Zink

Zink,₃₀Zn

Zink
Aussehen	Silber grau
Standard Atomgewicht Ar° (Zn)	65.38±0,02 65.38±0,02(gekürzt)[1]
Zink in der Periodensystem
Wasserstoff Helium Lithium Beryllium Bor Kohlenstoff Stickstoff Sauerstoff Fluor Neon Natrium Magnesium Aluminium Silizium Phosphor Schwefel Chlor Argon Kalium Kalzium Skandium Titan Vanadium Chrom Mangan Eisen Kobalt Nickel Kupfer Zink Gallium Germanium Arsen Selen Brom Krypton Rubidium Strontium Yttrium Zirkonium Niob Molybdän Technetium Ruthenium Rhodium Palladium Silber Cadmium Indium Zinn Antimon Tellur Jod Xenon Cäsium Barium Lanthan Cer Praseodym Neodym Promethium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dyprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantal Wolfram Rhenium Osmium Iridium Platin Gold Quecksilber (Element) Thallium Führen Wismut Polonium Astatine Radon Frorgium Radium Aktinium Thorium Protaktinium Uran Neptunium Plutonium Amerika Kurium Berkelium Kalifornien Einsteinium Fermium Mendelevium Nobel Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seeborgium Bohrium Hsium Meitnerium Darmstadt Roentgenium Copernicium Nihonium Ferrovium Moscovium Lebermorium Tennessine Oganesson – ↑ Zn ↓ CD Kupfer ← Zink → Gallium
Ordnungszahl (Z)	30
Gruppe	Gruppe 12
Zeitraum	Periode 4
Block	D-Block
Elektronenkonfiguration	[Ar] 3d10 4s2
Elektronen pro Schale	2, 8, 18, 2
Physikalische Eigenschaften
Phase beiSTP	fest
Schmelzpunkt	692.68K (419,53 ° C, 787,15 ° F)
Siedepunkt	1180 K (907 ° C, 1665 ° F)
Dichte (naheR.T.)	7.14 g/cm3
bei Flüssigkeit (beiM.P.)	6,57 g/cm3
Schmelzwärme	7.32KJ/Mol
Verdampfungswärme	115 kJ/mol
Molarenwärmekapazität	25.470 J/(mol · k)
Dampfdruck P (PA) 1 10 100 1 k 10 k 100 k beiT (K) 610 670 750 852 990 1179
Atomeigenschaften
Oxidationszustände	–2, 0, +1, +2 (einAmphoter Oxid)
Elektronegativität	Pauling -Skala: 1.65
Ionisationsenergien	1.: 906,4 kJ/mol 2.: 1733.3 kJ/mol 3.: 3833 kJ/mol (mehr)
Atomradius	Empirisch: 134PM
Kovalenter Radius	122 ± 16 pm
Van der Waals Radius	139 Uhr
Spektrallinien von Zink
Andere Eigenschaften
Natürliches Ereignis	ursprünglich
Kristallstruktur	​hexagonal eng gepackt (HCP)
Schallgeschwindigkeit dünne Stange	3850 m/s (beiR.T.) (gerollt)
Wärmeausdehnung	30,2 µm/(Messer) (bei 25 ° C)
Wärmeleitfähigkeit	116 W/(m�k)
Elektrischer widerstand	59,0 nω Mädchen (bei 20 ° C)
Magnetische Ordnung	diamagnetisch
Molare magnetische Anfälligkeit	–11.4×10–6cm3/mol (298 K)[2]
Elastizitätsmodul	108 GPA
Schermodul	43 GPA
Massenmodul	70 GPA
QUERKONTRAKTIONSZAHL	0,25
Mohs Härte	2.5
Brinell Härte	327–412 MPa
CAS-Nummer	7440-66-6
Geschichte
Entdeckung	Indische Metallurgen (Vor 1000 v. Chr)
Erste Isolation	Andreas Sigismund Marggraf (1746)
Als einzigartiges Metall von anerkannt von	Rasaratna Samuccaya (1300)
Hauptsächlich Isotope von Zink
Isotop Fülle Halbwertszeit (t1/2) Verfallmodus Produkt 64Zn 49,2% stabil 65Zn syn 244 d ε 65Cu γ – 66Zn 27,7% stabil 67Zn 4,0% stabil 68Zn 18,5% stabil 69Zn syn 56 min β− 69Ga 69mZn syn 13,8 h β− 69Ga 70Zn 0,6% stabil 71Zn syn 2,4 min β− 71Ga 71mZn syn 4 d β− 71Ga 72Zn syn 46,5 h β− 72Ga
Kategorie: Zink | Verweise

Zink ist ein Chemisches Element mit dem Symbol Zn und Atomic Nummer 30. Zink ist ein etwas spröde Metall bei Zimmertemperatur und hat ein silbergraues Aussehen, wenn die Oxidation entfernt wird. Es ist das erste Element in Gruppe 12 (IIB) des Periodensystem. In gewisser Hinsicht ist Zink chemisch ähnlich wie Magnesium: Beide Elemente weisen nur einen normalen Oxidationszustand (+2) und den Zn auf²⁺ und mg²⁺ Ionen sind von ähnlicher Größe.^{[Anmerkung 1]} Zink ist der 24. am häufigsten vorkommende Element in der Erdkruste und hat fünf Stall Isotope. Das häufigste Zink Erz ist Sphalerit (Zinkmischung), a Zinksulfid Mineral. Das größte Arbeitsabstand Lodes sind in Australien, Asien und den Vereinigten Staaten. Zink wird durch verfeinert durch Schaumflotation des Erz, Bratenund endgültig Extraktion Verwendung Elektrizität (elektrowinnern).

Messing, ein Legierung von Kupfer und Zink in verschiedenen Proportionen wurde bereits im dritten Jahrtausend v. Chr. In der verwendet ägäisch Bereich und die Region, die derzeit enthält Irak, das Vereinigte Arabische Emirate, Kalmykia, Turkmenistan und Georgia. Im zweiten Jahrtausend v. Westindien, Usbekistan, Iran, Syrien, Irak und Israel.^[3][4][5] Zink Metall wurde erst im 12. Jahrhundert in Indien in großem Maßstab produziert, obwohl es den alten Römern und Griechen bekannt war.^[6] Die Minen von Rajasthan haben eindeutige Beweise für die Zinkproduktion geliefert, die auf das 6. Jahrhundert vor Christus zurückreicht.^[7] Bisher stammen die ältesten Beweise für reines Zink aus Zawar in Rajasthan bereits im 9. Jahrhundert n. Chr. Als ein Destillationsprozess eingesetzt wurde, um reine Zink herzustellen.^[8] Alchemisten verbrannte Zink in Luft, um das zu bilden, was sie nannten "Wolle des Philosophen"oder" weißer Schnee ".

Das Element wurde wahrscheinlich vom Alchemisten benannt Paracelsus Nach dem deutschen Wort Zinke (Stecker, Zahn). Deutscher Chemiker Andreas Sigismund Marggraf wird 1746 die Entdeckung des reinen Metallic Zink zugeschrieben. Arbeit von Luigi Galvani und Alessandro Volta entdeckte die elektrochemischen Eigenschaften von Zink bis 1800. Korrosion-beständig Verzinkung aus Eisen (Feuerverzinkung) ist die Hauptantrag für Zink. Andere Anwendungen sind elektrisch Batterien, kleine nicht strukturelle Gussteile und Legierungen wie Messing. Es werden häufig eine Vielzahl von Zinkverbindungen verwendet, wie z. Zinkkarbonat und Zinkglukonat (als Nahrungsergänzungsmittel), Zinkchlorid (in Deodorants), Zinkpyrithion (Anti-Schuppen Shampoos), Zinksulfid (in lumineszierenden Farben) und Dimethylzinc oder Diethylzinc im organischen Labor.

Zink ist ein Essentielles Mineralnotwendig für die vorgeburtliche und postnatale Entwicklung.^[9] Zinc deficiency Beeinträchtigt etwa zwei Milliarden Menschen in den Entwicklungsländern und ist mit vielen Krankheiten verbunden.^[10] Bei Kindern verursacht Mangel Wachstumsverzögerung, verzögerte sexuelle Reifung, Infektionsanfälligkeit und Durchfall.^[9] Enzyme mit einem Zinkatom in der Reaktives Zentrum sind in der Biochemie weit verbreitet, wie z. Alkoholdehydrogenase in Menschen.^[11] Der Verbrauch von überschüssigem Zink kann verursachen Ataxia, Lethargie, und Kupfermangel.

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Zink ist ein bläulichweißes, glänzendes, diamagnetisch Metall,^[12] Obwohl die häufigsten Handelsquoten des Metalls ein mattes Finish haben.^[13] Es ist etwas weniger dicht als Eisen und hat einen sechseckigen Kristallstrukturmit einer verzerrten Form von Sechseckige, enge Verpackung, in dem jedes Atom sechs Nachbarn (bei 265,9 Uhr) in seinem eigenen Flugzeug und sechs weitere in größerer Entfernung von 290,6 Uhr hat.^[14] Das Metall ist bei den meisten Temperaturen hart und brüchig, wird jedoch zwischen 100 und 150 ° C verformbar.^[12][13] Über 210 ° C wird das Metall wieder spröde und kann durch Schlagen pulverisiert werden.^[15] Zink ist fair Stromleiter.^[12] Für ein Metall hat Zink ein relativ geringes Schmelzen (419,5 ° C) und Siedepunkte (907 ° C).^[16] Der Schmelzpunkt ist der niedrigste von allen D-Block Metalle neben Merkur und Cadmium; Aus diesem Grund werden Zink, Cadmium und Quecksilber unter anderem oft nicht als sein Übergangsmetalle Wie der Rest der D-Block-Metalle.^[16]

Viele Legierungen Zink enthalten, einschließlich Messing. Andere Metalle, die seit langem bekanntermaßen binäre Legierungen mit Zink bilden, sind Aluminium, Antimon, Wismut, Gold, Eisen, führen, Merkur, Silber-, Zinn, Magnesium, Kobalt, Nickel, Tellur, und Natrium.^[17] Obwohl weder Zink noch Zirkonium ist ferromagnetisch, ihre Legierung Zrzn
₂ zeigt Ferromagnetismus unter 35K.^[12]

Auftreten

Zink macht ungefähr 75 ausppm(0,0075%) von Erdkruste, machen es zum 24. am häufigsten vorkommenden Element. Typische Hintergrundkonzentrationen von Zink überschreiten 1 μg/m nicht³ in der Atmosphäre; 300 mg/kg im Boden; 100 mg/kg in Vegetation; 20 μg/l in Süßwasser und 5 μg/l in Meerwasser.^[18] Das Element wird normalerweise in Verbindung mit anderen gefunden Grundmetalle wie zum Beispiel Kupfer und führen in Erze.^[19] Zink ist a Chalkophil, was bedeutet, dass das Element mit größerer Wahrscheinlichkeit in Mineralien zusammen mit gefunden wird Schwefel und andere schwere Chalcogeneeher als mit dem leichten Chalkogen Sauerstoff oder mit nicht-chalkogenelektronegativen Elementen wie der Halogene. Sulfide gebildet, als die Kruste unter dem verfestigt wurde Reduzierung Bedingungen der Atmosphäre der frühen Erde.^[20] SphaleritDas ist eine Form von Zinksulfid, ist das am stärksten abgebildete Zink-haltige Erz, da sein Konzentrat 60–62% Zink enthält.^[19]

Andere Quellmineralien für Zink umfassen Smithsonite (Zink Karbonat), Hemimorphit (Zink Silikat), Wurtzit (ein anderer Zinksulfid) und manchmal Hydrozincit (Basic Zinkkarbonat).^[21] Mit Ausnahme von Wurtzit wurden all diese anderen Mineralien durch Verwitterung der ursprünglichen Zinksulfide gebildet.^[20]

Identifizierte Weltzinkressourcen insgesamt etwa 1,9 bis 2,8 Milliarden Tonnen.^[22][23] Große Einlagen finden in Australien, Kanada und den Vereinigten Staaten mit den größten Reserven in statt Iran.^[20][24][25] Die jüngste Schätzung der Reservenbasis für Zink (erfüllt festgelegte minimale physikalische Kriterien im Zusammenhang mit aktuellen Bergbau- und Produktionspraktiken) wurde 2009 vorgenommen und mit ungefähr 480 mt berechnet.^[26] Zinkreserven hingegen sind geologisch identifizierte Erzkörper, deren Eignung zur Genesung wirtschaftlich basiert (Standort, Qualität, Qualität und Menge) zum Zeitpunkt der Bestimmung. Da Explorations- und Minenentwicklung ein fortlaufender Prozess ist, ist die Anzahl der Zinkreserven keine feste Anzahl und Nachhaltigkeit von Zinkerzzubehör kann nicht durch einfaches Extrapolieren des kombinierten Minenlebens der heutigen Zinkminen beurteilt werden. Dieses Konzept wird durch Daten der United States Geological Survey (USGS) gut unterstützt, was zeigt, dass die raffinierte Zinkproduktion zwischen 1990 und 2010 zwar um 80% gestiegen ist, die Reservelebensdauer für Zink jedoch unverändert geblieben ist. In der Geschichte wurden bis 2002 etwa 346 Millionen Tonnen gewonnen, und die Wissenschaftler haben geschätzt, dass etwa 109 bis 305 Millionen Tonnen verwendet werden.^[27][28][29]

Sphalerit (Zns)

Isotope

Fünf stabil Isotope von Zink in der Natur vorkommen, mit ⁶⁴Zn ist das am häufigsten vorkommende Isotop (49,17% natürliche Fülle).^[30][31] Die anderen in der Natur gefundenen Isotope sind ⁶⁶
Zn (27,73%), ⁶⁷
Zn (4,04%), ⁶⁸
Zn (18,45%) und ⁷⁰
Zn (0,61%).^[31]

Mehrere Dutzend Radioisotope wurden charakterisiert. ⁶⁵
Zn, das eine Halbwertszeit von 243,66 Tagen hat, ist das am wenigsten aktive Radioisotop, gefolgt von ⁷²
Zn mit einer Halbwertszeit von 46,5 Stunden.^[30] Zink hat 10 nukleare Isomere. ^69mZn hat die längste Halbwertszeit, 13,76 h.^[30] Das Superscript m zeigt a an metastabil Isotop. Der Kern eines metastabilen Isotops ist in einem aufgeregter Zustand und wird zur Grundzustand durch emittieren a Photon in Form von a Gamma Ray. ⁶¹
Zn hat drei aufgeregte metastabile Zustände und ⁷³
Zn hat zwei.^[32] Die Isotope ⁶⁵
Zn, ⁷¹
Zn, ⁷⁷
Zn und ⁷⁸
Zn Jeder hat nur einen aufgeregten metastabilen Zustand.^[30]

Das Üblichste Verfallmodus von a Radioisotop von Zink mit a Massenzahl niedriger als 66 ist Elektronenaufnahme. Das Verfallprodukt Dies resultiert aus der Elektroneneinnahme ein Kupferisotop.^[30]

ⁿ
₃₀Zn
+
e⁻
→ ⁿ
₂₉Cu

Der häufigste Zerfallsmodus eines Radioisotops von Zink mit einer Massenzahl von mehr als 66 ist Beta -Verfall (β⁻), was ein Isotop von erzeugt Gallium.^[30]

ⁿ
₃₀Zn
→ ⁿ
₃₁Ga
+
e⁻
+
ν
_e

Verbindungen und Chemie

Reaktivität

Zink hat eine Elektronenkonfiguration von [ar] 3d¹⁰4s² und ist Mitglied der Gruppe 12 des Periodensystem. Es ist mäßig reaktiv Metall und stark Reduktionsmittel.^[33] Die Oberfläche des reinen Metalls Anschlüsse schnell und schließlich einen Schutz bilden passivieren Schicht der Basis Zinkkarbonat, Zn
₅(OH)
₆(Co₃)
₂durch Reaktion mit atmosphärisch Kohlendioxid.^[34]

Zink brennt in Luft mit einer hellen bläulichgrünen Flamme, die die Dämpfe von abgibt Zinkoxid.^[35] Zink reagiert leicht mit Säuren, Alkalis und andere Nichtmetalle.^[36] Extrem reines Zink reagiert nur langsam bei Zimmertemperatur mit Säuren.^[35] Starke Säuren, wie z. Hydrochlor oder Schwefelsäurekann die passivierende Schicht entfernen und die nachfolgende Reaktion mit der Säure freisetzt Wasserstoffgas.^[35]

Die Chemie von Zink wird vom +2 -Oxidationszustand dominiert. Wenn Verbindungen in diesem Oxidationszustand gebildet werden, die Außen Hülse s Elektronen gehen verloren und ergeben ein nacktes Zinkion mit der elektronischen Konfiguration [AR] 3D¹⁰.^[37] In wässriger Lösung ein oktaedrischer Komplex, [Zn (h
₂Ö)₆]²⁺
ist die vorherrschende Art.^[38] Das Verflüchtigung von Zink in Kombination mit Zinkchlorid bei Temperaturen über 285 ° C zeigt die Bildung von an Zn
₂Cl
₂, eine Zinkverbindung mit einem Oxidationszustand von +1.^[35] Es sind keine anderen Zinkverbindungen in positiven Oxidationszuständen als +1 oder +2 bekannt.^[39] Berechnungen zeigen, dass es unwahrscheinlich ist, dass eine Zinkverbindung mit dem Oxidationszustand von +4 existiert.^[40] Es wird vorausgesagt, dass Zn (III) in Gegenwart stark elektronegativer Dreier existiert;^[41] Es gibt jedoch einige Zweifel an dieser Möglichkeit.^[42] Im Jahr 2021 wurde jedoch eine andere Verbindung mit mehr Beweisen berichtet, die den Oxidationszustand von +3 mit der Formel Znbeb hatten₁₁(CN)₁₂.^[43]

Die Zinkchemie ähnelt der Chemie der späten Übergangsmetalle in der ersten Reihe, Nickel und Kupfer, obwohl es eine gefüllte D-Shell und die Verbindungen haben diamagnetisch und meistens farblos.^[44] Das Ionenradien von Zink und Magnesium sind nahezu identisch. Aus diesem Grund haben einige der äquivalenten Salze das gleiche Kristallstruktur,^[45] Und unter anderen Umständen, in denen der Ionenradius ein bestimmender Faktor ist, hat die Chemie von Zink viel mit der von Magnesium gemeinsam.^[35] In anderer Hinsicht gibt es kaum Ähnlichkeit mit den späten Übergangsmetallen in der ersten Reihe. Zink neigt dazu, Bindungen mit einem größeren Grad an zu formen Kovalenz und viel stabiler Komplexe mit N- und S- Spender.^[44] Komplexe von Zink sind meistens 4- oder 6- Koordinate, obwohl 5-koordinierte Komplexe bekannt sind.^[35]

Zink (i) Verbindungen

Zink (i) Verbindungen sind selten und benötigen sperrige Liganden, um den niedrigen Oxidationszustand zu stabilisieren. Die meisten Zink (i) -Verbindungen enthalten formell die [Zn₂]²⁺ Kern, der analog zum [Hg ist₂]²⁺ dimerer Kation vorhanden in Merkur(I) Verbindungen. Das diamagnetisch Die Art des Ions bestätigt seine dimerische Struktur. Die erste Zink (i) -Begung, die die Zn -Zn -Bindung enthält, (η⁵-C₅Mir₅)₂Zn₂ist auch der erste Dimetallozän. Das [Zn₂]²⁺ Ion schnell unverhältnismäßig In Zinkmetall und Zink (II) und nur in einem gelben diamagnetischen Glas erhalten durch Kühlen einer Lösung von metallischem Zink in geschmolzenem ZnCL₂.^[46]

Zink (ii) Verbindungen

Zinkacetat

Zinkchlorid

Binäre Verbindungen von Zink sind für den größten Teil der bekannt Metalloide und alle Nichtmetalle außer der Edelgase. Das Oxid Zno ist ein weißes Pulver, das in neutralen wässrigen Lösungen fast unlöslich ist, aber ist AmphoterAuflösen sowohl in starken grundlegenden als auch in sauren Lösungen.^[35] Das andere Chalkogenide (Zns, Znse, und Znte) haben unterschiedliche Anwendungen in Elektronik und Optik.^[47] Pnictogenide (Zn
₃N
₂, Zn
₃P
₂, Zn
₃Wie
₂ und Zn
₃Sb
₂),^[48][49] das Peroxid (Zno
₂) das Hydrid (ZnH
₂) und der Carbid (ZnC
₂) sind auch bekannt.^[50] Von den vier Halogenide, Znf
₂ hat den ionischsten Charakter, während die anderen (Zncl
₂, ZnBR
₂, und Zni
₂) haben relativ niedrige Schmelzpunkte und gelten als kovalentere Charakter.^[51]

In schwachen grundlegenden Lösungen, die enthalten Zn²⁺
Ionen, das Hydroxid Zn (OH)
₂ Formen als Weiße Präzipitat. In stärkeren alkalischen Lösungen wird dieses Hydroxid gelöst, um Zincates zu bilden ([Zn (OH)₄]^2–
).^[35] Das Nitrat Zn (nein₃)
₂, Chlorat Zn (Clo₃)
₂, Sulfat ZnSO
₄, Phosphat Zn
₃(Po₄)
₂, Molybdate Znmoo
₄, Cyanid Zn (CN)
₂, Arsenit Zn (ASO₂)
₂, Arsenate Zn (ASO₄)
₂· 8h
₂O und das Chromat Zncro
₄ (Eine der wenigen farbigen Zinkverbindungen) sind einige Beispiele für andere gemeinsame anorganische Zinkverbindungen.^[52][53]

Organozink -Verbindungen sind diejenigen, die zink -carbon kovalente Bindungen enthalten. Diethylzinc ((C
₂H₅)
₂Zn) ist ein Reagenz in der synthetischen Chemie. Es wurde erstmals 1848 aus der Reaktion von Zink und gemeldet Ethyljodidund war die erste Verbindung, von der bekannt wurde Sigma Bond.^[54]

Test für Zink

Cobalticyanidpapier (Rinnmanns Test für Zn) kann als chemischer Indikator für Zink verwendet werden. 4 g k₃CO (CN)₆ und 1 g KCLO₃ wird auf 100 ml Wasser gelöst. Das Papier wird in die Lösung getaucht und bei 100 ° C getrocknet. Ein Tropfen der Probe wird auf das Trockenpapier fallen gelassen und erhitzt. Eine grüne Scheibe zeigt das Vorhandensein von Zink an.^[55]

Geschichte

Alte Verwendung

Das Charaka Samhita, gedacht, zwischen 300 und 500 n. Chr. geschrieben worden zu sein,^[56] erwähnt ein Metall, das, wenn es oxidiert ist, erzeugt Pushpanjan, gedacht als Zinkoxid.^[57] Zinkminen in Zawar, in der Nähe Udaipur in Indien sind seit dem aktiv gewesen Mauryan -Periode (c.322 und 187 v. Chr.). Das Schmelzen von metallischem Zink hier scheint jedoch um das 12. Jahrhundert n. Chr. Begonnen zu haben.^[58][59] Eine Schätzung ist, dass dieser Ort aus dem 12. bis 16. Jahrhundert schätzungsweise Millionen Tonnen metallischer Zink und Zinkoxid erzeugt wurde.^[21] Eine weitere Schätzung ergibt in diesem Zeitraum eine Gesamtproduktion von 60.000 Tonnen metallischem Zink.^[58] Das Rasaratna Samuccaya, geschrieben in ungefähr dem 13. Jahrhundert n. Chr., Erwähnt zwei Arten von zinkhaltigen Erzen: eines, das für die Metallextraktion verwendet wird, und ein anderer, der für medizinische Zwecke verwendet wird.^[59]

Spät römischer Messing -Eimer - der Hemmoorer Eimer aus Warstade, Deutschland, zweiter bis dritter Jahrhundert n. Chr.

Es wurden verschiedene isolierte Beispiele für die Verwendung von unrein Zink in der Antike entdeckt. Zinkerze wurden verwendet, um die Zink -Copper -Legierung zu machen Messing Tausende von Jahren vor der Entdeckung von Zink als separates Element. Judean Messing vom 14. bis 10. Jahrhundert v. Chr. Enthält 23% Zink.^[4]

Kenntnis darüber, wie man Messing ausbreitet, auf das sich verbreitet werden kann Altes Griechenland Bis zum 7. Jahrhundert v. Chr. Es wurden nur wenige Sorten gemacht.^[5] Ornamente aus Legierungen enthält 80–90% Zink, mit Blei, Eisen,, Eisen, Antimonund andere Metalle, die den Rest ausmachen, wurden gefunden, die 2.500 Jahre alt sind.^[19] Eine möglicherweise prähistorische Statuette mit 87,5% Zink wurde in a gefunden Dacian archäologische Fundstätte.^[60]

Die ältesten bekannten Pillen wurden aus den Zinkcarbonaten Hydrozincit und Smithsonite hergestellt. Die Pillen wurden für schmerzende Augen verwendet und an Bord des römischen Schiffs Relitto del Pozzino gefunden, das 140 v. Chr. Zerstört wurde.^[61][62]

Die Herstellung von Messing war dem bekannt Römer ca. 30 v. Chr.^[63] Sie machten Messing durch Heizenpulver Calamin (Zink Silikat oder Carbonat), Holzkohle und Kupfer in einem Schmelztiegel zusammen.^[63] Das resultierende Calamine Messing Wurde dann entweder gegossen oder in Form gebracht, um Waffen einzusetzen.^[64] Einige Münzen, die in der christlichen Ära von den Römern getroffen wurden, bestehen aus dem wahrscheinlich Calamine Messing.^[65]

Strabo Schreiben im 1. Jahrhundert vor Christus (aber zitiert eine jetzt verlorene Arbeit des 4. Jahrhunderts v. Chr. Historiker Theopompus) erwähnt "Tropfen falsch Silbers", die beim Mischen mit Kupfer Messing machen. Dies kann sich auf kleine Mengen Zink beziehen, das ein Nebenprodukt des Schmelzens ist Sulfid Erze.^[66] Zink in solchen Überresten in Schmelzöfen wurde normalerweise verworfen, da es als wertlos angesehen wurde.^[67]

Das Berne Zink Tablet ist eine Votivplaque aus der Zeit zu Römische Gallien Hergestellt aus einer Legierung, die hauptsächlich Zink ist.^[68]

Frühe Studien und Benennung

Zink wurde unter der Bezeichnung von deutlich als Metall anerkannt Yasada oder Jasada im medizinischen Lexikon, das dem hinduistischen König Madanapala (der Taka -Dynastie) zugeschrieben wurde und über das Jahr 1374 geschrieben wurde.^[69] Das Schmelzen und Extraktion von unrein Zink durch Reduzierung von Calamin mit Wolle und anderen organischen Substanzen wurde im 13. Jahrhundert in Indien erreicht.^[12][70] Die Chinesen erfuhren erst im 17. Jahrhundert von der Technik.^[70]

Verschiedene Alchemische Symbole Für das Element Zink

Alchemisten verbrannte Zinkmetall in Luft und sammelte das resultierende Zinkoxid auf a Kondensator. Einige Alchemisten nannten dieses Zinkoxid Lana Philosophica, Latein für "Wolle des Philosophen", weil sie in Wollbüschern gesammelt wurde, während andere glaubten, es sah aus wie weißer Schnee und nannte es Nix Album.^[71]

Der Name des Metalls wurde wahrscheinlich zum ersten Mal von dokumentiert Paracelsus, ein schweizerisch geborener deutscher Alchemist, der das Metall als "Zinkum" oder "Zinken" in seinem Buch bezeichnete Liber Mineralium II, Im 16. Jahrhundert.^[70][72] Das Wort wird wahrscheinlich vom Deutschen abgeleitet zinkeund angeblich "zahnartig, spitz oder gezackt" (metallische Zinkkristalle haben ein nadelartiges Aussehen).^[73] Zink Könnte auch "Zinnartigen" implizieren, weil es sich um Deutsch bezieht Zinn bedeutet Zinn.^[74] Eine andere Möglichkeit ist, dass das Wort von der abgeleitet wird persisch Wort سنگ Seng bedeutet Stein.^[75] Das Metall wurde auch indisches Zinn, Tutanego, Calamin und Spinter genannt.^[19]

Deutscher Metallurger Andreas Libavius Erhielt eine Menge von dem, was er "Calay" Malabars nannte, von einem Frachtschiff, das im Jahr 1596 von den Portugiesen gefangen wurde.^[76] Libavius ​​beschrieb die Eigenschaften der Stichprobe, die möglicherweise Zink gewesen sein könnte. Zink wurde regelmäßig aus dem Orient im 17. und frühen 18. Jahrhundert nach Europa importiert,^[70] war aber manchmal sehr teuer.^{[Anmerkung 2]}

Isolation

Andreas Sigismund Marggraf wird für das erste Isolieren von reinem Zink anerkannt

Metallic Zink wurde in Indien bis 1300 n. Chr. Isoliert.^[77][78][79] viel früher als im Westen. Bevor es in Europa isoliert wurde, wurde es um 1600 n. Chr. Aus Indien importiert.^[80] Postlewayt's Universelles WörterbuchEine zeitgenössische Quelle, die technologische Informationen in Europa gab, erwähnte Zink vor 1751 nicht, aber das Element wurde vorher untersucht.^[59][81]

flämisch Metallurg und Alchimist P. M. de Respour berichteten, dass er 1668 metallisches Zink aus Zinkoxid extrahiert hatte.^[21] Zu Beginn des 18. Jahrhunderts, Étienne François Geoffroy beschrieben, wie Zinkoxid als gelbe Kristalle an Eisenstangen über Zinkerz, die geschmolzen sind, kondensiert.^[21] In Britannien, John Lane soll Experimente zum Schmelzenzink durchgeführt haben, wahrscheinlich bei Landorevor seiner Insolvenz im Jahr 1726.^[82]

1738 in Großbritannien, William Champion patentierte einen Prozess, um Zink aus Calamin in einer vertikalen Zeit zu extrahieren Retorte-Stilschmelze.^[83] Seine Technik ähnelte, die in Zawar Zink Minen in verwendet wurde RajasthanAber keine Beweise deuten darauf hin, dass er den Orient besucht hat.^[80] Der Prozess des Champion wurde bis 1851 verwendet.^[70]

Deutscher Chemiker Andreas Marggraf Normalerweise erhält man es, reines metallisches Zink zu entdecken, obwohl der schwedische Chemiker Anton von Swab vier Jahre zuvor Zink aus Calamine destilliert hatte.^[70] In seinem Experiment von 1746 erhitzte Marggraf eine Mischung aus Calamin und Holzkohle in einem geschlossenen Gefäß ohne Kupfer, um ein Metall zu erhalten.^[84][67] Dieses Verfahren wurde bis 1752 kommerziell praktisch.^[85]

Spätere Arbeit

Galvanisierung wurde benannt nach Luigi Galvani.

Der Bruder von William Champion, John, patentierte 1758 einen Prozess für Berechnung Zinksulfid in ein im Retortprozess verwendbares Oxid.^[19] Zuvor konnte nur Calamin zur Herstellung von Zink verwendet werden. 1798, Johann Christian Ruberg Verbessert dem Schmelzprozess durch Erstellen des ersten horizontalen Retorteschmelzes.^[86] Jean-Jacques Daniel Dony baute eine andere Art von horizontaler Zinkschmelze in Belgien, die noch mehr Zink verarbeitete.^[70] Italienischer Arzt Luigi Galvani 1780 entdeckt, dass sie das verbinden Rückenmark Von einem frisch sezierten Frosch zu einer von einem Messinghaken befestigten Eisenbahn zuckte das Bein des Frosches.^[87] Er dachte fälschlicherweise, er hätte eine Fähigkeit von Nerven und Muskeln entdeckt, um zu erschaffen Elektrizität und nannte den Effekt "Tierstrom".^[88] Die galvanische Zelle und der Prozess der Galvanisierung wurden beide nach Luigi Galvani benannt, und seine Entdeckungen ebnete den Weg für den Weg für elektrische Batterien, Galvanisierung und Kathodenschutz.^[88]

Galvanis Freund, Alessandro Voltaweiter untersuchte die Auswirkungen und erfand die Voltaic Stapel im Jahr 1800.^[87] Voltas Stapel bestand aus einem vereinfachten Stapel galvanische Zellen, jeder ist eine Platte Kupfer und eine von Zink, die von einem verbunden sind Elektrolyt. Durch das Stapeln dieser Einheiten in Reihe hatte der Voltaic -Stapel (oder "Batterie") als Ganzes eine höhere Spannung, die leichter verwendet werden konnte als einzelne Zellen. Strom wird erzeugt, weil die Volta -Potential Zwischen den beiden Metallplatten macht Elektronen Fließen Sie vom Zink zum Kupfer und korrodieren Sie das Zink.^[87]

Der nichtmagnetische Charakter von Zink und seine mangelnde Farbe in der Lösung verzögerten die Entdeckung seiner Bedeutung für Biochemie und Ernährung.^[89] Dies änderte sich 1940, als CarboanhydraseEs wurde gezeigt, dass ein Enzym, das Kohlendioxid aus Blut schenkt aktive Seite.^[89] Das Verdauungsenzym Carboxypeptidase wurde 1955 das zweite bekannte zinkhaltige Enzym.^[89]

Produktion

Bergbau und Verarbeitung

Prozentsatz der Zinkproduktion im Jahr 2006 nach Ländern^[90]

Weltproduktionstrend

Zink Mine Rosh Pinah, Namibia
27 ° 57'17 ″ s 016 ° 46'00 ″ e/27.95472 ° S 16.76667 ° E

Zinkmine Skorpion, Namibia
27 ° 49'09 ″ s 016 ° 36'28 ″ e/27.81917 ° S 16.60778 ° E

Zink ist das vierthäufigste Metall, das nur nachfolgt Eisen, Aluminium, und Kupfer mit einer jährlichen Produktion von rund 13 Millionen Tonnen.^[22] Der größte Zinkproduzent der Welt ist Nyrstar, eine Fusion des Australiers Oz Mineralien und der Belgier Umicore.^[91] Etwa 70% des weltweiten Zinkes stammen aus dem Bergbau, während die restlichen 30% aus dem Recycling sekundärer Zink stammen.^[92] Kommerziell reines Zink ist als besondere hochwertige, oft abgekürzte Zink bekannt Shgund ist 99,995% rein.^[93]

Weltweit stammt 95% neuer Zink aus sulfidisch Erzablagerungen, in denen Sphalerit (Zns) fast immer mit den Sulfiden von Kupfer, Blei und Eisen gemischt wird.^[94] Zinkminen sind weltweit verteilt, wobei die Hauptgebiete China, Australien und Peru sind. China produzierte 2014 38% der globalen Zinkproduktion.^[22]

Zinkmetall wird verwendet, indem sie verwendet werden Rohstoffmetallurgie.^[95] Das Erz ist fein gemahlen und dann durchgesetzt Schaumflotation Mineralien von abgetrennt von Gangart (auf dem Grundstück von Hydrophobizität), um ein Zinksulfid -Erzkonzentrat zu bekommen^[95] bestehend aus etwa 50% Zink, 32% Schwefel, 13% Eisen und 5% Siio
₂.^[95]

Braten Konvertiert das Zinkulfidkonzentrat in Zinkoxid:^[94]

${\ displayStyle {\ ce {2zns + 3o2 -> [t^o] 2Zno + 2SO2}}}$

Das Schwefeldioxid wird zur Herstellung von Schwefelsäure verwendet, was für den Auslaugungsprozess erforderlich ist. Wenn Einlagen von Zinkkarbonat, Zinksilikat, oder Zinkspinel (wie Skorpion -Ablagerung in Namibia) werden für die Zinkproduktion verwendet, das Braten kann weggelassen werden.^[96]

Für weitere Verarbeitung werden zwei grundlegende Methoden verwendet: Pyrometallurgie oder elektrowinnern. Pyrometallurgie reduziert Zinkoxid mit Kohlenstoff oder Kohlenmonoxid bei 950 ° C (1.740 ° F) in das Metall, das als Zinkdampf destilliert wird, um es von anderen Metallen zu trennen, die bei diesen Temperaturen nicht flüchtig sind.^[97] Der Zinkdampf wird in einem Kondensator gesammelt.^[94] Die folgenden Gleichungen beschreiben diesen Prozess:^[94]

${\ displaystyle {\ ce {zno + c -> [950^oc] Zn + co}}}$

${\ displaystyle {\ ce {zno + co -> [950^oc] Zn + Co2}}}$

Im elektrowinnern, Zink wird aus dem Erzkonzentrat von ausgelaugt Schwefelsäure und Verunreinigungen werden ausgelöst:^[98]

${\ displaystyle {\ ce {zno + h2so4 -> Znso4 + H2O}}}}$

Schließlich wird das Zink durch reduziert durch Elektrolyse.^[94]

${\ displayStyle {\ ce {2znso4 + 2H2O -> 2ZN + O2 + 2H2SO4}}}$

Die Schwefelsäure wird regeneriert und auf den Auslaugerschritt recycelt.

Wenn ausgestoßener Ausgangsmaterial an eine gefüttert wird Elektrolichtbogenofen, das Zink wird durch eine Reihe von Prozessen aus dem Staub geborgen, vorwiegend die Waelz -Prozess (90% ab 2014).^[99]

Umweltbelastung

Die Verfeinerung von sulfidischen Zinkerzen erzeugt große Schwefeldioxidvolumina und erzeugt Cadmium Dampf. Schmelzer Schlacke und andere Reste enthalten erhebliche Mengen an Metallen. Etwa 1,1 Millionen Tonnen metallische Zink und 130.000 Tonnen Blei wurden abgebaut und in den belgischen Städten von geschmolzen La Calamine und PLOMBIères Zwischen 1806 und 1882.^[100] Die Müllkopien der früheren Bergbauoperationen laugen Zink und Cadmium und die Sedimente der Sedimente der Geul Fluss enthalten nicht triviale Mengen von Metallen.^[100] Vor ungefähr zweitausend Jahren beliefen sich die Emissionen von Zink aus Bergbau und Schmelzen auf 10.000 Tonnen pro Jahr. Nach dem Zehnfachen von 1850 erreichten die Zinkemissionen in den 1980er Jahren einen Höchststand von 3,4 Millionen Tonnen pro Jahr und gingen in den 1990er Jahren auf 2,7 Millionen Tonnen zurück, obwohl eine Studie der arktischen Troposphäre aus dem Jahr 2005 ergab, dass die Konzentrationen dort nicht den Rückgang widerspiegelten. Künstliche und natürliche Emissionen treten in einem Verhältnis von 20 zu 1 auf.^[101]

Zink in Flüssen, die durch Industrie- und Bergbaugebiete fließen, können bis zu 20 ppm betragen.^[102] Wirksam Abwasserbehandlung reduziert dies stark; Behandlung entlang der RheinZum Beispiel hat die Zinkwerte auf 50 ppb verringert.^[102] Zinkkonzentrationen von nur 2 ppm beeinflussen die Sauerstoffmenge, die Fische im Blut tragen können, nachteilig.^[103]

Historisch verantwortlich für hohe Metallspiegel in der Derwent River,^[104] Der Zink arbeitet bei Lutana ist der größte Exporteur in Tasmanien, der 2,5% des Staates erzeugt BIPund mehr als 250.000 Tonnen Zink pro Jahr produzieren.^[105]

Böden kontaminiert Mit Zink aus Bergbau, Raffination oder Düngung mit Zink-tragendem Schlamm kann mehrere Gramm Zink pro Kilogramm trockenem Boden enthalten. Zinkniveaus von mehr als 500 ppm in Boden stören die Fähigkeit von Pflanzen, andere zu absorbieren Essentielle Metallewie Eisen und Mangan. In einigen Bodenproben wurden Zinkwerte von 2000 ppm bis 180.000 ppm (18%) aufgezeichnet.^[102]

Anwendungen

Zu den wichtigsten Anwendungen von Zink umfassen (Zahlen sind für die USA angegeben)^[106]

1. Galvanisierung (55%)
2. Messing und Bronze- (16%)
3. Andere Legierungen (21%)
4. Verschiedenes (8%)

Antikorrosion und Batterien

Hot-Dip-Handlauf verzinkt kristalline Oberfläche

Zink wird am häufigsten als Anti-Anti verwendetKorrosion Agent,^[107] und Galvanisierung (Beschichtung von Eisen oder Stahl) ist die bekannteste Form. Im Jahr 2009 wurden in den USA 55% oder 893.000 Tonnen Zinkmetall zur Galvanisierung verwendet.^[106]

Zink ist reaktiver als Eisen oder Stahl und zieht somit fast alle lokalen Oxidation an, bis es vollständig korrodiert.^[108] Eine schützende Oberflächenschicht aus Oxid und Carbonat (Zn
₅(OH)
₆(Co
₃)
₂) Formen als Zinkkorrodes.^[109] Dieser Schutz dauert auch nachdem die Zinkschicht zerkratzt ist, verschlechtert sich jedoch durch die Zeit, wenn das Zink korrodiert.^[109] Das Zink wird elektrochemisch oder als geschmolzener Zink von angelegt Feuerverzinkung oder sprühen. Die Galvanisierung wird für Ketten-Link-Zäune, Wachgelände, Hängebrücken, Lichtposten, Metalldächer, Wärmetauscher und Autokörper verwendet.^[110]

Die relative Reaktivität von Zink und seine Fähigkeit, Oxidation für sich selbst zu gewinnen Opferanode in Kathodenschutz (CP). Zum Beispiel kann der kathodische Schutz einer vergrabenen Pipeline erreicht werden, indem Anoden aus Zink an das Rohr verbinden.^[109] Zink wirkt wie die Anode (Negative Terminus) durch langsam korrodieren, wenn es den elektrischen Strom an die Stahlrohrlinie übergeht.^{[109][Notiz 3]} Zink wird auch verwendet, um Metalle kathodisch zu schützen, die Meerwasser ausgesetzt sind.^[111] Eine Zinkscheibe, die am Eisenruden eines Schiffes befestigt ist, korrodiert langsam, während das Ruder intakt bleibt.^[108] In ähnlicher Weise bietet ein Zinkstopfen, der an einem Propeller oder dem Metallschutzschutz für den Kiel des Schiffes angebracht ist, vorübergehenden Schutz.

Mit einer Standard -Elektrodenpotential (Sep) von –0,76 Volt, Zink wird als Anodenmaterial für Batterien verwendet. (Reaktiverer Lithium (Sep -3.04 V) wird für Anoden in verwendet Lithiumbatterien ). Auf diese Weise wird Zinkpulver verwendet Alkali-Batterien und der Fall (der auch als Anode dient) von Zink -Kohlenstoff -Batterien wird aus Blatt Zink gebildet.^[112][113] Zink wird als Anode oder Kraftstoff des Zink -Luft -Batterie/Brennstoffzelle.^{[114][115][116]} Das Zink-Cerium Redoxflussbatterie stützt sich auch auf eine negative Zell-Zelle auf Zinkbasis.^[117]

Legierungen

Eine weit verbreitete Zinklegierung ist Messing, bei der Kupfer je nach Art der Messing mit 3% bis 45% Zink legiert wird.^[109] Messing ist im Allgemeinen mehr dehnbar und stärker als Kupfer und hat überlegen Korrosionsbeständigkeit.^[109] Diese Eigenschaften machen es nützlich in Kommunikationsgeräten, Hardware, Musikinstrumenten und Wasserventilen.^[109]

Gießen Sie die Messingmikrostruktur bei Vergrößerung 400x

Andere weit verbreitete Zinklegierungen umfassen Nickel Silber, Schreibmaschine Metall, Weich und Aluminium Lotund kommerziell Bronze-.^[12] Zink wird auch in zeitgenössischen Pfeifenorganen als Ersatz für die traditionelle Blei-/Zinnlegierung in Rohren verwendet.^[118] Legierungen von 85–88% Zink, 4–10% Kupfer und 2–8% Aluminium finden in bestimmten Arten von Maschinenlagern begrenzt. Zink war das primäre Metall in Amerikaner einen Cent -Münzen (Pennies) seit 1982.^[119] Der Zinkkern wird mit einer dünnen Kupferschicht beschichtet, um das Aussehen einer Kupfermünze zu verleihen. Im Jahr 1994 wurden 33.200 Tonnen (36.600 Tonnen) Zink verwendet, um in den USA 13,6 Milliarden Pennys herzustellen.^[120]

Zinklegierungen mit kleinen Mengen Kupfer, Aluminium und Magnesium sind nützlich in sterben ebenso gut wie Spingussbesonders in der Automobil-, Elektro- und Hardware -Branche.^[12] Diese Legierungen werden unter dem Namen vermarktet Zamak.^[121] Ein Beispiel dafür ist Zinkaluminium. Der niedrige Schmelzpunkt zusammen mit dem niedrigen Viskosität der Legierung ermöglicht die Produktion kleiner und komplizierter Formen. Die niedrige Arbeitstemperatur führt zu einer schnellen Abkühlung der Gussprodukte und der schnellen Produktion für die Montage.^[12][122] Eine andere Legierung, die unter dem Markennamen Prestal vermarktet wird, enthält 78% Zink und 22% Aluminium.^[12][123] Dies Superplastizität der Legierung ermöglicht es, mit sterbigen Abgüssen aus Keramik und Zement geformt zu werden.^[12]

Ähnliche Legierungen mit einer geringen Menge an Blei können kalt in Blätter gerollt werden. Eine Legierung von 96% Zink und 4% Aluminium wird verwendet, um Stempelstimmungen für Anwendungen mit geringer Produktion zu erstellen, für die Eisen -Metallstirme zu teuer wären.^[124] Für Gebäudefassaden, Dächer und andere Anwendungen für Blech geformt von Tiefes Zeichnen, Rollformung, oder Biegen, Zinklegierungen mit Titan und Kupfer werden verwendet.^[125] Unlegiertes Zink ist für diese Herstellungsprozesse zu spröde.^[125]

Als dichtes, kostengünstiges, leicht bearbeitetes Material wird Zink als verwendet führen Ersatz. Nach Führungsprobleme, Zink erscheint in Gewichten für verschiedene Anwendungen, die vom Fischen reichen^[126] zu Reifenbilanz und Schwungräder.^[127]

Cadmium Zink Telluride (CZT) ist a semikonduktiv Legierung, die in eine Reihe kleiner Erfassungsgeräte unterteilt werden kann.^[128] Diese Geräte ähneln einem Integrierter Schaltkreis und kann die Energie des Eingangs erkennen Gamma Ray Photonen.^[128] Wenn Sie hinter einer absorbierenden Maske stehen, kann das CZT -Sensorarray die Richtung der Strahlen bestimmen.^[128]

Andere industrielle Verwendungen

Zinkoxid wird als Weiß verwendet Pigment in Farben.

Etwa ein Viertel aller Zinkprodukte in den USA im Jahr 2009 wurde in Zinkverbindungen verbraucht.^[106] Eine Vielzahl von Industrie wird verwendet. Zinkoxid wird weit verbreitet als weißes Pigment in Farben und als Katalysator in der Herstellung von Gummi zur Verbreitung von Wärme. Zinkoxid wird verwendet, um Gummipolymere und Kunststoffe vor UV-Strahlung (UV).^[110] Das Halbleiter Eigenschaften von Zinkoxid machen es nützlich in Varistoren und Fotokopieren von Produkten.^[129] Das Zinkzinkoxidzyklus ist ein zweistufiger Schritt thermochemisch Prozess basierend auf Zink und Zinkoxid für Wasserstoffproduktion.^[130]

Zinkchlorid wird oft zu Holz hinzugefügt als feuerdämmend^[131] Und manchmal als Holz Konservierungsmittel.^[132] Es wird bei der Herstellung anderer Chemikalien verwendet.^[131] Zinkmethyl (Zn (Ch₃)
₂) wird in einer Reihe von Bio verwendet Synthese.^[133] Zinksulfid (Zns) wird in verwendet Lumineszenz Pigmente wie auf die Hände von Uhren, Röntgen und Fernsehbildschirme und leuchtende Farben.^[134] Kristalle von Zns werden in verwendet Laser das arbeitet in der MitteInfrarot Teil des Spektrums.^[135] Zinksulfat ist eine Chemikalie in Farbstoffe und Pigmente.^[131] Zinkpyrithion wird in verwendet Antifouling Farben.^[136]

Zinkpulver wird manchmal als verwendet Treibmittel in Modellraketen.^[137] Wenn eine komprimierte Mischung von 70% Zink und 30% Schwefel Pulver wird entzündet, es gibt eine heftige chemische Reaktion.^[137] Dies erzeugt Zinksulfid zusammen mit großen Mengen an heißem Gas, Wärme und Licht.^[137]

Zinkblech wird verwendet, um Zink herzustellen Riegel.^[138]

⁶⁴
ZnDas am häufigsten vorkommende Isotop von Zink ist sehr anfällig für Neutronenaktivierung, Sein umgewandelt in die hoch radioaktiv ⁶⁵
Zn, die eine Halbwertszeit von 244 Tagen hat und intensiv produziert Gammastrahlung. Aus diesem Grund wird Zinkoxid, das in Kernreaktoren als Anti-Korrosionsmittel eingesetzt wird ⁶⁴
Zn Vor dem Gebrauch wird dies genannt erschöpftes Zinkoxid. Aus dem gleichen Grund wurde Zink als a vorgeschlagen Salzen Material für Atomwaffen (Kobalt ist ein weiteres, bekanntes Salzmaterial).^[139] Eine Jacke von isotopisch angereichert ⁶⁴
Zn würde durch den intensiven, energiereicher Neutronenfluss einer explodierenden thermonukleären Waffe bestrahlt, die eine große Menge an bildet ⁶⁵
Zn erheblich erhöhen die Radioaktivität der Waffe der Waffe ausfallen.^[139] Es ist nicht bekannt, dass eine solche Waffe jemals jemals gebaut, getestet oder verwendet wurde.^[139]

⁶⁵
Zn wird als Tracer zu untersuchen, wie Legierungen, die Zink enthalten, oder den Weg und die Rolle von Zink in Organismen.^[140]

Zink -Dithiocarbamatkomplexe werden als landwirtschaftliche Verwendung verwendet Fungizide; diese beinhalten Zineb, Metiram, Propineb und Ziram.^[141] Zink Naphthenat wird als Holzkonservierungsmittel verwendet.^[142] Zink in Form von ZDDP, wird als Anti-Wear-Additiv für Metallteile in Motoröl verwendet.^[143]

Organische Chemie

Zugabe von Diphenylzinc zu einem Aldehyd

Organozink Chemie ist die Wissenschaft von Verbindungen, die Kohlenstoff-Zink-Bindungen enthalten und die physikalischen Eigenschaften, die Synthese und die chemischen Reaktionen beschreiben. Viele Organozink -Verbindungen sind wichtig.^{[144][145][146][147]} Zu den wichtigen Anwendungen gehören

• Die Frankland-Duppa-Reaktion, bei der eine Oxalat Ester (Rococoor) reagiert mit einem Alkylhalogenid R'x, Zink und Salzsäure Um die α-Hydroxycarboxylester rr'cohcoor zu bilden^[148][149]
• Am Nachteil sind Organozinks viel weniger nukleophil als Grigards und sie sind teuer und schwer zu handhaben. Im Handel erhältliche Diorganozinc -Verbindungen sind Dimethylzinc, Diethylzinc und Diphenylzinc. In einer Studie,^[150][151] Die aktive Organozinc -Verbindung wird von viel billiger erhalten Organobrom Vorläufer.

Zink hat viele Verwendungszwecke als Katalysator in der organischen Synthese gefunden, einschließlich der asymmetrischen Synthese, die billige und leicht verfügbare Alternative zu Edelmetallkomplexen ist. Die Ergebnisse (Ertrag und Enantiomerer Überschuss) mit chiralen Zinkkatalysatoren erhalten mit denen, die mit Palladium, Ruthenium, Iridium und anderen erzielt wurden, und Zink wird zum Metallkatalysator der Wahl.^[152]

Nahrungsergänzungsmittel

GNC Zink 50 mg Tabletten. Der Betrag übersteigt die, die die sichere Obergrenze in den USA (40 mg) und der Europäischen Union (25 mg) als sicher angesehen wird.

Zinkglukonat ist eine Verbindung, die für die Abgabe von Zink als a verwendet wird Nahrungsergänzungsmittel.

In den meisten Einzel-Tablets, rezeptfreien, täglichen Vitamin und Mineral Ergänzungsmittel, Zink ist in solchen Formen wie enthalten Zinkoxid, Zinkacetat, Zinkglukonatoder Zink Aminosäure -Chelat.^[153][154]

Im Allgemeinen wird eine Zinkergänzung empfohlen, wenn ein hohes Risiko für Zinkmangel (wie Länder mit niedrigem und mittlerem Einkommen) als vorbeugende Maßnahme besteht.^[155] Obwohl Zinkulfat eine häufig verwendete Zinkform ist, können Zinkcitrat, Gluconat und Picolinat auch gültige Optionen sein. Diese Formen sind besser absorbiert als Zinkoxid.^[156]

Gastroenteritis

Zink ist ein kostengünstiges und wirksamer Teil der Behandlung von Durchfall unter Kindern in Entwicklungsländern. Zink wird während des Durchfallers im Körper erschöpft und das Auffüllen von Zink mit einem 10- bis 14-tägigen Behandlungsgang kann die Dauer und Schwere der Durchfall-Episoden verringern und möglicherweise auch zukünftige Episoden für bis zu drei Monate verhindern.^[157] Gastroenteritis wird stark durch Einnahme von Zink abgeschwächt, möglicherweise durch direkte antimikrobielle Wirkung der Ionen in der Magen-Darmtraktoder durch die Absorption des Zink- und Wiedervergebens aus Immunzellen (alle Granulozyten Zink sekretieren) oder beides.^[158][159]

Erkältung

Gewichtszunahme

Zinkmangel kann zu Appetitverlust führen.^[163] Die Verwendung von Zink bei der Behandlung von Magersucht wurde seit 1979 befürwortet. Mindestens 15 klinische Studien haben gezeigt, dass Zink die Gewichtszunahme bei Anorexie verbessert hat. Eine Studie von 1994 zeigte, dass Zink die Rate der Körpermassenerhöhung bei der Behandlung von Magersucht Nervosa verdoppelte. Der Mangel anderer Nährstoffe wie Tyrosin, Tryptophan und Thiamin könnte zu diesem Phänomen der "mangelernährischen durch Mangelernährung" beitragen.^[164] Eine Metaanalyse von 33 prospektiven Interventionsstudien zur Zinkergänzung und deren Auswirkungen auf das Wachstum von Kindern in vielen Ländern zeigte, dass die Zinkergänzung allein einen statistisch signifikanten Einfluss auf lineare Wachstum und Körpergewichtszunahme hatte, was darauf hinweist, dass andere Mängel, die möglicherweise vorhanden waren waren nicht für Wachstumsverzögerung verantwortlich.^[165]

Sonstiges

Eine Cochrane -Überprüfung besagte, dass Menschen, die Zinkpräparate einnehmen altersbedingte Makuladegeneration.^[166] Zinkpräparate ist eine wirksame Behandlung für Acrodermatitis EnteropathicaEine genetische Störung, die die Zink -Absorption beeinflusste, die zuvor für betroffene Säuglinge tödlich war.^[63] Zinkmangel wurde in Verbindung gebracht mit Depression (MDD) und Zinkpräparate können eine wirksame Behandlung sein.^[167]

Topische Verwendung

Topische Vorbereitungen von Zink umfassen diejenigen, die auf der Haut verwendet werden, oft in Form von Zinkoxid. Zinkvorbereitungen können sich vor schützen Sonnenbrand im Sommer und Windburn im Winter.^[63] Dünn auf den Windelbereich eines Babys aufgetragen (Perineum) Mit jeder Windelwechsel kann es vor schützen Windelausschlag.^[63]

Chelated Zink wird in Zahnpasten und Mundwasser verwendet, um sie zu verhindern schlechter Atem; Zinkcitrat hilft, den Aufbau von zu verringern Infinitesimalrechnung (Zahnstein).^[168][169]

Zinkpyrithion ist in Shampoos weit verbreitet, um Schuppen zu verhindern.^[170]

Es wurde auch gezeigt, dass topisches Zink effektiv behandelt und verlängert wird Genitalherpes.^[171]

Biologische Rolle

Zink ist wesentlich Spurenelement Für Menschen^{[172][173][174]} und andere Tiere,^[175] für Pflanzen^[101] und für Mikroorganismen.^[176] Zink ist für die Funktion von über 300 benötigt Enzyme und 1000 Transkriptionsfaktoren,^[174] und wird gespeichert und übertragen in Metallothioneine.^[177][178] Es ist das zweithäufigste Spurenmetall beim Menschen nach Eisen und es ist das einzige Metall, das in allen auftritt Enzymklassen.^[101][174]

In Proteinen werden Zinkionen häufig an die Aminosäureseitenketten von koordiniert Asparaginsäure, Glutaminsäure, Cystein und Histidin. Die theoretische und rechnerische Beschreibung dieser Zinkbindung in Proteinen (sowie die anderer Übergangsmetalle) ist schwierig.^[179]

Grob 2–4Gramm Zink^[180] sind über den menschlichen Körper verteilt. Die meisten Zink sind im Gehirn, Muskeln, Knochen, Niere und Leber mit den höchsten Konzentrationen in der Prostata und den Teilen des Auges.^[181] Samen ist besonders reich an Zink, ein Schlüsselfaktor in Prostatadrüse Funktion und Fortpflanzungsorgane Wachstum.^[182]

Die Zinkhomöostase des Körpers wird hauptsächlich vom Darm kontrolliert. Hier, ZIP4 und speziell TRPM7 wurden mit der Darm -Zink -Aufnahme in Verbindung gebracht, die für das Überleben postnatal essentiell war.^[183][184]

Beim Menschen sind die biologischen Rollen von Zink allgegenwärtig.^[9][173] Es interagiert mit "einer Vielzahl von Bio Liganden",",^[9] und hat Rollen im Stoffwechsel von RNA und DNA, Signaltransduktion, und Genexpression. Es reguliert auch Apoptose. Eine Überprüfung aus dem Jahr 2015 ergab, dass etwa 10% der menschlichen Proteine ​​(~ 3000) Zink binden,^[185] Zusätzlich zu Hunderten mehr, die transportieren und transportieren; ein ähnliches in Silico studieren in der Pflanze Arabidopsis thaliana gefunden 2367 Zinkbezogene Proteine.^[101]

In dem Gehirn, Zink wird in spezifisch gespeichert synaptische Vesikel durch Glutamaterge Neuronen und kann die neuronale Erregbarkeit modulieren.^{[173][174][186]} Es spielt eine Schlüsselrolle in synaptische Plastizität Und so im Lernen.^[173][187] Zink Homöostase spielt auch eine entscheidende Rolle bei der funktionellen Regulation der zentrales Nervensystem.^{[173][186][174]} Dysregulation der Zinkhomöostase im Zentralnervensystem, die zu übermäßigen synaptischen Zinkkonzentrationen führt, wird angenommen Neurotoxizität durch mitochondrialen oxidativen Stress (z. B. durch Störung bestimmter Enzyme, die an der beteiligt sind Elektronentransportkette, einschließlich Komplex i, Komplex III, und α-Ketoglutarat-Dehydrogenase) die Dysregulation der Calciumhomöostase, die glutamatergische Neuronale Exzitotoxizitätund Störung in intraneuronaler Signaltransduktion.^[173][188] L- und D-Histidin erleichtern die Zinkaufnahme des Gehirns.^[189] SLC30A3 ist die primäre Zinktransporter beteiligt an der Homöostase der zerebralen Zink.^[173]

Enzyme

Banddiagramm von Menschen Carboanhydrase II, mit Zinkatom im Zentrum sichtbar

Zinkfinger Helfen Sie, DNA -Sequenzen zu lesen.

Zink ist effizient Lewis Säurezu einem nützlichen katalytischen Mittel in Hydroxylierung und andere enzymatische Reaktionen.^[190] Das Metall hat auch einen flexiblen Koordinationsgeometrie, was es Proteinen ermöglicht, die sie verwenden, um sich schnell zu verschieben Konformationen biologische Reaktionen durchführen.^[191] Zwei Beispiele für zinkhaltige Enzyme sind Carboanhydrase und Carboxypeptidase, die für die Prozesse von entscheidend sind Kohlendioxid (CO
₂) Regulation und Verdauung von Proteinen.^[192]

Im Wirbeltierblut konvertiert carbonische Anhydrase CO
₂ in Bicarbonat und dasselbe Enzym das Bicarbonat wieder in die zurückgreifende Weise verwandelt CO
₂ zum Ausatmen durch die Lunge.^[193] Ohne dieses Enzym würde diese Umwandlung etwa ein Million Mal langsamer auftreten^[194] im normalen Blut pH von 7 oder würde einen pH von 10 oder mehr erfordern.^[195] Die nicht verwandte β-Kohlenstoffanhydrase ist in Pflanzen zur Bildung von Blättern erforderlich, die Synthese von Indol Essigsäure (Auxin) und Alkoholische Fermentation.^[196]

Carboxypeptidase spaltet Peptidverbindungen während der Verdauung von Proteinen. EIN kovalente Bindung koordinieren wird zwischen dem terminalen Peptid und einer C = O -Gruppe gebildet, die an Zink gebunden ist, was dem Kohlenstoff eine positive Ladung ergibt. Dies hilft, eine zu erstellen hydrophob Tasche auf dem Enzym in der Nähe des Zinkes, das den nicht Pololischen Teil des zu verdauten Proteins anzieht.^[192]

Signalisierung

Zink wurde als Bote erkannt und in der Lage, Signalwege zu aktivieren. Viele dieser Wege liefern die treibende Kraft im abweichenden Krebswachstum. Sie können durch gezielt werden Zip -Transporter.^[197]

Andere Proteine

Zink spielt eine rein strukturelle Rolle in Zinkfinger, Wendungen und Cluster.^[198] Zinkfinger bilden Teile einiger Transkriptionsfaktoren, die Proteine ​​sind, die erkennen DNA -Basissequenzen während der Replikation und Transkription von DNA. Jedes der neun oder zehn Zn²⁺
Ionen in einem Zinkfinger hilft dabei Aminosäuren im Transkriptionsfaktor.^[194]

Im Blutplasma, Zink ist an gebunden und transportiert von Albumin (60%, niedriger Affinität) und Transferrin (10%).^[180] Da Transferrin auch Eisen transportiert, reduziert übermäßiges Eisen die Zinkabsorption und umgekehrt. Ein ähnlicher Antagonismus existiert mit Kupfer.^[199] Die Konzentration von Zink im Blutplasma bleibt unabhängig von der Zinkaufnahme relativ konstant.^[190] Zellen in der Speicheldrüse, Prostata, Immunsystem und Darmkonsum Zinksignalisierung mit anderen Zellen zu kommunizieren.^[200]

Zink kann in festgehalten werden Metallothionein Reserven innerhalb von Mikroorganismen oder im Darm oder in der Leber von Tieren.^[201] Metallothionein in Darmzellen kann die Absorption von Zink um 15–40%einstellen.^[202] Eine unzureichende oder übermäßige Zinkaufnahme kann jedoch schädlich sein; Überschüssiges Zink beeinträchtigt besonders die Kupferabsorption, da Metallothionein beide Metalle absorbiert.^[203]

Der Mensch Dopamintransporter enthält ein hohe Affinität Extrazelluläres Zink Bindungsstelle was bei Zinkbindung Dopamin hemmt Wiederaufnahme und verstärkt Amphetamin-induziert Dopaminausfluss in vitro.^{[204][205][206]} Der Mensch Serotonintransporter und Noradrenalintransporter enthalten keine Zinkbindungsstellen.^[206] Etwas EF-Hand Calciumbindungsproteine wie zum Beispiel S100 oder NCS-1 sind auch in der Lage, Zinkionen zu binden.^[207]

Ernährung

Ernährungsempfehlungen

Das US -amerikanisches Institut für Medizin (IOM) aktualisierte geschätzte durchschnittliche Anforderungen (Ohren) und empfohlene Ernährungsberechtigungen (RDAs) für Zink im Jahr 2001. Die aktuellen Ohren für Zink für Frauen und Männer im Alter von 14 Jahren beträgt 6,8 bzw. 9,4 mg/Tag. Die RDAs sind 8 und 11 mg/Tag. RDAs sind höher als die Ohren, um Mengen zu identifizieren, die Personen mit überdurchschnittlichen Anforderungen abdecken. RDA für die Schwangerschaft beträgt 11 mg/Tag. RDA für die Laktation beträgt 12 mg/Tag. Für Säuglinge bis zu 12 Monate beträgt die RDA 3 mg/Tag. Für Kinder im Alter von 1 bis 13 Jahren steigt die RDA mit dem Alter von 3 bis 8 mg/Tag an. Was die Sicherheit betrifft, setzt die IOM ein Tolerierbare obere Einlassniveaus (ULS) für Vitamine und Mineralien, wenn Beweise ausreichen. Im Fall von Zink ist die Erwachsene UL 40 mg/Tag (niedriger für Kinder). Zusammen sind die Ohren, Rdas, AIs und ULs als als bezeichnet als Nahrungsreferenzaufnahme (DRIS).^[190]

Das Europäische Lebensmittelsicherheitsbehörde (EFSA) bezieht sich auf die kollektive Informationsmenge als Nahrungsreferenzwerte mit Bevölkerungsreferenzaufnahme (PRI) anstelle von RDA und durchschnittlicher Anforderungen anstelle von Ohr. KI und UL sind gleich definiert wie in den Vereinigten Staaten. Für Menschen ab 18 Jahren sind die PRI -Berechnungen komplex, da die EFSA höhere und höhere Werte als die festgelegt hat Phytate Der Inhalt der Ernährung nimmt zu. Für Frauen steigt PRIS von 7,5 auf 12,7 mg/Tag mit zunehmender Phytate -Aufnahme von 300 auf 1200 mg/Tag; Für Männer beträgt der Bereich 9,4 bis 16,3 mg/Tag. Diese PRIs sind höher als die US -RDAs.^[208] Die EFSA überprüfte dieselbe Sicherheitsfrage und stellte ihre UL auf 25 mg/Tag fest, was viel niedriger ist als der US -Wert.^[209]

Für die Kennzeichnungszwecke für US -amerikanische Nahrungsmittel- und Nahrungsergänzungsmittel wird der Betrag in einer Portion als Prozentsatz des täglichen Werts (%DV) ausgedrückt. Für Zinkkennzeichnungszwecke betrug 100% des Tageswerts 15 mg, aber am 27. Mai 2016 wurde es auf 11 mg überarbeitet.^[210][211] Eine Tabelle der alten und neuen erwachsenen täglichen Werte wird bei der Bereitstellung Referenztäglicher Einnahme.

Nahrungsaufnahme

Lebensmittel und Gewürze Zink enthalten

Tierprodukte wie Fleisch, Fisch, Schalentiere, Geflügel, Eier und Milchprodukte enthalten Zink. Die Zinkkonzentration in Pflanzen variiert mit dem Niveau im Boden. Mit ausreichend Zink im Boden sind die Lebensmittelpflanzen, die am meisten Zink enthalten Sesam, Mohn, Alfalfa, Sellerie, und Senf.^[212] Zink wird auch in gefunden Bohnen, Nüsse, Mandeln, Vollkorn, Kürbissamen, Sonnenblumenkerne, und schwarzer Johannisbeere.^[213]

Andere Quellen sind befestigte Nahrung und Nahrungsergänzungsmittel in verschiedenen Formen. Eine Überprüfung von 1998 kam zu dem Schluss, dass Zinkoxid, eines der häufigsten Nahrungsergänzungsmittel in den USA und Zinkcarbonat nahezu unlöslich und im Körper schlecht absorbiert sind.^[214] In dieser Übersicht wurden Studien zitiert, in denen bei den Probanden, die Zinkoxid und Zinkcarbonat konsumierten, niedrigere Zinkkonzentrationen von Plasma als bei denjenigen, die Zinkacetat- und Sulfatsalze einnahmen.^[214] Für die Befestigung empfohlen jedoch eine Überprüfung von 2003, empfohlenes Getreide (mit Zinkoxid) als billige, stabile Quelle, die genauso leicht absorbiert ist wie die teureren Formen.^[215] Eine Studie aus dem Jahr 2005 ergab, dass verschiedene Zinkverbindungen, einschließlich Oxid und Sulfat, statistisch signifikante Absorptionsunterschiede bei Mais -Tortillas nicht zeigten.^[216]

Mangel

Fast zwei Milliarden Menschen in den Entwicklungsländern haben Zinkmangel. Zu den gefährdeten Gruppen gehören Kinder in Entwicklungsländern und ältere Menschen mit chronischen Krankheiten.^[10] Bei Kindern führt es zu einer Zunahme von Infektionen und Durchfall und trägt zum Tod von etwa 800.000 Kindern weltweit pro Jahr bei.^[9] Die Weltgesundheitsorganisation befürwortet die Zinkergänzung für schwere Unterernährung und Durchfall.^[217] Zinkpräparate tragen dazu bei, Krankheiten zu verhindern und die Mortalität zu verringern, insbesondere bei Kindern mit geringem Geburtsgewicht oder verkümmertem Wachstum.^[217] Zinkpräparate sollten jedoch nicht allein verabreicht werden, da viele in den Entwicklungsländern mehrere Mängel aufweisen und Zink mit anderen Mikronährstoffen interagiert.^[218] Während ein Zinkmangel normalerweise auf unzureichende Nahrungsaufnahme zurückzuführen ist, kann er mit dem verbunden sein Malabsorption, Acrodermatitis Enteropathica, chronische Lebererkrankungen, chronische Nierenerkrankungen, Sichelzellenerkrankungen, Diabetes, Malignität und andere chronische Krankheiten.^[10]

In den Vereinigten Staaten ergab eine föderale Umfrage zum Nahrungsmittelkonsum, dass bei Frauen und Männern über 19 Jahren der durchschnittliche Verbrauch 9,7 bzw. 14,2 mg/Tag betrug. Für Frauen konsumierten 17% weniger als das Ohr für Männer 11%. Die Prozentsätze unter dem Ohr stiegen mit dem Alter.^[219] Das jüngste veröffentlichte Update der Umfrage (NHANES 2013–2014) meldete niedrigere Durchschnittswerte - 9,3 und 13,2 mg/Tag - erneut, wobei die Aufnahme mit dem Alter abnahm.^[220]

Die Symptome eines leichten Zinkmangels sind vielfältig.^[190] Zu den klinischen Ergebnissen gehören depressives Wachstum, Durchfall, Impotenz und verzögerte sexuelle Reifung. Alopezie, Augen- und Hautläsionen, beeinträchtigter Appetit, veränderte Erkenntnis, beeinträchtigte Immunfunktionen, Defekte bei der Kohlenhydratanwendung und Fortpflanzung Teratogenese.^[190] Zinkmangel deprimiert die Immunität,^[221] Aber übermäßiges Zink tut es auch.^[180]

Trotz einiger Bedenken,^[222] Westvegetarier und Veganer leiden nicht mehr unter offenem Zinkmangel als Fleischfresser.^[223] Zu den wichtigsten Pflanzenquellen für Zink gehören gekochte getrocknete Bohnen, Meeresgemüse, angereicherte Getreide, Soja -Lebensmittel, Nüsse, Erbsen und Samen.^[222] Jedoch, Phytates In vielen Vollkorn- und Fasern können die Zinkabsorption beeinträchtigen, und die marginale Zinkaufnahme hat eine kaum verständliche Auswirkungen. Das Zink Chelator Phytate, in Samen gefunden und Müsli Kleie, kann zur Zink -Malabsorption beitragen.^[10] Einige Beweise deuten darauf hin, dass mehr als die US -RDA (8 mg/Tag für erwachsene Frauen; 11 mg/Tag für erwachsene Männer) bei Personen erforderlich sein kann, deren Ernährung in Phytaten, wie beispielsweise einige Vegetarier, hoch ist.^[222] Das Europäische Lebensmittelsicherheitsbehörde (EFSA) Richtlinien versuchen, dies zu kompensieren, indem sie eine höhere Zinkaufnahme empfehlen, wenn die Phytate -Aufnahme der Ernährung größer ist.^[208] Diese Überlegungen müssen gegen den Mangel an angemessenem Zink ausgeglichen werden Biomarkerund der am weitesten verbreitete Indikator, Plasmazink, hat schlechte Empfindlichkeit und Spezifität.^[224]

Bodensanierung

Ein Art von Calluna, Erica und Vaccinium kann in zinkmetalliallierenden Böden wachsen, da die Translokation giftiger Ionen durch die Wirkung von verhindert wird Ericoid Mykorrhiza -Pilze.^[225]

Landwirtschaft

Zinkmangel scheint der häufigste Mikronährstoffmangel in Ernteanlagen zu sein; Es ist besonders häufig in hohen Böden.^[226] Zinkmangel Boden ist kultiviert In der Ackerland von etwa der Hälfte der Türkei und Indien, einem Drittel aus China und dem größten Teil Westaustraliens. In diesen Bereichen wurden wesentliche Reaktionen auf die Zinkdüngung berichtet.^[101] Pflanzen, die in Böden wachsen, die Zinkmangel sind, sind anfälliger für Krankheiten. Zink wird dem Boden hauptsächlich durch die Verwitterung von Gesteinen hinzugefügt, aber Menschen haben Zink durch Verbrennung fossiler Brennstoffe, Minenabfälle, Phosphatdünger, Pestizid (Pestizid (Zinkphosphid), Kalkstein, Gülle, Abwasserschlamm und Partikel von verzinkten Oberflächen. Überschüssiges Zink ist für Pflanzen giftig, obwohl die Zink -Toxizität weitaus weniger weit verbreitet ist.^[101]

Vorsichtsmaßnahmen

Toxizität

Obwohl Zink eine wesentliche Voraussetzung für eine gute Gesundheit ist, kann überschüssiges Zink schädlich sein. Übermäßige Absorption von Zink unterdrückt Kupfer- und Eisenabsorption.^[203] Das freie Zinkion in Lösung ist für Pflanzen, Wirbellose und sogar Wirbeltierfische sehr giftig.^[227] Das freie Ionenaktivitätsmodell ist in der Literatur gut etabliert und zeigt das gerade mikromolar Mengen des freien Ions töten einige Organismen. Ein aktuelles Beispiel zeigte 6 mikromolare Tötung von 93% aller Daphnia im Wasser.^[228]

Das freie Zink -Ion ist mächtig Lewis Säure bis zum Sein ätzend. Magensäure enthält Salzsäure, in dem sich metallische Zink leicht auflöst, um ätzendes Zinkchlorid zu geben. Schlucken eines amerikanischen nach 1982 Cent Das Stück (97,5% Zink) kann die Magenschleife durch die hohe Löslichkeit des Zinkionen im sauren Magen verursachen.^[229]

Beweise zeigen, dass Menschen, die täglich 100–300 mg Zink nehmen, induziert werden können Kupfermangel. In einer Studie aus dem Jahr 2007 wurde festgestellt, dass ältere Männer, die täglich 80 mg täglich einnahmen, häufiger wegen Harnkomplikationen ins Krankenhaus eingeliefert wurden als diejenigen, die ein Placebo einnahmen.^[230] Werte von 100–300 mg können die Verwendung von Kupfer und Eisen beeinträchtigen oder das Cholesterin nachteilig beeinflussen.^[203] Zink über 500 ppm in Boden stört die Pflanzenabsorption anderer wesentlicher Metalle wie Eisen und Mangan.^[102] Eine Bedingung, die als die genannt wird Zink -Shakes oder "Zinkschirschen" können durch Inhalation von Zinkdämpfen induziert werden Löschen oder verzinkte Materialien.^[134] Zink ist eine häufige Zutat von Prothese Creme, die zwischen 17 und 38 mg Zink pro Gramm enthalten kann. Behinderung und sogar Todesfälle durch übermäßige Verwendung dieser Produkte wurden behauptet.^[231]

Die USA Food and Drug Administration (FDA) erklärt, dass Zink Nervenrezeptoren in der Nase schädigt und verursacht wird Anosmie. Berichte über Anosmie wurden auch in den 1930er Jahren beobachtet, als Zinkpräparate bei einem fehlgeschlagenen Versuch zur Verhütung verwendet wurden Polio Infektionen.^[232] Am 16. Juni 2009 ordnete die FDA die Entfernung von intranasalen kalten Produkten in Zinkbasis aus Ladenregalen an. Die FDA sagte, der Geruchsverlust könne lebensbedrohlich sein, weil Menschen mit beeinträchtigten Geruchsgeruch kein undichte Gas oder Rauch erkennen können und nicht sagen können, ob das Essen verdorben hat, bevor sie es essen.^[233]

Jüngste Untersuchungen legen nahe, dass die topische antimikrobielle Zinkpyrithion ein wirksames ist Hitzeschock Reaktionsinduktor, der die genomische Integrität mit der Induktion von beeinträchtigen kann PARP-Abhängige Energiekrise im kultivierten Menschen Keratinozyten und Melanozyten.^[234]

Vergiftung

1982 die US Mint begann zu platzen pennies mit Kupfer beschichtet, aber hauptsächlich Zink enthält. Zink -Pennies stellen ein Risiko für Zinktoxikose dar, was tödlich sein kann. In einem Fall einer chronischen Einnahme von 425 Pennys (über 1 kg Zink) führte er aufgrund von Magen -Darm -Bakterien und Pilzen zum Tod Sepsis. Ein anderer Patient, der 12 Gramm Zink aufnahm, zeigte sich nur Lethargie und Ataxia (grobe Mangel an Koordination von Muskelbewegungen).^[235] Mehrere andere Fälle wurden von Menschen berichtet, die durch die Zinkvergiftung durch die Aufnahme von Zinkmünzen leiden.^[236][237]

Pennys und andere kleine Münzen werden manchmal von Hunden aufgenommen, die die tierärztliche Entfernung der Fremdkörper erfordern. Der Zinkgehalt einiger Münzen kann zu Zinktoxizität führen, die bei Hunden durch schwere Hunde häufig tödlich sind hämolytische Anämie und Leber- oder Nierenschäden; Erbrechen und Durchfall sind mögliche Symptome.^[238] Zink ist sehr giftig in Papageien Und Vergiftungen können oft tödlich sein.^[239] Der Konsum von in verzinkten Dosen gespeicherten Fruchtsäften hat zu Massenpapageienvergiftungen mit Zink geführt.^[63]

Siehe auch

• Liste der Länder nach Zinkproduktion
• Spelter
• Nassspeicherfleck
• Zinklegierung elektroplieren
• Metallrauchfieber
• Piotr Steinkeller

Anmerkungen

Zitate

Literaturverzeichnis

Externe Links

• Zink Fact Sheet aus den USA. Nationales Gesundheitsinstitut
• Geschichte und Etymologie von Zink
• Statistik und Informationen aus der US -amerikanischen Geological Survey
• Reduzierung von Agenten> Zink
• American Zinc Association Informationen über die Verwendungen und Eigenschaften von Zink.
• Iszb Internationale Gesellschaft für Zinkbiologie, gegründet 2008. Eine internationale gemeinnützige Organisation, die Wissenschaftler zusammenbringt, die an den biologischen Handlungen von Zink arbeiten.
• Zinc-UK 2010 gegründet, um Wissenschaftler im Vereinigten Königreich zusammenzubringen, die an Zink arbeiten.
• Zink bei Die periodische Tabelle der Videos (Universität Nottingham)
• Zinkbind - Eine Datenbank biologischer Zinkbindungsstellen.