Egenskaper och användningar av zinkmetall

Zink (Zn) är en riklig metall som finns i jordskorpan, med en mängd industriella och biologiska användningar. Vid rumstemperatur är zink sprött och blåvit i färgen, men det kan poleras till en ljus finish.

EN oädel metall, zink används främst för att galvanisera stål, en process som skyddar metallen mot oönskade korrosion. Zinklegeringar, inklusive mässing, är avgörande för ett brett spektrum av applikationer, från korrosionsbeständiga marina komponenter till musikinstrument.

Styrka: Zink är en svag metall med mindre än hälften brottgräns av mjukt kolstål. Det används vanligtvis inte i bärande applikationer, även om billiga mekaniska delar kan gjutas från zink.

Seghet: Rent zink har låg seghet och är i allmänhet sprött men zink legeringar har i allmänhet hög slaghållfasthet jämfört med andra gjutlegeringar.

formbarhet: Mellan 212 och 302 grader Fahrenheit blir zink formbar och formbar, men vid förhöjda temperaturer återgår det till ett sprött tillstånd. Zinklegeringar förbättras kraftigt på denna egenskap jämfört med ren metall, vilket gör att mer komplexa tillverkningsmetoder kan användas.

Ledningsförmåga: zink s ledningsförmåga är måttligt för en metall. Dess starka elektrokemiska egenskaper fungerar emellertid bra i alkaliska batterier och under galvaniseringsprocessen.

Mänskliga tillverkade zinklegeringsprodukter har varit pålitligt daterade så långt tillbaka som 500 f.Kr., och zink lades först avsiktligt till koppar för att bilda mässing runt 200-300 f.Kr. Mässing kompletterade brons under Romerriket i tillverkningen av mynt, vapen och konst. Mässing förblev den främsta användningen av zink fram till 1746 då Andreas Sigismund Marggraf noggrant dokumenterade processen med att isolera det rena elementet. Medan zink tidigare isolerats i andra delar av världen, hjälpte hans detaljerade beskrivning att zink blev kommersiellt tillgängligt i hela Europa.

Alessandro Volta skapade det första batteriet år 1800 med koppar- och zinkplattor och inledde en ny era av elektrisk kunskap. År 1837 hade Stanislas Sorel namngivit sin nya process för zinkbeläggning "galvanisering" efter Luigi Galvani, som hade upptäckt den animerade effekten av elektricitet medan han obducerade grodor. Galvanisering, en form av katodiskt skydd, kan skydda en mängd olika metaller. Det är nu den primära industriella tillämpningen av rent zink.

Zink extraheras främst från malm innehållande zinksulfid, zinkblandning eller sfalerit.

Länderna gruvdrift och produktion av den mest raffinerade zink, i fallande ordning, är Kina, Peru, Australien, USA och Kanada. Enligt U.S. Geological Surveycirka 13,4 miljoner ton zink i koncentrat bryts ut 2014, med Kina som stod för cirka 36% av det totala.

Enligt International Lead and Zinc Study Group konsumeras cirka 13 miljoner ton zink 2013 industriellt - genom galvanisering, mässing och bronslegeringar, zinklegeringar, kemisk produktion och matris gjutning.

Zink handlas på London Metal Exchange (LME) som "Special High Grade" -kontrakt till 99.995% lägsta renhet i 25-ton ingots.

• Mässing: 3-45 viktprocent Zn, det används i musikinstrument, ventiler och hårdvara.
• Nickelsilver: 20 viktprocent Zn, det används för sitt glänsande silverutseende i smycken, bestick, tågspår och musikinstrument.
• Zink-gjutlegeringar: > 78 viktprocent Zn, den innehåller vanligtvis små mängder (mindre än några procentenheter) Pb, Sn, Cu, Al och Mg för att förbättra gjutegenskaperna och mekaniska egenskaper. Det används för att göra små intrikata former och lämpliga för rörliga delar i maskiner. De billigaste av dessa legeringar kallas potmetall, och de tjänar som billiga ersättningar för stål.

Zink är avgörande för allt liv på jorden och används i mer än 300 enzymer. Zinkbrist erkändes som ett kliniskt hälsoproblem 1961. International Zink Association förklarar att zink är avgörande för korrekt cellväxt och mitos, fertilitet, immunsystemets funktion, smak, lukt, frisk hud och syn.

Amerikanska pennies är konstruerade med en zinkkärna som utgör 98% av deras totala vikt. De återstående 2% är en elektrolytiskt pläterad kopparbeläggning. Mängden koppar som används i pennies kan ändras om den amerikanska statskassan anser att de är för dyra att producera. Så många som 2 miljarder zinkkärnor växer i den amerikanska ekonomin.