Zink

Från Wikipedia
Hoppa till: navigering, sök
Zink
Zn-TableImage.png
Tecken
Zn
Atomnr.
30
Grupp
12
Period
4
Block
d
Allmänt
Ämnesklass övergångsmetaller
Densitet 7140 kg/m3 (273 K)
Hårdhet 2,5
Utseende Blåaktigt blekgrå
Utseende
Atomens egenskaper
Atommassa 65,409 u
Atomradie (beräknad) 135 (142) pm
Kovalent radie 131 pm
van der Waalsradie 139 pm
Elektronkonfiguration [Ar]3d104s2
e per skal 2, 8, 18, 2
Oxidationstillstånd (O) 2 (amfoterisk)
Kristallstruktur hexagonal (distorderad hcp)
Ämnets fysiska egenskaper
Aggregationstillstånd fast
Smältpunkt 692,68 K (419,5 °C)
Kokpunkt 1180 K (907 °C)
Molvolym 9,16 ·10-6 m3/mol
Ångbildningsvärme 115,3 kJ/mol
Smältvärme 7,322 kJ/mol
Ångtryck 192,2 Pa vid 1358 K
Ljudhastighet 3700 m/s vid 293,15 K
Diverse
Elektronegativitet 1,65 (Paulingskalan)
Värmekapacitet 390 J/(kg·K)
Elektrisk ledningsförmåga 16,6 106 S/m (Ω−1·m−1)
Värmeledningsförmåga 116 W/(m·K)
1a jonisationspotential 906,4 kJ/mol
2a jonisationspotential 1733,3 kJ/mol
3e jonisationspotential 3833 kJ/mol
4e jonisationspotential 5731 kJ/mol
Stabilaste isotoper
Isotop F % Halv.tid Typ Energi (MeV) Prod.
64Zn 48,6 % 64Zn, stabil isotop med 34 neutroner
65Zn syntetisk 244,26 dagar ε 1,352 65Cu
66Zn 27,9 % 66Zn, stabil isotop med 36 neutroner
67Zn 4,1 % 67Zn, stabil isotop med 37 neutroner
68Zn 18,8 % 68Zn, stabil isotop med 38 neutroner
72Zn syntetisk 46,5 timmar β 0,458 72Ga
SI-enheter & STP används om ej annat angivits.

Zink är ett metalliskt grundämne med kemiskt tecken Zn och atomnummer 30. Även om zink har använts i koppar-zink-legeringen mässing ända sedan romerska rikets dagar och att metallen i stor skala producerades i Indien runt år 1200, så var den rena metallen okänd för Europa fram till slutet på 1500-talet. Den industriskaliga produktionen av zink i Europa kom inte igång förrän den senare delen av 1700-talet. Korrosionsbeständiga zinkbeläggningar på stål är ett viktigt användningsområde för metallen. Andra användningsområden är i batterier och legering, som exempelvis mässing. Zinkblände, en zinksulfid, är det viktigaste mineralet i zinkmalm. Zinkproduktion innefattar rostning, lakning och slutligen pyrometallurgisk vinning eller elektrovinning. Zink är ett vitalt mineralämne, nödvändig för allt liv. Enzymer med en zinkatom i sitt reaktiva centrum är vitt spridda inom biokemin, exempelvis alkoholdehydrogenas hos människan. Konsumtion av för stora mängder zink kan leda till ataxi, trötthet och kopparbrist.

Historia[redigera | redigera wikitext]

Även om föremål av mässing är kända från sedan medeltid och ännu längre tillbaka, ibland med höga zinkhalter, var zinkmetall i stort sett okänd i västvärlden fram till 1500-talet, främst på grund av att metallen vid upphettning lätt förångas.

I antikens grekland kände man till galmeja och använde det för mässingsframställning, Zinkoxid var känt under namnet "nix alba" och brukades som läkemedel.[1]

Metallen framställdes troligen första gången i Persien på 500-talet, förekom på 1200-talet i Indien och kort därefter i Kina. Under Mingdynastin tillverkades mynt av zink i Kina. Under 1500- och 1600-talet importerades Zink till Europa under namnet "Indiskt tenn". Georgius Agricola beskrev 1556 zink i De re metallica. Namnet Zink användes första gången av Paracelsus.[1]

Mässingslegeringar från Indien kallades tutanego, tuttanego, tuteneque eller spiauter. I Kina gick legeringen under namnet "packyyn". En av tutanegotackorna från Ostindiefararen Götheborg innehöll 99,0 procent zink, 0,8 procent järn och 0,2 procent antimon.[2]

I Europa hade små mängder zink framställts vid bergverken i Goslar sedan 1600-talet, men först på mitten av 1700-talet startades en större brytning. I Bristol anlades zinkhyttor 1743, och kort därefter inleddes produktionen i Schlesien och Belgien. Andreas Sigismund Marggraf lyckades 1746 framställa zink genom upphettning av galmeja och kol i en sluten retort. Detta hade tidigare lyckats även av Anton von Swab 1742, möjligen redan 1738.[1]

I Sverige anlades ett mässingsbruk 1571 i Vattholma, men först 1607 började man vid Skultuna bruk framställa egen svensk mässing. Gruvbrytning av zink i större skala skedde första gången 1757 vid Stollbergs gruva.[1]

Biologisk betydelse[redigera | redigera wikitext]

Zink kan återfinnas i alla celler, men har en särskilt hög koncentration i ögon, hud, hår, naglar, hjärna, hypofys, binjurar, könsorgan, sköldkörtel, lever och njurar.

Fler än 70 enzymer är beroende av zink och klor, och nästan alla ämnesomsättningsprocesser är också det. Detsamma gäller hormonproduktionen i hypofysen, sköldkörteln, könsorganen och bukspottskörteln. Zink ingår i de enzymer som främjar transporten och utforslingen av koldioxid, och i amylas som omvandlar stärkelse. Vid syntesen av nukleinsyra (RNA och DNA) och proteiner medverkar zink aktivt. Det främjar nagel- och hårväxten, bildandet av ben och läkandet av sår (zinkpasta på munsår).

Immunförsvarets överordnade organ, thymus, är beroende av zink, samtidigt som ämnet är en beståndsdel i cellernas respirationsenzymer. Zink är dessutom en förutsättning för utnyttjandet av järn och bildandet av blod, normal funktion av prostata och optimalt utnyttjande av A-vitamin. Den kroppsvätska som har den högsta halten zink är prostatasekret, som kan ha upp mot 1000 gånger koncentrationen i blod. Prostatasekretets zink har betydelse för de ejakulerade spermiernas innehåll av zink i huvudet och därmed för skyddet av arvsmassan i spermien.

För högt zinkintag kan ge zinkförgiftning.

Zinkbrist[redigera | redigera wikitext]

Huvudartikel: Zinkbrist

Vid brist på zink kan ett antal besvär uppstå. Här är några exempel:

Zink i födan[redigera | redigera wikitext]

Zink påträffas oftast i livsmedel som ostron, sill, musslor, lever, lamm, ägg, oxkött, mjölk, vetegroddar, fullkornsprodukter, vetekli, öljäst, nötter, ris, ärter, morötter, rödbetor, solrosfrö och kärnor från pumpan.

Animaliska livsmedel (kött, fågel och inälvsmat, samt mjölk och mjölkprodukter) och bröd utgör de största källorna till det dagliga intaget av zink. Dock hämmas upptaget om brödet innehåller fytinsyra.[3]

Rekommenderat dagligt intag: Barn 2–7 mg, kvinnor 7–9 mg (gravida/ammande 9/11 mg), män 9–12 mg. Se vidare RDI-tabell.

Användningsområden[redigera | redigera wikitext]

Zink har många viktiga användningsområden inom ytbehandling, särskilt galvanisering och varmförzinkning. Ett enkelt sätt att framställa vätgas är att utsätta zink för saltsyra enligt följande reaktion:

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2

Elektrokemi[redigera | redigera wikitext]

Zink är en viktig del i brunstensbatterier

Med en elektrokemisk potential på -0,7628 volt är zink en bra metall för anodmaterial. Zink används som en del i batterier. Den vanligaste användningen i batterier är som anod (minuspol) i alkaliska batterier och det liknande brunstensbatteriet, i vilka oxidationen av zink är reaktionen vid anoden.[4][5]

Zink används som anod, eller bränsle, hos zink-luft-batterier/-bränsleceller. Zink används även som en "offeranod" på båtar och skepp som använder katodskydd för att förhindra korrosion hos de metaller som utsätts för havsvatten.[6]

Kistor[redigera | redigera wikitext]

Zink används i begravningskistor när den döde ska transporteras över landgränser.[7] Zink har bakteriedödande egenskaper, och det faktum att kistan är hermetiskt försluten gör att nedbrytningen av kroppen hämmas.

Se även[redigera | redigera wikitext]

Referenser[redigera | redigera wikitext]

Noter[redigera | redigera wikitext]

  1. ^ [a b c d] Nationalencyklopedin multimedia plus, 2000 (uppslagsord Zink)
  2. ^ Göteborgs sjöfartsmuseum om tutanego
  3. ^ http://www.slv.se/sv/grupp1/Mat-och-naring/Vad-innehaller-maten/Salt--mineraler/Zink-/
  4. ^ Besenhard, Jürgen O.. ”Handbook of Battery Materials” (PDF). http://www.ulb.tu-darmstadt.de/tocs/60178752.pdf. Läst 2008-10-08. 
  5. ^ Wiaux, J. -P. (1995). ”Recycling zinc batteries: an economical challenge in consumer waste management”. Journal of Power Sources 57 (1–2): ss. 61–65. doi:10.1016/0378-7753(95)02242-2. 
  6. ^ Bounoughaz, M.. ”A comparative study of the electrochemical behaviour of Algerian zinc and a zinc from a commercial sacrificial anode”. Journal of Materials Science 38 (6): ss. 1139–1145. doi:10.1023/A:1022824813564. 
  7. ^ ”Begravningsförordning (1990:1147)”. Riksdagen. http://www.riksdagen.se/sv/Dokument-Lagar/Lagar/Svenskforfattningssamling/Begravningsforordning-199011_sfs-1990-1147/. Läst 2014-09-20. 

Källor[redigera | redigera wikitext]

Den här artikeln är helt eller delvis baserad på material från en annan språkversion av Wikipedia

Externa länkar[redigera | redigera wikitext]