Cinkas

Cinkas

Cinkas yra žinomas nuo seno. Manoma, kad anksčiau jis buvo gautas Rytų alyse. Europoje cinką i rūdų gauti imokta žymiai vėliau. Cinkas gamtoje randamas mineralais. Svarbiausi i jų – sfaleritas, ZnS, ir galmėjus, ZnCO3. Dažniausiai jis rūdose randamas su kitais mineralais: variu, vinu, manganu, kadmiu. Nedaug cinko junginių aptinkama augaluose bei gyvuliuose. Cinkas sudaro 8.310-3% Žemės plutos masės. 1746 metais vokiečių mokslininkas A.Margrafas sukūrė cinko gavimo technologiją. Iki tol cinko igauti nesisekė todėl, kad nebuvo numatyta, kokiomis sąlygomis tyri vykti cinko redukcijos i jo oksido reakcija, panaudojant anglį:2ZnS + 3O2 = 2ZnO + 2SO2 ZnO + C = Zn + CO

Ši reakcija vyksta 1000C temperatūroje, o 906C temperatūroje cinkas jau verda, garuoja. Karti 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.Cinkas ioriniame elektronų sluoksnyje turi po 2, o priepaskutiniame – 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.Savybės: cinkas yra melsvai baltas, minktas, oro veikimui atsparus metalas. Kambario temperatūroje yra trapus, 100-110C temperatūroje – kalus, auktesnėje kaip 200C temperatūroje – labai trapus. Vanduo cinko beveik neveikia. Jis lengvai tirpsta rūgtyse ir, kaip amfoterinis metalas, armuose. Tirpdamas koncentruotame H2SO4, cinkas išskiria SO2, azoto rūgtyje – NH3, kuris su rūgties pertekliumi sudaro amonio nitratą:Zn + 2H2SO4 = ZnSO4 + SO2 + 2H2O4Zn+10HNO3 = 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

Cinkas ir jo junginiai yra nuodingi. Dėl to cinkuotame kibire negalima laikyti rūgčių maisto produktų ir gėrimų, nes jie pasidarys nuodingi. Apsinuodijimo požymiai: erzina gleivinę, pykina. Nuodingasis cinko junginys yra fosfidas – Zn3P2, kuris plačiai vartojamas graužikams, žiurkėms ir pelėms, nuodyti.

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 – nZnCO3Zn(OH)2. Jis apsaugo cinką nuo tolesnio cheminio irimo.Dėl ios 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, kieninėms elektros lemputėms ir t.t. Cinkas yra būtinas žmogui ir augalijai. Jis reguliuoja daugelį organizmuose vykstančių reakcijų. Jei trūksta cinko, žmogui sutrinka skonio ir kvapo pojūčiai. Cinkas kaupiasi dantyse, kepenyse, kraujyje, centrinėje nervų sistemoje. Nemaža cinko turi kai kurie grybai (voveraitės, kazlėkai).Kai dirvoje trūksta cinko, augalai skursta: menkai akojasi, susmulkėja lapai, sulėtėja augimas. Ypač jautrūs cinko trūkumui vaismedžiai, daržovės, anktiniai augalai, todėl juos būtina tręti mikroelementų trąomis, kuriose yra cinko.Cinko oksidas, ZnO, – balti, vandenyje netirpstą milteliai. Sumaišius juos su koncentruotu ZnCl2 ar H3PO4 tirpalu, gaunama masė, kuri greit kietėja, nes susidaro bazinė druska, pvz.:ZnO + ZnCl2 + H2O = 2ZnOHCl

Masė vartojama dantims plombuoti.Cinko oksidas naudojamas kaip balti dažai (cinko baltasis), be to, pudrai, plasteriams (Zn muilui), antiseptiniams tepalams gaminti. Daugiausia ZnO kaip užpildomosios medžiagos suvartojama gumos pramonėje.Cinko sulfidas, ZnS, yra baltos spalvos, 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 vytėti. Todėl jis vartojamas Rentgeno ekranams gaminti, paruoti tamsoje vytinčiai masei, kuri taikoma laikrodžių rodyklėms ir valandų skaitmenims aptepti.

Cinkas yra nuodingas, bet kartu ir labai naudingas metalas.

Naudota literatūra:1. J.Kontrimas, N.Smorigaitė “Neorganinė Chemija”, V., 19652. R.Jasiūnienė, V.Valentinavičienė “Chemija. Vadovėlis IX klasei.”, V., 19943. J.Tretjakovas ir kt. “Chemija. Informacinė medžiaga”, K., 1989