Cinka metāla īpašības un pielietojums
Bagi1998 / Getty Images
Cinks (Zn) ir bagātīgs metāls, kas atrodams Zemes garozā, un tam ir neskaitāmas rūpnieciskas un bioloģiskas izmantošanas iespējas. Istabas temperatūrā cinks ir trausls un zili baltā krāsā, bet to var pulēt līdz spilgtai apdarei.
A parastais metāls , cinku galvenokārt izmanto cinkošanai tērauda , process, kas aizsargā metālu pret nevēlamukorozija. Cinka sakausējumi, t.sk misiņš , ir ļoti svarīgi plašam lietojumu klāstam, sākot no korozijizturīgiem jūras komponentiem līdz mūzikas instrumentiem.
Fizikālās īpašības
Spēks: Cinks ir vājš metāls ar mazāk nekā pusistiepes izturībano viegla oglekļa tērauda. To parasti neizmanto nesošos lietojumos, lai gan lētas mehāniskās detaļas var tikt lietētas no cinka.
Stingrība: Tīrā cinka saturs ir zems stingrība un parasti ir trausls, bet cinks sakausējumi parasti tiem ir augsta triecienizturība salīdzinājumā ar citiem liešanas sakausējumiem.
Lokanība: No 212 līdz 302 grādiem pēc Fārenheita cinks kļūst elastīgs un kaļams , bet paaugstinātā temperatūrā tas atkal kļūst trausls. Cinka sakausējumi ievērojami uzlabo šo īpašību salīdzinājumā ar tīru metālu, ļaujot izmantot sarežģītākas ražošanas metodes.
Vadītspēja: Cinks vadītspēja ir mērens metālam. Tomēr tā spēcīgās elektroķīmiskās īpašības labi darbojas sārma baterijās un cinkošanas procesā.
Cinka vēsture
Mākslīgie cinka sakausējuma izstrādājumi ir ticami datēti jau 500. gadā pirms mūsu ēras, un cinks pirmo reizi tika pievienots apzināti varš veidot misiņu ap 200.-300.g.pmē. Misiņš papildināja bronzu Romas impērijas laikā monētu, ieroču un mākslas ražošanā. Misiņš joprojām bija galvenais cinka lietojums līdz 1746. gadam, kad Andreass Sigismunds Marggrafs rūpīgi dokumentēja tīrā elementa izolēšanas procesu. Lai gan cinks iepriekš bija izolēts citās pasaules daļās, viņa detalizētais apraksts palīdzēja cinkam kļūt komerciāli pieejamam visā Eiropā.
Alesandro Volta 1800. gadā izveidoja pirmo akumulatoru, izmantojot vara un cinka plāksnes, ievadot jaunu elektrisko zināšanu laikmetu. Līdz 1837. gadam Stanislass Sorels savu jauno cinkošanas procesu nosauca par “galvanizāciju” Luidži Galvani vārdā, kurš, veicot varžu autopsijas, atklāja elektrības aktivizējošo efektu. Galvanizācija, katodaizsardzības veids, var aizsargāt dažādus metālus. Tagad tas ir galvenais tīra cinka rūpnieciskais pielietojums.
Cinks tirgū
Cinks galvenokārt tiek iegūts no rūdas, kas satur cinka sulfīdu, cinka maisījumu vai sfalerītu.
ValstisRafinētā cinka ieguve un ražošana, dilstošā secībā, ir Ķīna, Peru, Austrālija, ASV un Kanāda. Saskaņā ar ASV Ģeoloģijas dienests 2014. gadā tika iegūti aptuveni 13,4 miljoni tonnu cinka koncentrātā, un Ķīna veidoja aptuveni 36% no kopējā apjoma.
Saskaņā ar Starptautiskās svina un cinka pētījumu grupas datiem 2013. gadā rūpnieciski tika patērēti aptuveni 13 miljoni tonnu cinka, izmantojot cinkošanu, misiņa un bronzas sakausējumus, cinka sakausējumus, ķīmisko ražošanu un liešanu.
Cinks tiek tirgots Londonas Metālu biržā (LME) kā “Īpašas augstas kvalitātes” līgumi ar minimālo tīrību 99,995% 25 tonnu lietņos.
Parastie sakausējumi
Interesanti fakti par cinku
Cinks ir būtisks visai dzīvībai uz Zemes, un to izmanto vairāk nekā 300 fermentos. Cinka deficīts tika atzīts par klīnisku veselības problēmu 1961. gadā. Starptautiskā cinka asociācija skaidro, ka cinkam ir izšķiroša nozīme pareizai šūnu augšanai un mitozei, auglībai, imūnsistēmas darbībai, garšai, smaržai, veselīgai ādai un redzei.
Amerikas Savienoto Valstu pennies ir izgatavotas ar cinka serdi, kas veido 98% no to kopējā svara. Atlikušie 2% ir elektrolītiski pārklāts vara pārklājums. Summa varš izmantots santīmos var mainīties, ja ASV Valsts kase uzskata, ka to ražošana ir pārāk dārga. ASV ekonomikā apgrozās 2 miljardi pensu ar cinka kodolu.