Wikisage is op 1 na de grootste internet-encyclopedie in het Nederlands. Iedereen kan de hier verzamelde kennis gratis gebruiken, zonder storende advertenties. De Koninklijke Bibliotheek van Nederland heeft Wikisage in 2018 aangemerkt als digitaal erfgoed.
- Wilt u meehelpen om Wikisage te laten groeien? Maak dan een account aan. U bent van harte welkom. Zie: Portaal:Gebruikers.
- Bent u blij met Wikisage, of wilt u juist meer? Dan stellen we een bescheiden donatie om de kosten te bestrijden zeer op prijs. Zie: Portaal:Donaties.
Zink (element)
Zie ook : zink (doorverwijzing), voor andere betekenissen van "zink".
Zink oftewel Zincum is een scheikundig element met symbool Zn en atoomnummer 30. Het is een blauw/wit overgangsmetaal.
Ontdekking
Zinklegeringen worden al eeuwenlang gebruikt. In Palestina en het vroegere Transsylvanië zijn objecten gevonden die tot 87% zink bevatten en dateren uit 1400 v.Chr. Rond het jaar 1000 was men in India al in staat zink te smelten en gedeeltelijk te zuiveren. Aan het einde van de 14e eeuw konden Hindoestanen zink onderscheiden van de toen al bekende andere metalen. In de Westerse Wereld wordt de ontdekking van zink veelal toegeschreven aan de Duitser Andreas Sigismund Marggraf in het jaar 1746. Hij gaf het metaal de huidige naam 'zink'.
De reden dat men in Europa pas in de 18e eeuw zink leerde maken, terwijl messing ("geel koper"), een legering van koper en zink, al vele eeuwen bekend was, is gelegen in de moeilijkheid bij het bereiden van dit metaal. Zink wordt namelijk al bij betrekkelijk lage temperatuur (907 graden Celsius) gasvormig. In de ovens waarin zinkerts met koolstof verhit wordt, heeft het metaal dus de neiging om in gasvormige toestand met de uitlaatgassen te ontwijken. Als men evenwel een mengsel van kopererts en zinkerts gebruikte, werd de zinkdamp meteen in het vloeibare koper opgelost. Daarom bood het maken van messing geen probleem. In India en China had men al omstreeks 1100 ontdekt dat men het metaal kon winnen door een relatief koud voorwerp (bijv. een aardenwerken pot) in de gasvormig zink bevattende uitlaatgassen te steken. De zinkdamp slaat dan op dit voorwerp neer. Tussen 1600 en 1750 werd zink (in betrekkelijk kleine hoeveelheden) uit India en China naar het op dit punt technologisch "achterlijke" Europa geëxporteerd.
Toepassingen
In de industrie wordt zink veelal gebruikt in legeringen. Enkele belangrijke toepassingen zijn:
- Bescherming tegen corrosie door verzinken
- Voor messing, zilvernikkel en soldeertin
- In batterijen
- In een balanceringsgewicht op de stalen velg van een auto. Het wordt vaak lood genoemd, het is echter zink dat als een milieuvriendelijker vervanger wordt gebruikt.
- Zinkoxide wordt in de verfindustrie gebruikt als kleurstof
- In de geneeskunde wordt zinkoxide gebruikt als werkzaam onderdeel van diverse zalven bij eczeem. Het heeft een indrogende, verkoelende en adstringerende (samentrekkende) werking
- Bij de bewerking van rubber wordt zinkoxide als katalysator gebruikt
- In de organische chemie wordt dimethylzink (Zn(CH3)2) gebruikt voor verschillende syntheses.
Zink is een belangrijk biologisch sporenelement.
- In de Tweede Wereldoorlog werd het in bezet Nederland zelfs als muntmetaal gebruikt.
- De zink zinkoxide cyclus of Zn/ZnO cyclus is een twee fasen thermochemisch proces op basis van zink en zinkoxide[1] voor de productie van waterstofgas[2] met een typische efficiëntie van 40 %[3].
Opmerkelijke eigenschappen
Het metaal is blauwig wit en redelijk stabiel aan de lucht, hoewel het roodheet kan branden. Het is een redelijk goede geleider en het is verhoudingsgewijs vrij vluchtig: het kookpunt ligt bij slechts 907 °C. Zinkchemie wordt beheerst door de 3d104s2 configuratie van het metaal. De 3d-schil is vol en gedraagt zich bij zink voor het eerst geheel als binnenschil. XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy) laat zien dat de 3d elektronen ongeveer 10 eV onder het Fermi-niveau liggen. Dientengevolge zijn alleen de twee 4s elektronen beschikbaar voor wisselwerking met andere atomen en gedraagt het element zich als een post-overgangsmetaal (een hoofdgroepmetaal). Het oxidatiegetal is uitsluitend +2 en qua chemische eigenschappen lijkt het wat op magnesium, hoewel het metaal een stuk edeler is.
In de omgeving van zinkmijnen of andere zinkhoudende grond ontwikkelt zich soms een speciale plantengroei, de zinkflora. Een voorbeeld hiervan is het zinkviooltje.
Verschijning
Zink werd in India al in de 13e eeuw uit het mineraal calamien gewonnen door het met organisch materiaal (wol) te verhitten. Het komt vrij veel voor in ertsen als sfaleriet (of zinkblende, ZnS), smithsoniet (een carbonaat) en calamien (een silicaat).
Isotopen
| Meest stabiele isotopen | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Iso | RA (%) | Halveringstijd | VV | VE (MeV) | VP |
| 64Zn | 48,6 | stabiel met 34 neutronen | |||
| 65Zn | syn | 244,26 d | EV | 1,351 | 65Cu |
| 66Zn | 27,9 | stabiel met 36 neutronen | |||
| 67Zn | 4,1 | stabiel met 37 neutronen | |||
| 68Zn | 18,8 | stabiel met 38 neutronen | |||
| 70Zn | 0,6 | 5×1014 j | ?? | 6,739 | ???? |
In de natuur komt zink op aarde als vier stabiele isotopen voor: 64Zn, 66Zn, 67Zn en 68Zn, waarbij 64Zn met 48,6% het grootste deel uitmaakt. Daarnaast kunnen er 22 radioactieve isotopen worden onderscheiden met halveringstijden variërend van enkele milliseconden tot ruim 244 dagen voor 65Zn.
Toxicologie en veiligheid
Metallisch zink is niet giftig, maar zinkoxiden dienen wel als giftig te worden beschouwd. Tevens zijn zinkionen in oplossing vrij giftig.
Zie ook
Externe links
- PeriodiekSysteem.com over: zink
- Lenntech over: zink
- (en) EnvironmentalChemistry.com over: zink
- (en) WebElements.com over: zink
| Chemische elementen en isotopen |
|---|
|
Periodiek systeem: Standaard · Alternatief · Elektronenconfiguratie |