cinc

Zinc, Zn, número atómico 30

Precio de zinc, ocurrencia, extracción y uso

El zinc es un elemento químico con el símbolo del elemento Zn y el número atómico 30. El zinc es uno de los metales de transición, pero ocupa una posición especial en él, porque es más similar a los metales alcalinotérreos debido a la d-shell completa en sus propiedades. Después del recuento desactualizado, el grupo de zinc se llama 2. El subgrupo llamado (análogo a los metales alcalinotérreos como grupo principal 2), de acuerdo con la nomenclatura actual de la IUPAC, el zinc forma el grupo 12 con cadmio, mercurio y exclusivamente en la investigación relevante Copernicium. Es un metal quebradizo blanco azulado y se utiliza, entre otras cosas, para galvanizar piezas de hierro y acero y para canalones. El zinc es esencial para todos los seres vivos y es un componente de enzimas importantes. El nombre zinc proviene de la punta, Zind ("diente, espiga"), ya que el zinc se solidifica como un diente irregular.

Historia

Ya en la antigüedad, el zinc se usaba como un componente de aleación de latón. Sin embargo, como metal independiente, el zinc fue el primero en el 14. Siglo en India y latón del 17. Siglo descubierto y procesado. En el 1679 construido se fundió Messinghof en Kassel Galmei. En 1743, se puso en servicio una primera fundición de zinc en Bristol. Más creado en 19. Siglo en la Alta Silesia, z. B. Georg von Giesche o su sucesor, en la región de Aachen-Lieja, así como en la Alta Sajonia y en Westfalia. Las primeras fundiciones 1845 en Mülheim an der Ruhr y 1847 en Borbeck (hoy Essen) se construyeron en el área de Ruhr.

Ocurrencia

El zinc es un elemento relativamente abundante en la Tierra, que contiene 0,0076% (o 76 ppm) de la corteza terrestre. Si ordena los elementos por frecuencia, es 24. Lugar. Es más común que el cobre o el plomo. Aunque el zinc es raro, generalmente se reconoce como un mineral. Hasta ahora, se conocen los sitios registrados de 30 para zinc sólido.

Principalmente el zinc está unido a minerales. Los más comunes y más importantes para la producción de minerales de zinc son los minerales de sulfuro de zinc. Estos son naturalmente esfalerita o wurtzita y contienen aproximadamente 65% de zinc. Otro mineral de zinc es Galmei, que se refiere tanto a la Smithsonita (también zincspar) ZnCO3 (aproximadamente 52% zinc) como a Willemite Zn2 [SiO4]. Además, hay minerales de zinc aún más raros como, entre otros, zincita (también mineral de zinc rojo) ZnO (aproximadamente 73% zinc), hemimorfita Zn4 (OH) 2 [Si2O7] (54% zinc), adamina Zn2 (AsO4N) (OH)% OHN (OH)% (X) Zinc), minrecordita CaZn [CO45] 3 (aproximadamente 2% zinc) y franklinita (Zn, Fe, Mn) (Fe29Mn2) O2 (4% zinc). En total (16) se conocen actualmente sobre los minerales de zinc 2010.

Existen grandes depósitos en América del Norte (Estados Unidos, Canadá), Australia, la República Popular de China y Kazajstán. También hubo depósitos de mineral de zinc en Alemania, por ejemplo en Brilon, en el área de Eschweiler-Stolberg en Renania, en Rammelsberg en Harz, Freiberg o en Ramsbeck en Sauerland. Sobre el suelo, se pueden encontrar en estas áreas plantas raras que crecen particularmente bien en suelos ricos en zinc, como el galmei amarillo, que lleva el nombre del antiguo nombre del mineral de zinc Smithsonita (Galmei).

 

Los estados con la mayor promoción mundial (2015)
Posición CARGA TERRESTRE Los caudales
en ts. t por año
1 República Popular de China República Popular de China 4.900
2 Australia Australia 1.580
3 Perú Perú 1.370
4 Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten 850
5 India India 830
6 México México 660
7 Bolivia Bolivia 430
8 Kazajstán Kazajstán 340
9 Canadá Canadá 300
10 Irlanda Irlanda 230
Resto del mundo 1.870
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c1/Zink_Mine_Rosh_Pinah.jpg/320px-Zink_Mine_Rosh_Pinah.jpg

Mina de zinc Rosh Pinah, Namibia Imagen: Wikipedia

Escorpión de la mina de zinc, Namibia Imagen: Wikipedia

Los minerales de zinc se producen principalmente en la República Popular de China, Australia, Perú, India, Estados Unidos, México y Canadá. En Europa, algunas minas de zinc siguen activas en Irlanda, Polonia, Finlandia, Bulgaria y Suecia. La producción total de zinc de 2015 ascendió a 13,4 millones de toneladas y otros 14 millones de toneladas se recuperaron del reciclaje. La empresa más importante para la producción de zinc es la compañía suiza Nyrstar.

Extracción y presentación.

El zinc se obtiene predominantemente de minerales de sulfuro de zinc. Para usarlos, primero deben convertirse en óxido de zinc. Esto se hace asando en el aire. Además del óxido de zinc, se forman grandes cantidades de dióxido de azufre, que pueden procesarse para obtener ácido sulfúrico.

La Smithsonita se usa como materia prima, esto se puede hacer al quemar con eliminación de dióxido de carbono.

El procesamiento posterior se puede realizar mediante dos métodos posibles. Estos son los procedimientos húmedos y secos. El proceso en seco hoy en día produce solo alrededor del 10% del zinc producido en el mundo. El óxido de zinc se mezcla con carbón finamente molido y se calienta a 1100-1300 ° C en un horno de fundición imperial. Inicialmente, esto forma monóxido de carbono. Esto luego reduce el óxido de zinc a zinc metálico. A partir del dióxido de carbono resultante se forma después del equilibrio de Boudouard nuevamente monóxido de carbono.

Reducción de zinc

equilibrio Boudouard

Como las temperaturas superiores al punto de ebullición del zinc prevalecen en el horno, el zinc escapa como vapor en la parte superior del horno. El plomo ahora se rocía allí y el zinc se condensa.

El zinc bruto resultante contiene grandes cantidades de impurezas, especialmente plomo, hierro y cadmio. Por destilación fraccionada, el zinc bruto puede purificarse adicionalmente. En una primera etapa, el producto crudo se calienta para que solo se evapore el zinc y el cadmio, dejando atrás el hierro y el plomo. El cadmio y el zinc se pueden separar por condensación. El zinc se condensa a temperaturas más altas, formando 99,99% de zinc fino puro. El cadmio es más volátil y se recoge en otro lugar que el polvo de cadmio. El subproducto de la destilación es el zinc en polvo fino, el llamado polvo de zinc.

El proceso húmedo se utiliza cuando hay energía eléctrica barata disponible. Para el proceso, el óxido de zinc crudo se disuelve en ácido sulfúrico diluido. Las impurezas de metales más nobles como el cadmio son precipitadas por el polvo de zinc. Posteriormente, la solución se electroliza utilizando ánodos de plomo y cátodos de aluminio. Al igual que con el proceso en seco, el zinc por electrólisis puro 99,99% se produce en el cátodo.

Propiedades fisicas

El zinc es un metal base blanco azulado que es bastante frágil a temperatura ambiente y superior a 200 ° C. Sin embargo, entre 100 y 200 ° C es bastante dúctil y se deforma fácilmente. Su descanso es blanco plateado. El zinc cristaliza en una esfera hexagonal compacta. Sin embargo, esto se estira perpendicularmente a las capas esféricas, las distancias entre los átomos de zinc difieren ligeramente (en una capa 264,4 pm, entre las capas 291,2 pm).
Propiedades quimicas

En el aire, el zinc forma una capa protectora resistente a la intemperie de óxido de zinc y carbonato (Zn5 (OH) 6 (CO3) 2). Por lo tanto, se utiliza a pesar de su carácter básico como protección contra la corrosión (hierro galvanizado). El zinc se disuelve en ácidos para formar sales de zinc (II) y en álcalis para formar zincatos, [Zn (OH) 4] 2-. Una excepción es el zinc con una pureza muy alta (99,999%), que no reacciona con los ácidos. El zinc está en sus compuestos casi sin excepción en el estado de oxidación + II.

Químicamente, el zinc es uno de los metales básicos (potencial redox -0,763 voltios). Esto puede explotarse, por ejemplo, para precipitar metales elementales de sus sales mediante reducción elemental, como se muestra aquí con el ejemplo de la implementación de una sal de cobre:

En forma de polvo, el zinc es un sólido autoinflamable (pirofórico). Puede calentarse a temperatura ambiente en el aire sin suministro de energía y finalmente encender. Entre otras cosas, la preparación para la ignición depende mucho del tamaño de partícula y del grado de distribución. El polvo de zinc forma gases inflamables en contacto con el agua que pueden inflamarse espontáneamente.

isótopo

De zinc, se conocen los isótopos 31 de 54Zn a 85Zn y otros once isómeros centrales. De estos, cinco, los isótopos 64Zn, 66Zn, 67Zn, 68Zn y 70Zn son estables y naturales. No hay isótopos naturales radiactivos. El isótopo más común es 64Zn con 48,63% de la proporción de isótopos naturales. Esto es seguido por 66Zn con 27,90%, 68Zn con 18,75%, 67Zn con 4,10%, y el isótopo natural más raro 70Zn con una participación de 0,62%. El isótopo artificial más estable es el emisor beta y gamma (desintegración K / β +) 65Zn con una vida media de días 244. Este y el isómero central 69m sirven como trazadores. Como el único isótopo natural, 67Zn puede detectarse mediante espectroscopía de RMN.

iso
parte superior
vida media
tiempo
energía de desintegración
(MeV)
Girar /
paridad
Decay (s)
(%)
NH
(%)
Masa
(U)
54Zn 1,59 ms 1,491 0 2p = 92 53,992 04 (75 #)
55Zn 19,8 ms 16,711 (ε), 17,012 (εp) 5 / 2- ε = 9, εp = 91 54,983 98 (75 #)
56Zn 30 ms 12,659 (ε), 12,467 (εp) 0+ ε = 14, εp = 86 55,972 54 (54 #)
57Zn 38 ms 14,762 (β+), 14,072 (εp) 7 / 2- β+ = 35, εp = 65 56,965 06 (22 #)
58Zn 86 ms 9,369 (ε), 6,496 (β+p) 0+ ε = 97, β+p = 3 57,954 591 (54)
59Zn 182 ms 9,143 (ε), 5,724 (εp) 3 / 2- ε = 99,9, εp = 0,1 58,949 312 66 (89)
60Zn 2,38 min 4,171 0+ ε 59,941 842 10 (69)
61Zn 89,1 s 5,635 3 / 2- ε 60,939 507 (17)
61m1Zn 400 ms 0,09177 1 / 2- IT 60,939 605 52
61m2Zn 140 ms 0,42146 3 / 2- IT 60,939 959 46
61m3Zn 100 ms 0,75937 5 / 2- IT 60,940 322 22
62Zn 9,186 h 1,62 0+ ε 61,934 333 97 (73)
63Zn 38,47 min 3,366 3 / 2- ε 62,933 2115 (17)
64Zn estable 1,095 0+ 49,17 63,929 142 01 (71)
65Zn d 243,93 1,352 5 / 2- ε 64,929 240 77 (71)
65m1Zn 1,6 μs 0,0541 1 / 2- IT 64,929 298 85
66Zn estable 0+ 27,73 65,926 033 81 (94)
67Zn estable 5 / 2- 4,04 66,927 127 75 (96)
68Zn estable 0+ 18,45 67,924 844 55 (98)
69Zn 56,4 min 0,91026 1 / 2- β- 68,926 5507 (10)
69m1Zn 13,76 h 0,43818 (IT), 1,348 (β-) 9 / 2 + IT = 99,997, β- = 0,003 68,927 021 11
70Zn estable 0,99712 0+ 0,61 69,925 3192 (21)
71Zn 2,45 min 2,81 1 / 2- β- 70,927 7196 (28)
71m1Zn 3,96 h 2,97 (β-), 0,15986 (IT) 9 / 2 + β- = 99,95, IT = 0,05 70,927 891 22
72Zn 46,5 h 0,44277 0+ β- 71,926 8428 (23)
73Zn 23,5 s 4,106 1 / 2- β- 72,929 5826 (20)
73m1Zn 5,8 s 4,527 (β-), 0,42069 (IT) 7 / 2 + β- = ?, IT =? 72,930 034 23
73m2Zn 13 ms 0,37859 5 / 2 + IT 72,929 989 03
74Zn 95,6 s 2,293 0+ β- 73,929 4073 (27)
75Zn 10,2 s 5,906 7 / 2 + β- 74,932 8402 (21)
76Zn 5,7 s 3,994 0+ β- 75,933 1150 (16)
77Zn 2,08 s 7,203 7 / 2 + β- 76,936 8872 (21)
77m1Zn 1,05 s 0,8393 (IT), 8,043 (β-) 1 / 2- TI> 50, β- <50 76,937 788 22
78Zn 1,47 s 6,228 0+ β- 77,938 2892 (21)
79Zn 995 ms 9,115 (β-), 2,202 (β-n) 9 / 2 + β- = 98,7, β-n = 1,3 78,942 6381 (24)
80Zn 0,54 s 7,575 (β-), 2,828 (β-n) 0+ β- = 99, β-n = 1 79,944 5529 (28)
81Zn 304 ms 11,428 (β-), 4,953 (β-n) 5 / 2 + β- = 92,5, β-n = 7,5 80,950 4026 (54)
82Zn 228 ms 10,324 0+ β- = 100? 81,954 26 (32 #)
83Zn 117 ms 12,519 (β-), 8,121 (β-n) 5 / 2 + β- = ?, β-n =? 82,960 56 (54 #)
84Zn > 633 ns 11,877 (β-), 8,779 (β-n), 4,381 (β-2n) 0+ β- = ?, β-n = ?, β-2n =? 83,965 21 (64 #)
85Zn > 637 ns 14,224 β- = 100? 84,972 26 (75

Utilizar

Zinc, fragmento cristalino y sublimado.

la producción mundial de zinc

2006 consumió más de 11 millones de toneladas de zinc. De estos, 47% se utilizó para la protección contra la corrosión de productos de hierro y acero mediante galvanizado. El campo de aplicación más importante según las cantidades de consumo son sus aleaciones, preferiblemente aquellas con cobre, como latón, o con aluminio, ya sea como aleación de AlZn o con contenidos de zinc significativamente más altos que Alzen, que se utiliza para piezas producidas en fundición en arena y fundición en frío. El zinc también está contenido en las aleaciones de magnesio estandarizadas con hasta 5%. Igualmente importantes son las aleaciones de fundición de zinc fino estandarizadas, que se funden principalmente en fundición a presión, pero también en arena y moho. Las aleaciones de zinc también se procesan en material laminado, como láminas de zinc.

protección contra la corrosión

El zinc se ha utilizado durante mucho tiempo como protección contra la corrosión (protección contra el óxido) para piezas de acero y hierro, galvanizándolas, es decir, recubiertas con una capa metálica de zinc. El zinc protege activa y pasivamente contra la corrosión, es decir, forma una barrera por un lado y protege por otro lado también las superficies de hierro adyacentes expuestas, así como los defectos de la capa contra la corrosión al actuar como un ánodo de sacrificio.

Fachada galvanizada en caliente de la escuela primaria en la torre de agua en Karlsruhe

El galvanizado se puede hacer de diferentes maneras. Los métodos incluyen galvanizado en caliente, electrogalvanizado, recubrimientos mecánicos, galvanizado por pulverización y recubrimientos de escamas de zinc. Se diferencian en la forma de aplicar la capa de zinc, el grosor y, por lo tanto, la durabilidad.

El método de galvanización más antiguo es el galvanizado discontinuo en caliente (galvanizado por pieza). Los componentes de acero pretratados y prefabricados (por ejemplo, barandas de balcón) se sumergen en un baño de zinc líquido. En los años 1930, como una variante del proceso, se utilizó por primera vez el galvanizado continuo por inmersión en caliente (galvanizado en banda), en el que la banda de acero se galvaniza en un proceso continuo como un producto semiacabado y luego se procesa. El recubrimiento de zinc produce capas de zinc, que generalmente están entre 50 y 150 μm y protegen contra la corrosión durante décadas, dependiendo de las condiciones atmosféricas. Las láminas galvanizadas tienen un espesor de capa de zinc muy delgado entre 7 y 25 μm y, por lo tanto, solo alcanzan períodos de protección significativamente más cortos. La duración de la protección del acero galvanizado en caliente se puede aumentar aún más con un recubrimiento adicional (sistema dúplex).

En el proceso galvánico, la capa de zinc se aplica electrolíticamente. Para este propósito, la pieza de trabajo se sumerge junto con un pedazo de zinc puro en una solución ácida o básica de una sal de zinc. Posteriormente, se aplica voltaje de CC, la pieza de trabajo forma el cátodo, la pieza de zinc forma el ánodo. El zinc se forma en la pieza de trabajo mediante la reducción de iones de zinc. Al mismo tiempo, el zinc puro del ánodo se oxida, el ánodo se disuelve. El resultado es una capa densa de zinc, que en la práctica 2,5 hasta 25 micras. es, por lo tanto, significativamente más bajo que en el galvanizado discontinuo en caliente. Teóricamente, la capa de zinc podría llevarse al grosor de una capa galvanizada por inmersión en caliente durante el proceso galvánico. Sin embargo, esto no sería económico debido a la duración (aproximadamente 0,5 micras en un minuto) y los costos de energía.

En el caso de la galvanización por pulverización, el zinc se funde y luego se pulveriza sobre la pieza de trabajo utilizando aire comprimido. La carga térmica es menor que durante el galvanizado en caliente. Esto puede ser importante para materiales sensibles. Si el zinc se aplica mecánicamente a la pieza de trabajo, se denomina revestimiento. Un método utilizado para galvanizar piezas pequeñas, como tornillos, es el sherardizing. La capa de zinc se forma por difusión de zinc en el hierro de la pieza de trabajo. Otra posible aplicación de recubrimientos de zinc son los aerosoles de zinc.

El zinc se usa como un ánodo de sacrificio para proteger piezas de acero más grandes. El objeto a proteger está conectado conductivamente al zinc. El resultado es una celda galvánica con zinc como ánodo y el objeto como cátodo. Como el zinc base se oxida preferentemente y se disuelve lentamente, la parte de acero permanece sin cambios. Mientras haya zinc, la pieza de acero estará protegida contra la corrosión.

Las tareas de protección contra la corrosión también tienen pigmentos blancos y de color basados ​​en compuestos de zinc. Los compuestos de zinc también son parte del fosfatado (fosfatado), los procesos, como el doblador de láminas, solo lo permiten.

Zinc en baterías

El zinc metálico es uno de los materiales más importantes para los electrodos negativos (ánodos) en baterías no recargables y se utiliza a escala industrial. Los ejemplos son baterías alcalinas de manganeso, baterías de zinc-carbono, baterías de zinc-aire, baterías de óxido de plata-zinc y baterías de óxido de mercurio-zinc. El zinc también se ha utilizado como ánodo en muchos elementos galvánicos históricos. Estos incluyen, entre otros, la columna Voltasche, el elemento Daniell y el elemento Bunsen. En menor medida, el zinc también se usa para electrodos negativos en acumuladores (baterías recargables).

La razón del uso variado de zinc en las baterías radica en la combinación de propiedades físicas y electroquímicas con buena compatibilidad ambiental y costo relativamente bajo. El zinc es un buen agente reductor con alta capacidad teórica (0,82 Ah / g). Debido al bajo potencial estándar de aproximadamente -0,76 V o en medio alcalino -1,25 V se pueden obtener voltajes de celda relativamente altos. Además, el zinc tiene buena conductividad eléctrica y es suficientemente estable en soluciones acuosas de electrolitos.

Para reducir la corrosión del zinc en la batería y mejorar las propiedades electroquímicas, se utilizó zinc previamente amalgamado con un contenido de mercurio de hasta 9 por ciento. Por razones medioambientales, esta práctica se ha interrumpido casi por completo, al menos en los países industrializados. En el año 2006, el polvo de zinc amalgamado solo se usa en las pilas de botón de zinc-aire y óxido de plata-zinc.

El ánodo en las baterías de zinc-carbono tiene la forma de una copa de zinc. Las copas están hechas por embutición profunda de múltiples capas de lámina de zinc o por deformación por impacto de discos redondos o hexagonales hechos de lámina de zinc gruesa (llamada cúpula). Para mejorar la capacidad de moldeo e inhibir la corrosión, el zinc utilizado para este propósito contiene pequeñas cantidades de cadmio, plomo y / o manganeso. En las baterías alcalinas de manganeso, el polvo de zinc se usa como material activo en el ánodo. Generalmente se produce al atomizar zinc fundido en el chorro de aire. Para inhibir la corrosión, el zinc se mezcla con pequeñas cantidades de otros metales. Estos incluyen, por ejemplo, plomo, bismuto, indio, aluminio y calcio.

Plancha de zinc en construcción

Techo de chapa de zinc (Toruń)

Los productos de zinc importantes también son productos semiacabados, generalmente en forma de láminas de zinc aleado / zinc titanio. La lámina de zinc titanio se utiliza como material en la construcción. Hoy en día, el zinc titanio se usa casi exclusivamente, que es más resistente a la corrosión, menos frágil y, por lo tanto, soporta mucho más carga que el zinc no aleado o la lámina de zinc utilizada hasta hace unos años 50, que se produjo en el denominado proceso de laminado de paquetes. El Titanzinkblech masivo enrollado es principalmente para techos, como revestimiento, para el drenaje del techo (canalones, bajantes), para cubiertas z. B. de cornisas o alféizares de ventanas exteriores o utilizados para conexiones y techos. Tiene una duración de hasta 100 años y no necesita mantenimiento ni reparación durante este tiempo si se maneja adecuadamente. El procesamiento se realiza por el comercio de fontanería.

La lámina de zinc no debe confundirse con la chapa de acero galvanizado en caliente, que se denomina falsamente lámina de zinc o hojalata.

La lámina de zinc aleado se suministra en bobinas o en láminas. Para el techo, a menudo se utilizan láminas de metal (rejas), que tienen entre 40 y 60 centímetros de ancho y pueden tener hasta 16 metros de largo. El grosor del material varía, pero generalmente es 0,7 milímetros. La conexión de las piezas individuales de chapa se realiza en elementos de pequeña escala, generalmente mediante soldadura, en techos principalmente por doble plegado (Doppelstehfalzdeckung). Debido a la expansión térmica del zinc aleado 22 · 10-6 / K, las conexiones y las conexiones de los perfiles de zinc deben permitir el movimiento del material.

Los arquitectos modernos realizan ideas extravagantes con titan zinc. Daniel Libeskind tiene z. Por ejemplo, el Museo Judío de Berlín o la Villa Libeskind en Datteln están equipados con una fachada de zinc. Zaha Haddid eligió el material para el Museo del Transporte en Glasgow, que demuestra de manera impresionante las propiedades de deformación del material.

zinc fundido a presión

El fundido a presión de zinc es el nombre común para piezas de fundición a presión hechas de aleaciones finas de fundición de zinc. Estas aleaciones proporcionan valores de fundición mucho mejores que los posibles al fundir zinc puro. Las aleaciones están estandarizadas. La aleación GD ZnAl4Cu1 (Z 410) es ampliamente utilizada. La fundición a presión de zinc, como cualquier proceso de fundición a presión, permite la producción de grandes cantidades. Las piezas fundidas se caracterizan por una alta estabilidad dimensional, tienen muy buenas propiedades mecánicas y son muy adecuadas para un tratamiento de superficie como el niquelado o el cromado. La gama de aplicaciones incluye accesorios automotrices y de ingeniería mecánica y de aparatos, también accesorios de todo tipo, piezas para la industria sanitaria, equipos de precisión e ingeniería eléctrica, juguetes metálicos y muchos utensilios domésticos.

acuñación

Dado que el zinc cuesta relativamente poco como moneda de metal, se usó en tiempos de necesidad, más recientemente en las dos guerras mundiales, en forma de aleaciones de zinc para la acuñación, este uso se dividió como el llamado "metal de guerra" pero con monedas de una aleación de aluminio. Desde 1982, los centavos de EE. UU. (Centavo) en el núcleo de zinc.

Analítica

El polvo de zinc analíticamente puro sirve como sustancia original de acuerdo con la farmacopea para el ajuste de las soluciones estándar de EDTA.

Química Orgánica

En síntesis orgánica sirve para varios propósitos. Por lo tanto, actúa como un agente reductor y, como tal, puede activarse de diferentes maneras. Un ejemplo es la reducción de Clemmensen de compuestos de carbonilo con zinc amalgamado. Además, los alcoholes alílicos pueden reducirse a alquenos, las aciloínas a cetonas. La reducción del grupo nitro aromático puede, dependiendo de las condiciones de reacción, conducir a diferentes productos: arilamina, arilhidroxilamina, azoares, N, N'-diarilhidrazina.

En la región organometálica, los organilos de zinc ofrecen ventajas de selectividad sobre los compuestos de Grignard porque tienden a ser menos reactivos y toleran más grupos funcionales, una circunstancia que utiliza la reacción de Reformatzky. Los organilos se pueden preparar directamente o por transmetalación. En presencia de auxiliares que forman complejos asimétricos, de los cuales pueden ser suficientes las cantidades catalíticas, es posible la adición estereoselectiva. Se observó el efecto de mejora de la quiralidad.

Por último, pero no menos importante, la eliminación de halógenos y la deshalogenación son posibles. La reacción de Simmons-Smith es uno de los métodos de preparación más raros. La revista Organic Syntheses enumera una serie de síntesis que utilizan zinc elemental como reactivo.

Producción de hidrógeno

El zinc se usa en el llamado proceso Solzinc para la producción de hidrógeno. Para este propósito, en un primer paso, el óxido de zinc se descompone térmicamente por energía solar en zinc y oxígeno, y en un segundo paso, el zinc así obtenido se hace reaccionar con agua para formar óxido de zinc e hidrógeno.

Importancia biológica

Inexactitudes A los siguientes párrafos les falta la siguiente información importante:
Importancia del zinc para las plantas (deficiencia, exceso de oferta y posiblemente fertilización)
Ayuda a Wikipedia investigándolo e insertándolo.

Efecto en el cuerpo

El zinc es uno de los oligoelementos indispensables (esenciales) para el metabolismo. Forma parte de una variedad de enzimas, como la ARN polimerasa y la anhidrasa carbónica. El zinc cumple muchas funciones diferentes en el cuerpo. Por lo tanto, juega un papel clave en el metabolismo del azúcar, las grasas y las proteínas y participa en la estructura del material genético y el crecimiento celular. Tanto el sistema inmunitario como muchas hormonas necesitan zinc para su función. El zinc promueve el sistema inmune, entre otras cosas, debilitando la reacción inmune en reacciones excesivas del sistema inmune. El zinc también es parte de las proteínas de los dedos de zinc, que son factores de transcripción importantes. En la sangre, el zinc se une predominantemente a la albúmina.

Dosis diaria recomendada

La cantidad diaria recomendada de zinc fue 1996 según la Organización Mundial de la Salud para hombres adultos, 15 mg para mujeres, 12 mg para niños prepúberes y 10 mg para bebés. Debido a que el cuerpo puede absorber menos zinc de lo esperado, solo se puede absorber el porcentaje de 5, la Sociedad Alemana de Nutrición ha reducido la cantidad recomendada de zinc para hombres adultos a 30 mg por día, para mujeres adultas a 10 mg por día. En los Estados Unidos, la ingesta dietética es actualmente 7 mg / día para las mujeres y 9 mg / día para los hombres. El aumento constante de la ingesta de zinc puede provocar deficiencia de cobre y trastornos de la coagulación de la sangre.

El nivel máximo de ingesta tolerado de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria es 25 mg de zinc por día, y el Comité Permanente de Evaluación Científica de las Ingestas Dietéticas de Referencia de la Junta de Alimentos y Nutrición, la Academia Nacional de Ciencias, recomienda 40 para adultos mg / día como nivel máximo de consumo tolerable. Según la revista Ökotest, el Instituto Federal de Evaluación de Riesgos recomienda una ingesta diaria de hasta 2,25 mg de zinc por suplemento dietético. Además, considera 25 mg / día como una ingesta superior tolerable.

No se recomienda tomar más de 100 mg por día, ya que 200 mg puede causar síntomas como náuseas, vómitos o incluso diarrea. En humanos, la absorción de zinc de aproximadamente 2 g conduce a síntomas agudos de intoxicación. Los suplementos de zinc deben tomarse solo en caso de deficiencia de zinc (ver más abajo) y mayores requerimientos de zinc (por ejemplo, después de una cirugía, trauma o quemaduras).

Si el zinc se toma en dosis altas, p. Ej. B. Los humos de zinc se inhalan durante el corte con llama de los aceros galvanizados, surge la llamada "fiebre del zinc". En este caso, el envenenado desarrolla síntomas parecidos a los de la gripe con, en ocasiones, ataques severos de fiebre. Los síntomas generalmente se resuelven después de 1-2 días.

El ajuste del rendimiento

Un estudio de 2005 presentado en una conferencia por la Sociedad de Nutricionistas de los Estados Unidos en San Diego sugiere que los niños que reciben el doble de la dosis diaria recomendada de zinc (20 mg) experimentan una mejora significativa en el rendimiento mental. El zinc mejoró la memoria visual, el rendimiento en una prueba de búsqueda de palabras y la capacidad de concentración.

deficiencia

El oligoelemento no se puede almacenar en el cuerpo, se debe suministrar regularmente desde el exterior. Debido a los malos hábitos alimenticios, la deficiencia de zinc no es infrecuente en los países occidentales, especialmente en bebés, ancianos, adolescentes y mujeres en edad de procrear. Se estima que dos mil millones de personas en todo el mundo sufren de deficiencia de zinc y que esta deficiencia es en parte responsable de la muerte de un millón de niños al año.

La deficiencia de zinc conduce a una hipofunción de las gónadas, trastornos del crecimiento y anemia. Un nivel bajo de zinc también se expresa a menudo por una función inmune reducida, pérdida de cabello, piel seca y uñas quebradizas. En perros domésticos, se producen dermatosis reactivas al zinc. La deficiencia de zinc puede conducir a la infertilidad masculina. La deficiencia de zinc a menudo es causada por un alto nivel de cobre (por ejemplo, cuando hay mucha agua potable de las redes de tuberías de cobre domésticas), ya que el zinc y el cobre son antagonistas. Lo mismo se aplica al hierro, z. Por ejemplo, mediante una dieta muy rica en hierro o la ingesta de medicamentos que contienen hierro. La absorción de zinc (así como otros iones metálicos) del intestino también se reduce por los alimentos que contienen ácido fítico.

Alimentos que contienen mucho zinc

Los siguientes alimentos son buenas fuentes de zinc:

  • carnes rojas
  • käse
  • Avena y avena
  • Las semillas de girasol
  • semillas de calabaza
  • Germen de trigo (trigo)
  • Nueces y nueces
  • Hongos y levaduras
  • Lenteja
  • Mariscos y mariscos
  • Té verde

Aunque los cacahuetes contienen una cantidad relativamente grande de zinc (aproximadamente 3 mg por 100 g), al igual que otras legumbres también contienen mucho ácido fítico, lo que dificulta la absorción. Lo mismo se aplica a las semillas oleaginosas y granos enteros.

Contenido de zinc en los alimentos

mucho zinc por 100 g mucho zinc por 100 g en promedio mucho zinc por 100 g poco zinc por 100 g
Austern 7,0-160,0 mg nueces de Brasil 4,0 mg Mijo 3,4 mg pollo 1,0 mg
Hígado (ternera, cerdo, ternera) hasta 6,3 mg (cerdo) Lamm 2,3-6,0 mg pan crujiente 3,1 mg Pescado 0,4-1,1 mg
harina de soja 5,7 mg Lentejas (secas) 3,7 mg Pasta (sin cocer) 3,1 mg Vegetal 0,2-1,0 mg
Emmentaler 30% o 45% FiTr. 4,6 mg Soja (seca) 0,7-4,2 mg nuez 2,7 mg yogur 0,3-0,5 mg
harina de avena 4,0-4,5 mg Más 2,5-3,5 mg galletas integrales 2,7 mg Kartoffel 0,4-0,6 mg
Queso mantequilla, Tilsiter, Gouda, Edamer 3,5-4,0 mg Cacahuetes (asados) 3,0-3,5 mg Camembert 2,7 mg leche entera 0,4 mg
carne de res 3,0-4,4 mg pan de trigo mezclada 3,5 mg Frijoles (blancos) 2,6 mg Obst 0,1-0,5 mg

El zinc como remedio

Los ungüentos de zinc se usan para curar heridas y erupciones cutáneas (eczema). Ejemplos de sales de zinc utilizadas farmacéuticamente: acetato de zinc, acacato de zinc, cloruro de zinc, gluconato de zinc, óxido de zinc, estearato de zinc, sulfato de zinc, undecilenato de zinc.

El zinc afecta el metabolismo de las células intestinales en la medida en que se absorbe menos cobre. Por lo tanto, las sales de zinc (p. Ej., Sulfato de zinc, acetato de zinc) son adecuadas como medicamentos en el tratamiento de la enfermedad de Wilson, una enfermedad en la que se altera el metabolismo del cobre en el hígado y, por lo tanto, a una mayor acumulación de cobre en el hígado, el ojo, El sistema nervioso central y otros órganos.

Un metaestudio a menudo citado por el Instituto Indio de Educación e Investigación Médica para demostrar que el zinc tiene una duración de mitigación y acortamiento en los resfriados fue tan grave que la Colaboración Cochrane lo retiró. Los exámenes más antiguos tampoco podrían probar un efecto positivo.

2004 emitió una declaración sobre el tratamiento de la diarrea aguda por parte de la Organización Mundial de la Salud (OMS) y el Fondo de las Naciones Unidas para la Infancia (UNICEF), recomendando el tratamiento conjunto con zinc y rehidratación oral (SRO). Un metaanálisis de la Colaboración Cochrane también encontró un efecto positivo del zinc en el tratamiento de la diarrea en niños, limitado a niños mayores de seis años y de regiones con posible privación de zinc.

prueba

Una prueba simple de zinc se basa en calentar una muestra con unas gotas de una solución diluida de sal de cobalto en un huevo de magnesio en el mechero Bunsen. Si hay zinc presente, el llamado verde Rinmans es visible después de un corto tiempo.

La determinación cuantitativa se puede llevar a cabo mediante complexometría con una solución estándar de EDTA. Para la determinación de trazas, se cuestionan los diferentes métodos de polarografía. En el rango de ultra trazas, se usa el tubo de grafito AAS. El zinc es un elemento relativamente volátil, por lo que los modificadores de matriz como el paladio y el nitrato de magnesio son importantes porque aumentan la temperatura potencial de pirólisis. Alternativamente, la voltamperometría inversa o ICP-MS son métodos instrumentales extremadamente sensibles.

 

Precios del zinc

Precio del zinc -> precios de los metales básicos

Fuentes: wikipedia, roskill, ECHA

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