Zink

Zink
Nummer 30 Tecken Zn Grupp 12 Period 4 Block d
Zn ↓ Cd Koppar ← Zink → Gallium     [Ar] 3d10 4s2             30Zn                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         Emissionsspektrum
Generella egenskaper
Relativ atommassa	65,409 u
Utseende	Blåaktigt blekgrå
Fysikaliska egenskaper
Densitet	7140 kg/m³ (273 K)
Aggregationstillstånd	Fast
Smältpunkt	692,68 K (419,5 °C)
Kokpunkt	1180 K (907 °C)
Molvolym	9,16 × 10-6 m³/mol
Smältvärme	7,322 kJ/mol
Ångbildningsvärme	115,3 kJ/mol
Atomära egenskaper
Atomradie	135 (142) pm
Kovalent radie	131 pm
van der Waalsradie	139 pm
Jonisationspotential	Första: 906,4 kJ/mol Andra: 1733,3 kJ/mol Tredje: 3833 kJ/mol Fjärde: 5731 kJ/mol (Lista)
Elektronkonfiguration
Elektronkonfiguration	[Ar] 3d10 4s2
e− per skal	2, 8, 18, 2
Kemiska egenskaper
Oxidationstillstånd	2 (amfoterisk)
Elektronegativitet	1,65 (Paulingskalan)
Diverse
Kristallstruktur	hexagonal (distorderad hcp)
Ljudhastighet	3700 m/s
Elektrisk konduktivitet	16,6 106 A/(V × m)
Mohs hårdhet	2,5
Identifikation
Historia
Stabilaste isotoper
Nuklid NF t1/2 ST SE (MeV) SP 64Zn 48,6 % Stabil 65Zn {syn.} 244,26 dagar ε 1,352 65Cu 66Zn 27,9 % Stabil 67Zn 4,1 % Stabil 68Zn 18,8 % Stabil 72Zn {syn.} 46,5 timmar β 0,458 72Ga
Säkerhetsinformation
Säkerhetsdatablad: Sigma-Aldrich
Globalt harmoniserat system för klassifikation och märkning av kemikalier GHS-märkning av farliga ämnen enligt EU:s förordning 1272/2008 (CLP) på grundval av följande källa: Brandfarlig Miljöfarlig
H-fraser	H250, H260, H410
EUH-fraser	Mall:EUH-fras
P-fraser	P222, P210, P231+232, P280, P370+378, P273
EU-märkning av farliga ämnen EU-märkning av farliga ämnen enligt EU:s förordning 1272/2008 (CLP) på grundval av följande källa: Pulver: Brandfarlig (F) Miljöfarlig (N)
R-fraser	R15, R17, R50/53
S-fraser	S(2), S43, S46, S60, S61
SI-enheter och STP används om inget annat anges.

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 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, nödvändigt 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

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.

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.

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.

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.

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.

Biologisk betydelse

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

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

• hudbesvär som eksem, psoriasis, akne, oren hy, långsamt läkande av sår, mjäll, håravfall och sår på skenbenen^{[källa behövs]}
• mentala tillstånd som apati, irritation, depression, aggression och dålig inlärningsförmåga
• cirkulations- och blodsjukdomar som åderförkalkning, för högt blodtryck och blodbrist
• matsmältningsbesvär på grund av nedsatt produktion av matsmältningsenzym, magsår
• hormonella besvär som diabetes ^{[källa behövs]}, sterilitet, impotens, nedsatt produktion av mjölk hos ammande kvinnor, missbildningar av foster, störningar i utveckling och tillväxt, prostatabesvär och menstruationssvårigheter
• nedsatt smak- och luktförmåga, viktförlust, trötthet, ökad mottaglighet för infektioner, nedsatt resistens mot stress, vissa njur- och leverbesvär, cancer och senilitet.

Zink i födan

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.

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

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

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.

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.

Kistor

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

Se även

• Zinkpyrition
• Zinkbrist
• Zinkfeber
• Kopparbrist

Referenser

Källor

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

• Sven Rinman (27 april 1789). ”Zink”. Bergwerkslexikon. http://www.jernkontoret.se/bibliotek/urkunder_och_kallor/bergwerkslexicon/z.php. 

Externa länkar

• Wikimedia Commons har media som rör Zink.
  Bilder & media
• Historia & etymologi för zink
• Statistik och information från U.S. Geological Survey
• Reducing Agents > Zinc
• American Zinc Association Information om användningsområden och egenskaper hos zink.