. vokiečių mokslininkas A. Margrafas sukūrė cinko gavimo

technologiją. Iki tol cinko išgauti nesisekė todėl, kad nebuvo numatyta,

kokiomis sąlygomis turi vykti cinko redukcijos iš jo oksido reakcija,

panaudojant anglį (pirometalurginiu būdu):

2ZnS + 3O2 ( 2ZnO + 2SO2

ZnO + C ( Zn + CO

Ši reakcija vyksta 1000 o C temperatūroje, o 906 o C

temperatūroje cinkas jau verda, garuoja. Karšti garai ore sudega ir vėl

virsta cinko oksidu. Vadinasi, cinko garus reikia izoliuoti nuo oro.

Cinkas gaunamas ir kitaip: jo oksidas tirpinamas H2SO4, ir

gautasis ZnSO4 tirpalas elektrolizuojamas.

CINKO JUNGINIAI

Svarbiausi cinko junginiai &– sfaleritas, ZnS, galmėjus, ZnCO3.

Cinkas sudaro ir organinius junginius, kuriuose cinko atomas tiesiog

susijungia su anglies atomu.

Medicinoje naudojami neorganiniai cinko junginiai: cinko

sulfato (ZnSO4) vandeniniai tirpalai slopina uždegimą, cinko chlorido

(ZnCl2) tirpalai vartojami stomatologijoje gleivinei prideginti. Cinko

oksidas, ZnO – balti, vandenyje netirpstantys milteliai. Sumaišius juos

su koncentruotu ZnCl2 ar H3PO4 tirpalu, gaunama masė, kuri greit kietėja,

nes susidaro bazinė druska, naudojama stomatologijoje, pvz.:

ZnO + ZnCl2 + H2O ( 2ZnOHCl.

Vandenyje netirpus cinko oksidas vartojamas gydant ir odos

ligas. Beto, cinko oksidas vartojamas kaip pigmentas ddažų gamyboje, taip

pat kosmetikos pramonei – pudrai, plasteriams (cinko muilui),

antiseptiniams tepalams gaminti. Daugiausia ZnO kaip užpildomosios

medžiagos suvartojama gumos pramonėje.

Cinko chloridu impregnuojama mediena.

Dažnai vartojami cinko lydiniai su aliuminiu, variu, magniu ir

kadmiu, kurie yra palyginti stiprūs, bet mažiau atsparūs korozijai, negu

grynas cinkas, naudojami mašinų gamyboje.

Cinkas yra chemiškai aktyvus metalas. Jo paviršius ore visada

apsitraukia plona, tankia plėvele: veikiant oro deguoniui, anglies (IV)

oksidui, vandens garams, susidaro bazinis cinko karbonatas –

ZnCO3*Zn(OH)2. Jis apsaugo cinką nuo tolesnio cheminio irimo. Dėl šios

savybės daugiau kaip pusė gaunamo cinko suvartojama geležinei skardai

cinkuoti, nes ji apsaugo geležį nuo korozijos. Cinkuota skarda tinka

stogams dengti, kibirams, vonelėms ir kitiems daiktams gaminti. Cinkas

įeina į daugelį lydinių, pvz.: žalvarį, bronzą, alpaką ir kt. Daug jo

sunaudojama ir sausiems elementams, kurie naudojami telefono įrengimuose,

kišeninėms elektros lemputėms ir t.t.

Cinko sulfidas, ZnS – balta, vandenyje beveik netirpstanti

medžiaga. Amorfinis ZnS vartojamas kaip baltas dažas, bet dažniau mišinys

su BaSO4 (litoponas). Kristalinis ZnS, paveiktas rentgeno arba

radioaktyviųjų medžiagų spinduliais, pradeda švytėti. Todėl jis

vartojamas rentgeno ekranams gaminti, paruošti tamsoje švytinčiai masei,

kuri taikoma laikrodžių rodyklėms ir valandų skaitmenims aptepti.

Cinkas ir jo junginiai yra nuodingi. Dėl to cinkuotame kibire

negalima laikyti rūgščių maisto produktų ir gėrimų, nes jie pasidarys

nuodingi. Apsinuodijimo požymiai: erzina gleivinę, pykina. Nuodingasis

cinko junginys yra fosfidas – Zn3P2, kuris pplačiai vartojamas graužikams,

žiurkėms ir pelėms, nuodyti.

CINKAS GAMTOJE

Cinkas yra būtinas žmogui ir augalijai. Jis reguliuoja daugelį

organizmuose vykstančių reakcijų. Cinkas greitina nudegimų gijimą, stiprina

regėjimą, užtikrina geležies pasisavinimą hemoglobino gamybai, padeda

stabdyti ir gydyti reumatizmą, virškinimo organų opaligę, skatina plaukų,

nagų augimą, teigiamai veikia senatvinį atminties susilpnėjimą. Jei trūksta

cinko, žmogui sutrinka skonio ir kvapo pojūčiai. Cinkas padeda skaidyti

angliavandenius, skatina ląsteles atsinaujinti. Daugiausiai cinko netenkama

prakaituojant. Jo gausu virtoje mėsoje, ypač jautienoje, fermentiniame

sūryje, riešutuose, egzotiniuose vaisiuose, grybuose, kiaušiniuose, žuvyse,

kviečių gemaluose ir austrėse. Daugiausiai cinko yra jūros gėrybėse.

Rekomenduojama cinko paros norma – 15 mg. Cinkas kaupiasi dantyse,

kepenyse, kraujyje, centrinėje nervų sistemoje.

Kai dirvoje trūksta cinko, augalai skursta: menkai šakojasi,

susmulkėja lapai, sulėtėja augimas. Ypač jautrūs cinko trūkumui

vaismedžiai, daržovės, ankštiniai augalai, todėl juos būtina tręšti

mikroelementų trąšomis, kuriose yra cinko.

Cinkas yra nuodingas, bet kartu ir labai naudingas metalas,

žmogaus plačiai naudojamas pramonėje, buityje.