1.“鋅”是什麼?
鋅是一種白而略帶藍灰色的金屬, 比較軟, 僅比鉛與錫硬, 商品鋅因含有雜質, 性脆而硬, 延展性甚小。鋅原子系數30, 原子量63.58, 熔點419.505℃, 沸點906.97℃, 液态相對密度6.48。鋅的熔點及沸點較一般金屬低, 其蒸氣在空氣中燃燒發出光亮的藍色火焰。燃燒所得的氧化鋅是一種軟而白的羊毛絨似的物質, 故以前稱其為鋅花。鋅的熔點為419.505℃, 但在184℃時開始揮發, 其蒸氣壓随溫度而變化。
鋅通常形成六面體結晶, 其斷裂面出現金屬結晶的晶粒大小視鑄造溫度以及冷卻情形而定。若鑄造的溫度超過熔點甚多, 且使其慢慢冷卻, 則斷裂面出現粗大結晶; 若鑄造溫度僅在熔點以上且迅速冷卻, 則斷裂面呈細粒狀。鋅的性質随溫度的升高而有所變化, 為一種多晶型金屬, 可呈三種狀态: a.鋅在170℃以下存在; b.鋅在170~330℃存在; c.鋅在330℃與其熔點419℃之間存在, 也就是說, 鋅的同質異性變化是在170~330℃。
2.鋅的用途有哪些?
鋅的用途很廣, 廣泛用于航天、 汽車、 船舶、 鋼鐵、 機械、 建築、 電子及日用工業等行業, 在國民經濟中占據重要地位。
鋅主要(約40%)用于鍍鋅, 作為表面覆蓋物以保護鋼材或鋼鐵制品; 其次, 用于制造黃銅的鋅, 占總耗鋅量的20%以上; 鑄造合金用鋅約占15%; 其餘的20%~25%主要用于制造各種鋅基合金、 幹電池、 氧化鋅、 建築五金制品及化學制品等。
3.鋅化合物的用途有哪些?
(1)含有部分結晶水的氟化鋅是一種中等的熒光劑, 也用作陶瓷的釉和塗料、 催化劑和木材的防水劑。
(2)氯化鋅用于紡織工業(包括作羊毛的阻燃劑), 用來生産膠、 陶瓷、 水泥、 冶煉熔劑和木材防腐劑, 也可在醫藥上作消炎劑, 還可作催化劑, 用于烯烴的聚合、 烷基化、 異構化、 醇和烷基的脂化等。氯化鋅煙霧是緻命的, 它會引起鼻咽和呼吸道黏膜的嚴重損壞, 并導緻萎縮。固體氯化鋅與皮膚長期接觸易引起潰瘍。
(3)硫氰酸鋅在紡織工業中被用作中間媒介進行助染。
(4)氧化鋅是工業上鋅化合物最重要的原料之一。采用不同的制備條件或結合熱處理, 可制得四種不同晶型的氧化鋅, 即短針、 長柱、 星形和羽毛狀, 其粒徑為0.1~5 μm。
(5)過氧化鋅有許多醫學用途: 它是無刺激性的防腐劑, 類似于聚乙二醇可修補車胎那樣, 使創口愈合。在橡膠工業中它可作促進劑用, 也可用作合成彈性橡膠的固化劑。
(6)硫化鋅的最大用量是作顔料和填料, 應用于油漆、 橡膠、 陶瓷和造紙工業。 它适合于制造兒童玩具。 它不受胃液侵蝕。硫化鋅在電子學和電光學方面的應用正在迅速發展。例如硫化鋅和CdS、 ZnSe, 加入少量的活化劑(如Cu、 Mn、 Ag)加熱至800~1200℃就成為重要的熒光材料, 用于電視屏、 熒光或發光塗料。
(7)硫化鋅和硫酸鋇的混合物, 在商業上稱為立德粉或鋅鋇白, 是一種廣泛應用的白色顔料。
(8)其他鋅化合物如硒化鋅、 碲化鋅、 氟矽酸鋅(矽氟化鋅)、 氟硼酸鋅、 磷酸二氫鋅、 磷化鋅、 钼酸鋅、 醋酸鋅、 硫酸鋅、 硼酸鋅、 連二亞硫酸鋅、 磷酸鋅、 碳酸鋅等都有廣泛的工業用途。
4.鋅的生物作用有哪些?
在動物和植物中, 鋅是必不可少的。 能參與催化生物化學反應的鋅酶大約有20種。在植物中, 作為能轉化二氧化碳成為碳水化合物催化劑的碳酸酐酶, 其中鋅是必要組分。碳酸酐酶也存在于紅細胞中, 能催化酸式碳酸根離子脫水和二氧化碳的水合。在植物的一種重要的天然激素3-吲哚基乙酸(heteroauxio)的母體色氨酸的合成過程中, 鋅是不可缺少的。
鋅的毒性很低, 允許在食品和食品容器中使用某些鋅化合物, 如在鍍鋅罐頭盒、 塑料食器中添加硬脂酸鋅等。當然, 在食品中過量的鋅(1000 μg/g)會使人感到不适, 引起嘔吐、 腹瀉等。美國衛生部門曾規定飲用水中鋅的上限為15 μg/g。過多地吸入鋅冶煉或化工生産排出的氧化鋅煙氣時, 也會引起嘔吐、 咳嗽, 伴随頭痛或體溫升高, 但不會造成長久損害, 容易恢複。
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