30. Zink (Zn)

29. Koppar (Cu) <— 30. Zink (Zn) —> 31. Gallium (Ga)

https://sv.wikipedia.org/wiki/Zink
https://en.wikipedia.org/wiki/Zinc

Generella egenskaper

Relativ atommassa: 65,409 u
Utseende: Blåaktigt blekgrållisk silverfärgad med en gyllene skiftning

Fysikaliska egenskaper

Densitet (vid rumstemperatur): 7.14 g/cm³
Densitet (vid smältpunkten): 6.57 g/cm³
Aggregationstillstånd: Fast
Smältpunkt: 692,68 K (419,5 °C)
Kokpunkt: 1 180 K (907 °C)
Molvolym: 9,16 × 10^-6 m³/mol
Smältvärme: 7,322 kJ/mol
Ångbildningsvärme: 115,3 kJ/mol
Molär värmekapacitet: 25,470 J/(mol × K)

Atomära egenskaper

Atomradie: 135 (142) pm
Kovalent radie: 131 pm
van der Waalsradie: 139 pm

Elektronkonfiguration

Elektronkonfiguration: [Ar] 3d¹⁰ 4s²
e⁻ per skal: 2, 8, 18, 2

Kemiska egenskaper

Oxidationstillstånd: −2, 0, +1, +2
Oxider (basicitet): (en amfoterisk oxid)
Elektronegativitet (Paulingskalan): 1.65

Diverse

Kristallstruktur: Hexagonal (distorderad hcp)
Ljudhastighet: 3700 m/s
Termisk expansion: 30.2 µm/(m × K) (25 °C)
Värmeledningsförmåga: 116 W/(m × K)
Elektrisk konduktivitet: 16,6 × 10⁶ A/(V × m)
Elektrisk resistivitet: 59 nΩ × m (20 °C)
Magnetism: Diamagnetisk
Youngs modul: 108 GPa
Skjuvmodul: 43 GPa
Kompressionsmodul: 70 GPa
Poissons konstant: 0.25
Mohs hårdhet: 2,5
Brinells hårdhet: 327–412 MPa

Identifikation

CAS-nummer: 7440-66-6

Historia

Upptäckt och första isolation: Indiska metallurger, 1000 f.Kr
Första isolation: Andreas Sigismund Marggraf (1746)

Isotoper

Isotop	Förekomst	Halveringstid (t1/2)	Sönderfall	Sönderfallsprodukt
64Zn	49.2%	Stabil
65Zn	{syn}	244 d	ε γ	65Cu
66Zn	27.7%	Stabil
67Zn	4.0%	Stabil
68Zn	18.5%	Stabil
69Zn	{syn}	56 min	β−	69Ga
69mZn	{syn}	13.8 h	β−	69Ga
70Zn	0.6%	Stabil
71Zn	{syn}	2.4 min	β−	71Ga
71mZn	{syn}	4 d	β−	71Ga
72Zn	{syn}	46.5 h	β−	72Ga

https://en.wikipedia.org/wiki/Isotopes_of_zinc

---

Zink

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. I mässingen legerades koppar med galmeja, först 1818 börjar man använda zink vid framställningen av 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
• 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, 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.

I Livsmedelsverkets senaste rikstäckande undersökning av kostvanor i den svenska befolkningen, Riksmaten – 2010-11, var det rapporterade intaget av zink per dag genom kosten i genomsnitt 9,5 mg för kvinnor, 12,4 mg för män och 10,8 mg för hela befolkningsgruppen i undersökningen.

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

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.

H-fraser	H250, H260, H410
P-fraser	P222, P210, P231+232, P280, P370+378, P273