Својства и употребе цинковог метала

Цинк (Зн) је обилни метал који се налази у Земљиној кори, са безброј индустријских и биолошких употреба. На собној температури цинк је крхке и плаво-беле боје, али може се полирати до сјајног сјаја.

А базних метала, цинк се првенствено користи за галванизацију челика, поступак који штити метал од нежељених корозија. Легуре цинка, укључујући месинг, од виталног су значаја за широк спектар примене, од морских компоненти отпорних на корозију до музичких инструмената.

Снага: Цинк је слаб метал са мање од половине затезна чврстоћа од благог угљеничног челика. Обично се не користи у носивим апликацијама, мада јефтини механички делови могу бити ливени од цинка.

Чврстоћа: Чисти цинк има мало жилавост и углавном је ломљив, али цинк легуре углавном имају високу отпорност на удар у поређењу са другим легурама за ливење.

Дуктилност: Између 212 и 302 степена Фаренхеита, цинк постаје дуктил и покварљив, али на повишеним температурама враћа се у крхко стање. Легуре цинка увелике побољшавају ово својство у односу на чисти метал, омогућавајући употребу сложенијих метода израде.

Проводљивост: Цинк проводљивост умерен је за метал. Његова снажна електрохемијска својства, међутим, добро делују у алкалним батеријама и током процеса галванизације.

Ручно произведени легури од цинка поуздано датирају још из 500. године пре нове ере, а цинк је прво намерно додан у бакар да би се формирао месинг око 200-300 пне. Месинг је допунио бронзу за време Римског царства у производњи кованог новца, оружја и уметности. Брасс је остао главна употреба цинка све до 1746. године када је Андреас Сигисмунд Маргграф пажљиво документовао поступак изолације чистог елемента. Иако је цинк раније изолован у другим деловима света, његов детаљан опис помогао је да се цинк постане комерцијално доступан широм Европе.

Алессандро Волта створио је прву батерију 1800. године користећи бакарне и цинкове плоче, покренувши нову еру електричног знања. До 1837. године Станислас Сорел је назвао свој нови поступак поцинчавања „галванизацијом“ по Луиги Галвани, који је открио анимирајући ефекат електричне енергије док је обнављао жабе. Поцинчавање, облик катодне заштите, може да заштити широк избор метала. Сада је примарна индустријска примјена чистог цинка.

Цинк се примарно екстракује из руде која садржи цинков сулфид, цинк мешавину или сфалерит.

Земље вађење и производња најчишћег цинка, у паду су Кина, Перу, Аустралија, Сједињене Државе и Канада. Према Амерички геолошки преглед, у 2014. је ископано око 13,4 милиона метричких тона цинка у концентрату, а Кина чини око 36% укупног броја.

Према међународној истраживачкој групи за олово и цинк, потрошено је око 13 милиона метричких тона цинка индустријски у 2013. години - кроз поцинчавање, месинг и легуре бронзе, легуре цинка, хемијску производњу и умиру ливење.

Цинком се тргује на Лондонској берзи метала (ЛМЕ) као уговори „Специал Хигх Граде“ са минималном чистоћом од 99,995% у инготовима од 25 тона.

• Месинг: 3-45% Зн по тежини, користи се у музичким инструментима, вентилима и хардверу.
• Никал сребро: Тежина 20% Зн користи се за сјајни изглед сребра у накиту, сребрној опреми, моделним возним стазама и музичким инструментима.
• Легуре ливења у цинку: > 78% Зн по маси, обично садржи мале количине (мање од неколико процентних поена) Пб, Сн, Цу, Ал и Мг ради побољшања карактеристика и механичких својстава ливења. Користи се за прављење ситних замршених облика и погодно је за померање делова у машинама. Најјефтиније ове легуре називају се лончани метали и служе као јефтина замена челика.

Цинк је критичан за цео живот на Земљи, а користи се у више од 300 ензима. Недостатак цинка препознат је као клинички здравствени проблем 1961. године. Међународно удружење за цинк објашњава да је цинк кључан за правилан ћелијски раст и митозу, плодност, функцију имуног система, укус, мирис, здраву кожу и вид.

Пеније у Сједињеним Државама су направљене са цинковим језгром која чини 98% њихове укупне тежине. Преосталих 2% је електролитички обложени бакром. Количина бакар који се користио у пенију подложне су променама ако их америчка благајна сматра прескупом за производњу. Чак две милијарде циничних језгара кружи америчком економијом.