锌(Zn)元素


化学元素锌被列为过渡金属。它自古以来就为人所知。它的发现者和发现日期不详。

属性描述
英文名Zinc
分类锌是过渡金属
颜色银彩青
原子量65.41
状态固态
熔点419.53 ℃, 692.68 K
熔点910 ℃, 1183 K
电子数30
质子数30
最丰富的同位素中的中子34
电子层2,8,18,2
电电子构型子构型[Ar] 3d10 4s2
密度 @ 20℃7.14 g/cm3

锌的发现

从古代开始,锌矿就被用来制造黄铜(铜和锌的混合物)和其他合金。

在特兰西瓦尼亚的一处古遗址发现了含有87.5%锌的锌合金。

锌的冶炼始于12世纪的印度,当时用羊毛和其他有机材料还原炉甘石(酸锌、化锌)。

据报道,该元素的名称来自古德语单词“zinke”,意思是指向;关于熔炼后形成的尖尖的晶体。

1746年,柏林的安德烈亚斯·马格拉夫(Andreas Marggraf)获得了分离金属的荣誉。他把炉石矿和碳的混合物放在一个密闭的容器中加热,而不用铜来生产金属。

外观和特性

危害:

锌被认为不是特别有毒性。

锌对身体健康至关重要,但过量锌有毒,会引起恶心。

特点:

锌是一种蓝银色,有光泽的金属,在潮湿的空气中会失去光泽,产生一层碳酸盐。它在室温下有点脆,但在100℃以上就可延展性。

锌与酸和碱反应。

它是一种公平的导体,并在空气中燃烧与明亮的蓝绿色火焰产生白色的氧化物云。

锌的使用

锌用来镀锌以防止腐蚀。

锌与其他金属如黄铜、德国银、银、打字机金属和焊料形成许多合金。锌合金用于汽车工业的压铸件。

在锌碳电池中,金属既充当容器又充当电极。这种双重使用的缺点是,在使用电池时电极会被消耗,变得更薄,直到电池开始泄漏。

锌是动植物必需的微量元素。

氧化锌是一种白色粉末,是一种用途广泛的化合物。

它被用于防晒霜,化妆品和软膏如炉甘石洗剂。

它还被用于橡胶工业、混凝土制造和油漆。

锌的同位素及丰度

地壳的丰度:重量为百万分之70,摩尔为百万分之22

丰度太阳系:重量为百万分之二,摩尔为十亿分之三十

成本,纯:5.30美元每100克

成本,批量:每100克0.18美元

来源:锌在自然界中与其他元素结合形成矿石。锌矿石主要有闪锌矿(硫化物)、smithsonite(碳酸盐)、半晶铁矿(硅酸盐)和franklinite(锌、锰、氧化铁)。

在商业上,锌是从硫化锌矿物中提取的。矿物被浓缩,然后通常焙烧,将硫化锌氧化成氧化锌。锌可以通过大规模电镀(电积)或火法冶金提取出来,在这种工艺中,氧化锌与碳或一氧化碳在950℃的温度下还原成金属。

同位素:锌有25种同位素,其半衰期已知,质量数为57至83。天然存在的锌是五种同位素的混合物,所占比例如下:64Zn(48.6%)、66Zn(27.9%)、67Zn(4.1%)、68Zn(18.8%)和70Zn(0.6%)。超过48.6%的天然锌以64Zn的形式存在。


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