Ц ИНК Выполнили: Пономаренко Анастасия, Палибина Инна. - презентация

1 Ц ИНК Выполнили: Пономаренко Анастасия, Палибина Инна

2 С ОДЕРЖАНИЕ 1. Нахождение в природе 2. Получение 3. Физические свойства 4. Химические свойства 5. Применение 6. Биологическая роль 6.1 Содержание в продуктах питания 6.2 Основные проявления дефицита цинка 6.2 Основные проявления дефицита цинка 7 Токсичность

3 Н АХОЖДЕНИЕ В ПРИРОДЕ Известно 66 минералов цинка, в частности цинкит, сфалерит, виллемит, каламин, смитсонит, франклин ит. Наиболее распространенный минерал сфалерит, или цинковая обманка. Основной компонент минерала сульфид цинка ZnS, а разнообразные примеси придают этому веществу всевозможные цвета. Видимо, за это минерал и называют обманкой. Цинковую обманку считают первичным минералом, из которого образовались другие минералы элемента 30: смитсонит ZnCO 3, цинкит ZnO, каламин 2ZnO · SiO 2 · Н 2 O. На Алтае нередко можно встретить полосатую «бурундучную» руду смесь цинковой обманки и бурого шпата. Кусок такой руды издали действительно похож на затаившегося полосатого зверька. цинкитсфалеритвиллемиткаламин смитсонитфранклин итсфалеритсульфид цинкасмитсонит цинкиткаламин Алтаебурого шпата

4 Н АХОЖДЕНИЕ В ПРИРОДЕ Среднее содержание цинка в земной коре 8,3·10 -3 %, в основных извержённых породах его несколько больше (1,3·10 -2 %), чем в кислых (6·10 -3 %). Цинк энергичный водный мигрант, особенно характерна его миграция в термальных водах вместе со свинцом. Из этих вод осаждаются сульфиды цинка, имеющие важное промышленное значение. Цинк также энергично мигрирует в поверхностных и подземных водах, главным осадителем для него является сероводород, меньшую роль играет сорбция глинами и другие процессы. Цинк важный биогенный элемент, в живых организмах содержится в среднем 5·10 -4 % цинка. Но есть и исключения так называемые организмы- концентраторы (например, некоторые фиалки).свинцом сероводород фиалки

5 М ЕСТОРОЖДЕНИЯ Месторождения цинка известны в Австралии, Боливии. В России крупнейшим производителем свинцово-цинковых концентратов является ОАО "ГМК Дальполиметалл".Австралии Боливии

6 П ОЛУЧЕНИЕ Цинк в природе как самородный металл не встречается. Цинк добывают из полиметаллических руд, содержащих 1- 4 % Zn в виде сульфида, а также Cu, Pb, Ag, Au, Cd, Bi. Руды обогащают селективной флотацией, получая цинковые концентраты (50-60 % Zn) и одновременно свинцовые, медные, а иногда также пиритные концентраты. Цинковые концентраты обжигают в печах в кипящем слое, переводя сульфид цинка в оксид ZnO; образующийся при этом сернистый газ SO 2 расходуется на производство серной кислоты. Чистый цинк из оксида ZnO получают двумя способами. По пирометаллургическому (дистилляционному) способу, существующему издавна, обожженный концентрат подвергают спеканию для придания зернистости и газопроницаемости, а затем восстанавливают углем или коксом при °C: ZnO + С = Zn + CO. Образующиеся при этом пары металла конденсируют и разливают в изложницы. Сначала восстановление проводили только в ретортах из обожженной глины, обслуживаемых вручную, позднее стали применять вертикальные механизированные реторты из карборунда, затем шахтные и дуговые электропечи; из свинцово-цинковых концентратов цинк получают в шахтных печах с дутьем. Производительность постепенно повышалась, но цинк содержал до 3 % примесей, в том числе ценный кадмий. Дистилляционный цинк очищают ликвацией (то есть отстаиванием жидкого металла от железа и части свинца при 500 °C), достигая чистоты 98,7 %. Применяющаяся иногда более сложная и дорогая очистка ректификацией дает металл чистотой 99,995 % и позволяет извлекать кадмий.

7 П ОЛУЧЕНИЕ Основной способ получения цинка электролитический (гидрометаллургический). Обожженные концентраты обрабатывают серной кислотой; получаемый сульфатный раствор очищают от примесей (осаждением их цинковой пылью) и подвергают электролизу в ваннах, плотно выложенных внутри свинцом или винипластом. Цинк осаждается на алюминиевых катодах, с которых его ежесуточно удаляют (сдирают) и плавят в индукционных печах. Обычно чистота электролитного цинка 99,95 %, полнота извлечения его из концентрата (при учете переработки отходов) %. Из отходов производства получают цинковый купорос, Pb, Cu, Cd, Au, Ag; иногда также In, Ga, Ge, Tl.

8 Ф ИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА В чистом виде довольно пластичный серебристо-белый металл. При комнатной температуре хрупок, при сгибании пластинки слышен треск от трения кристаллитов. При °C цинк пластичен. Примеси, даже незначительные, резко увеличивают хрупкость цинка. Собственная концентрация носителей заряда в цинке 13,1·10 28 м 3 металл хрупкость

9 Х ИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА На воздухе цинк покрывается тонкой пленкой оксида ZnO. При сильном нагревании сгорает с образованием амфотерного белого оксида ZnO: 2Zn + O 2 = 2ZnO. Оксид цинка реагирует как с растворами кислот: ZnO + 2HNO 3 = Zn(NO 3 ) 2 + H 2 O2HNO 3 так и щелочами: ZnO + 2NaOH = Na 2 ZnO 2 + Н 2 О,2NaOH Цинк обычной чистоты активно реагирует с растворами кислот: Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2,2HClZnCl 2 Zn + H 2 SO 4 (раза.) = ZnSO 4 + H 2 H 2 SO 4 и растворами щелочей: Zn + 2NaOH + 2H 2 O = Na 2 [Zn(OH) 4 ] + H 2,2NaOH образуя гидроксоцинкаты. С растворами кислот и щелочей очень чистый цинк не реагирует С водородом, азотом, углеродом, кремнием и бором цинк непосредственно не реагирует. Нитрид Zn 3 N 2 получают реакцией цинка с аммиаком при °C.водородомазотомуглеродомкремниемборомаммиаком

10 П РИМЕНЕНИЕ На разные применения цинка приходится: цинкование % медицина (оксид цинка как антисептик) 10 % производство сплавов 10 % производство резиновых шин 10 % масляные краски 10 % Применяется для защиты стали от коррозии (оцинковка поверхностей, не подверженных механическим воздействиям, или металлизация для мостов, емкостей, металлоконструкций).сталикоррозииоцинковкаметаллизация Окись цинка широко используется в медицине как антисептическое и противовоспалительное средство. Также окись цинка используется для производства краски цинковых белил. антисептическое противовоспалительное средство цинковых белил

11 Цинковая мазь содержит оксид цинка и является местным противовоспалительным средством. Оказывает подсушивающее и вяжущее действие, снимает покраснение и воспаление, создает защитный барьер от микробов. производство резиновых шин Применение

12 Б ИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ важен для нормальной деятельности простаты.простаты участвует в синтезе разных анаболических гормонов в организме, включая инсулин, тестостерон и гормон роста инсулин необходим для расщепления алкоголя в организме, так как входит в состав алкогольдегидрогеназы.

13 С ОДЕРЖАНИЕ В ПРОДУКТАХ ПИТАНИЯ С РЕДИ ПРОДУКТОВ, УПОТРЕБЛЯЕМЫХ В ПИЩУ ЧЕЛОВЕКОМ, НАИБОЛЬШЕЕ СОДЕРЖАНИЕ ЦИНКА В УСТРИЦАХ. О ДНАКО В ТЫКВЕННЫХ СЕМЕЧКАХ СОДЕРЖИТСЯ ВСЕГО НА 26 % МЕНЬШЕ ЦИНКА, ЧЕМ В УСТРИЦАХ. Н АПРИМЕР, СЪЕВ 45 ГРАММОВ УСТРИЦ, ЧЕЛОВЕК ПОЛУЧИТ СТОЛЬКО ЖЕ ЦИНКА, СКОЛЬКО СОДЕРЖИТСЯ В 60 ГРАММАХ ТЫКВЕННЫХ СЕМЕЧЕК. П РАКТИЧЕСКИ ВО ВСЕХ ХЛЕБНЫХ ЗЛАКАХ ЦИНК СОДЕРЖИТСЯ В ДОСТАТОЧНОМ КОЛИЧЕСТВЕ И В ЛЕГКОУСВАИВАЕМОЙ ФОРМЕ. П ОЭТОМУ, БИОЛОГИЧЕСКАЯ ПОТРЕБНОСТЬ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА В ЦИНКЕ ОБЫЧНО ПОЛНОСТЬЮ ОБЕСПЕЧИВАЕТСЯ ЕЖЕДНЕВНЫМ УПОТРЕБЛЕНИЕМ В ПИЩУ ЦЕЛЬНОЗЕРНОВЫХ ПРОДУКТОВ ( НЕРАФИНИРОВАННОГО ЗЕРНА ). УСТРИЦАХ ТЫКВЕННЫХ СЕМЕЧКАХ ЦЕЛЬНОЗЕРНОВЫХ ПРОДУКТОВ ~0,25 мг/кг яблоки, апельсины, лимоны, инжир, грейпфруты, все мясистые фрукты, зелёные овощи, минеральная вода. наибольшее содержание цинка в устрицах. устрицах ~0,31 мг/кг мёд.

14 Основные проявления дефицита цинка Недостаток цинка в организме приводит к ряду расстройств. Среди них раздражительность, утомляемость, потеря памяти, депрессивные состояния, снижение остроты зрения, уменьшение массы тела, накопление в организме некоторых элементов (железа, меди, кадмия, свинца), снижение уровня инсулина, аллергические заболевания, анемия и другие [10].железамедикадмиясвинцаинсулина анемия [10] Для оценки содержания цинка в организме определяют его содержание в волосах, сыворотке и цельной крови.

15 Т ОКСИЧНОСТЬ При длительном поступлении в организм в больших количествах все соли цинка, особенно сульфаты и хлориды, могут вызывать отравление из-за токсичности ионов Zn грамма сульфата цинка ZnSO 4 достаточно, чтобы вызвать тяжелое отравление. В быту хлориды, сульфаты и оксид цинка могут образовываться при хранении пищевых продуктов в цинковой и оцинкованной посуде. Отравление ZnSO 4 приводит к малокровию, задержке роста, бесплодию. Отравление оксидом цинка происходит при вдыхании его паров. Оно проявляется в появлении сладковатого вкуса во рту, снижении или полной потере аппетита, сильной жажде. Появляется усталость, чувство разаитости, стеснение и давящая боль в груди, сонливость, сухой кашель.