Le proprietà e gli usi del metallo di zinco

Lo zinco (Zn) è un metallo abbondante, trovato nella crosta terrestre, con una miriade di usi industriali e biologici. A temperatura ambiente, lo zinco è fragile e di colore blu-bianco, ma può essere lucidato per una finitura brillante.

UN metallo base, lo zinco viene utilizzato principalmente per galvanizzare acciaio, un processo che protegge il metallo da indesiderate corrosione. Le leghe di zinco, compresi ottone, sono fondamentali per un'ampia gamma di applicazioni, dai componenti marini resistenti alla corrosione agli strumenti musicali.

Forza: Lo zinco è un metallo debole con meno della metà del resistenza alla trazione di acciaio al carbonio dolce. Generalmente non viene utilizzato in applicazioni portanti, sebbene parti meccaniche economiche possano essere pressofuse dallo zinco.

Robustezza: Lo zinco puro ha basso durezza ed è generalmente fragile, ma zinco leghe generalmente hanno un'elevata resistenza agli urti rispetto ad altre leghe per pressofusione.

Duttilità:

Conducibilità: zinco di conduttività è moderato per un metallo. Le sue forti proprietà elettrochimiche, tuttavia, servono bene nelle batterie alcaline e durante il processo di zincatura.

I prodotti artificiali in lega di zinco sono stati datati in modo affidabile già nel 500 a.C. e lo zinco è stato aggiunto intenzionalmente per la prima volta rame per formare ottone intorno al 200-300 a.C. L'ottone completò il bronzo durante l'impero romano nella fabbricazione di monete, armi e arte. L'ottone rimase l'uso principale dello zinco fino al 1746 quando Andreas Sigismund Marggraf documentò attentamente il processo di isolamento dell'elemento puro. Mentre lo zinco era stato precedentemente isolato in altre parti del mondo, la sua descrizione dettagliata ha aiutato lo zinco a diventare commercialmente disponibile in tutta Europa.

Alessandro Volta creò la prima batteria nel 1800 usando lastre di rame e zinco, inaugurando una nuova era di conoscenza elettrica. Nel 1837, Stanislas Sorel aveva chiamato il suo nuovo processo di "galvanizzazione" della zincatura dopo Luigi Galvani, che aveva scoperto l'effetto animante dell'elettricità durante l'autopsia delle rane. La galvanizzazione, una forma di protezione catodica, può proteggere un'ampia varietà di metalli. Ora è la principale applicazione industriale di zinco puro.

Lo zinco viene estratto principalmente da minerale contenente solfuro di zinco, miscela di zinco o sfalerite.

I paesi estrazione e produzione dello zinco più raffinato, in ordine decrescente, sono Cina, Perù, Australia, Stati Uniti e Canada. Secondo il US Geological Survey, nel 2014 sono stati estratti circa 13,4 milioni di tonnellate di zinco concentrato, con la Cina che rappresenta circa il 36% del totale.

Secondo l'International Lead and Zinc Study Group, sono stati consumati circa 13 milioni di tonnellate di zinco industrialmente nel 2013 — attraverso zincatura, leghe di ottone e bronzo, leghe di zinco, produzione chimica e stampi casting.

Lo zinco è quotato al London Metal Exchange (LME) come contratto "Special High Grade" con una purezza minima del 99,995% in lingotti da 25 tonnellate.

• Ottone: 3-45% di Zn in peso, è utilizzato in strumenti musicali, valvole e hardware.
• Argento nichel: 20% Zn in peso, è usato per il suo aspetto argento lucido in gioielli, argenteria, binari per modellini di treni e strumenti musicali.
• Leghe di zinco pressofuso: > 78% Zn in peso, di solito contiene piccole quantità (meno di alcuni punti percentuali) di Pb, Sn, Cu, Al e Mg per migliorare le caratteristiche di pressofusione e le proprietà meccaniche. È usato per creare piccole forme intricate e adatto a parti mobili nelle macchine. Le leghe più economiche sono denominate pot metal e servono come sostituti economici dell'acciaio.

Lo zinco è fondamentale per tutta la vita sulla Terra ed è utilizzato in oltre 300 enzimi. La carenza di zinco è stata riconosciuta come un problema di salute clinica nel 1961. L'Associazione internazionale dello zinco spiega che lo zinco è fondamentale per la corretta crescita e mitosi cellulare, fertilità, funzione del sistema immunitario, gusto, olfatto, pelle sana e visione.

I penny degli Stati Uniti sono costruiti con un nucleo di zinco che costituisce il 98% del loro peso totale. Il restante 2% è un rivestimento in rame placcato elettroliticamente. La quantità di rame usato nei penny è soggetto a modifiche se il Tesoro degli Stati Uniti li ritiene troppo costosi per essere prodotti. Nell'economia degli Stati Uniti circolano ben 2 miliardi di penny con nucleo di zinco.