De eigenschappen en toepassingen van zinkmetaal

Zink (Zn) is een overvloedig metaal, gevonden in de aardkorst, met een groot aantal industriële en biologische toepassingen. Zink is bij kamertemperatuur bros en blauwwit van kleur, maar kan tot een glanzende afwerking worden gepolijst.

EEN onedel metaalzink wordt voornamelijk gebruikt om te verzinken staal, een proces dat het metaal beschermt tegen ongewenst corrosie. De legeringen van zink, inclusief messing, zijn essentieel voor een breed scala aan toepassingen, van corrosiebestendige maritieme componenten tot muziekinstrumenten.

Sterkte: Zink is een zwak metaal met minder dan de helft treksterkte van zacht koolstofstaal. Het wordt over het algemeen niet gebruikt in dragende toepassingen, hoewel goedkope mechanische onderdelen uit zink kunnen worden gegoten.

Taaiheid: Zuiver zink heeft een laag gehalte taaiheid en is over het algemeen bros, maar zink legeringen hebben over het algemeen een hoge slagvastheid in vergelijking met andere spuitgietlegeringen.

Ductiliteit:

Geleidbaarheid: Zink geleidbaarheid is matig voor een metaal. De sterke elektrochemische eigenschappen dienen echter goed in alkalinebatterijen en tijdens het galvanisatieproces.

Door de mens gemaakte producten van zinklegering zijn al in 500 voor Christus betrouwbaar gedateerd en er werd voor het eerst opzettelijk zink aan toegevoegd koper om messing te vormen rond 200-300 voor Christus. Messing vulde brons aan tijdens het Romeinse rijk bij de vervaardiging van munten, wapens en kunst. Koper bleef het belangrijkste gebruik van zink tot 1746, toen Andreas Sigismund Marggraf het proces van het isoleren van het zuivere element zorgvuldig documenteerde. Hoewel zink eerder in andere delen van de wereld was geïsoleerd, hielp zijn gedetailleerde beschrijving dat zink in heel Europa commercieel verkrijgbaar werd.

Alessandro Volta creëerde de eerste batterij in 1800 met behulp van koper- en zinkplaten, wat een nieuw tijdperk van elektrische kennis inluidde. In 1837 had Stanislas Sorel zijn nieuwe proces van verzinken "verzinken" genoemd naar Luigi Galvani, die het animerende effect van elektriciteit had ontdekt tijdens het autopsie van kikkers. Galvanisatie, een vorm van kathodische bescherming, kan een grote verscheidenheid aan metalen beschermen. Het is nu de belangrijkste industriële toepassing van puur zink.

Zink wordt voornamelijk gewonnen uit erts dat zinksulfide, zinkblende of sfaleriet bevat.

De landen winning en productie van het meest verfijnde zink, in aflopende volgorde, zijn China, Peru, Australië, de Verenigde Staten en Canada. Volgens de U.S. Geological Surveywerd in 2014 ongeveer 13,4 miljoen ton zink in concentraat gedolven, waarbij China goed was voor ongeveer 36% van het totaal.

Volgens de International Lead and Zinc Study Group werd ongeveer 13 miljoen ton zink verbruikt industrieel in 2013 - door verzinken, messing- en bronzen legeringen, zinklegeringen, chemische productie en matrijzen gieten.

Zink wordt verhandeld op de London Metal Exchange (LME) als "Special High Grade" -contracten met een minimale zuiverheid van 99,995% in ingots van 25 ton.

• Messing: 3-45% Zn per gewicht, het wordt gebruikt in muziekinstrumenten, kleppen en hardware.
• Nikkel zilver: 20% Zn per gewicht, het wordt gebruikt voor zijn glanzende zilveren uiterlijk in sieraden, zilverwerk, modeltreinnummers en muziekinstrumenten.
• Zink spuitgieten legeringen: > 78 gew.% Zn, het bevat gewoonlijk kleine hoeveelheden (minder dan een paar procentpunten) Pb, Sn, Cu, Al en Mg om de gieteigenschappen en mechanische eigenschappen te verbeteren. Het wordt gebruikt om kleine ingewikkelde vormen te maken en is geschikt voor bewegende onderdelen in machines. De goedkoopste van deze legeringen worden potmetaal genoemd en dienen als goedkope vervangers voor staal.

Zink is van cruciaal belang voor al het leven op aarde en het wordt gebruikt in meer dan 300 enzymen. Zinktekort werd in 1961 erkend als een klinisch gezondheidsprobleem. De International Zinc Association legt uit dat zink essentieel is voor een goede celgroei en mitose, vruchtbaarheid, immuunsysteemfunctie, smaak, geur, gezonde huid en visie.

Amerikaanse centen zijn gebouwd met een zinkkern die 98% van hun totale gewicht uitmaakt. De resterende 2% is een elektrolytisch geplateerde kopercoating. Het bedrag van koper gebruikt in centen kan worden gewijzigd als de Amerikaanse schatkist ze te duur vindt om te produceren. In de Amerikaanse economie circuleren maar liefst 2 miljard centen met zinkkern.