История

Свойства

Применение

Опыты

         Цинк

 
    Получение металлического цинка было известно еще до нашей эры, но позже секрет восстановления цинка из оксида был утерян, и этот процесс был открыт вновь лишь полторы тысячи лет спустя. Основная проблема, которая возникает при восстановление ZnO углем, это то, что процесс возможен лишь при достаточно высокой температуре (900–1100 градусов). Но температура кипения цинка составляет всего 906°C, и металл мгновенно испаряется, а затем сгорает на воздухе. Вероятнее всего, в древности цинк получали в печах особой конструкции: пространство, в котором происходило восстановление оксида цинка (возможно, глиняный горшок) было плотно обложено более холодными камнями со всех сторон. При восстановлении, пары цинка были защищены от окисления посредством угарного газа, образующегося в реакции ZnO + C => Zn + CO, и конденсировались на более холодной поверхности камней, откуда металл и извлекали после охлаждения печи.
    Поскольку цинк в ряду напряжений является самым электроположительным металлом, устойчивым в водных растворах (магний все-таки медленно, но реагирует с водой), на основе цинка создано большое число разнообразных химических источников тока. Это серебряно-цинковые аккумуляторы, «сухие» элементы Лекланше, ртутно-цинковые и воздушно-цинковые элементы.


    В лаборатории цинк чаще всего можно встретить в виде гранул. Они используются для получения водорода в аппаратах Киппа, для восстановления менее активных металлов в водных растворах и для получения разнообразных соединений цинка. Как правило, чистота цинка в гранулах составляет 99.95%.

 
    Если расплавить небольшое количество гранул на горелке в тигле, и вылить металл в форму (например, графитовую), получится слиток цинка. Вместо гранул можно взять, например, цинковые корпуса от батареек (но цинковые корпуса встречаются только у элементов Лекланше, корпуса щелочных батареек сделаны из нержавеющей или обычной стали).

 
    При комнатной температуре цинк довольно хрупок и, например, цинковую палочку невозможно согнуть на 90 градусов, не сломав. Но при температуре 150–300 градусов цинк становится пластичным и его можно прокатать в листы.

 
    Один из промышленных способов получения металлического цинка это электролиз раствора его сульфата. Обычно при электролизе стараются получить металл в виде гладких листов (их удобнее перерабатывать в дальнейшем), но при определенных условиях могут образовываться вот такие кристаллические наросты.

 
    Как уже описывалось выше, цинк имеет достаточно низкую температуру кипения (всего 960 градусов при атмосферном давлении), а в высоком вакууме цинк может даже сублимироваться (то есть испаряться при температуре ниже температуры плавления). В вакууме диффузионного насоса (10^-5мм рт. ст.) цинк можно возогнать даже в стеклянном аппарате.
   При охлаждении паров цинка, он конденсируется в виде блестящего осадка, состоящего из мелких кристалликов.