锌是一种化学元素,它的原子序数是30,是一种浅灰色的过渡金属。世界上最早发现并使用锌的是中国,在10~11世纪中国是首先大规模生产锌的国家。锌(Zinc)是第四“常见”的金属,仅次于。锌有药用价值,1750~1850年人们已开始用氧化锌和硫化锌来治病。并且锌是人体必需的微量元素,1963年人类发现了人体缺乏锌就会生病。另外,外观呈现银白色的锌,在现代工业中对于电池制造上有不可抹灭的地位,为一相当重要的金属。

简介

  锌(中文读音:xīn)化学符号是Zn,它的原子序数是30,相对原子质量为65。锌是一种蓝白色金属。密度为7.14克/立方厘米,熔点为419.5℃。在室温下,性较脆;100~150℃时,变软;超过200℃后,又变脆。锌的化学性质活泼,在常温下的空气中,表面生成一层薄而致密的碱式碳酸锌膜,可阻止进一步氧化。当温度达到225℃后,锌氧化激烈。燃烧时,发出蓝绿色火焰。锌易溶于,也易从溶液中置换、银、铜等。锌的氧化膜熔点高,但金属锌熔点却很低,所以在酒精灯上加热锌片,锌片熔化变软,却不落下,正是因为氧化膜的作用。锌是第四常见的金属,仅次于铁、铝及铜。

历史

  锌也是人类自远古时就知道其化合物的元素之一。锌矿石和铜熔化制得合金——黄铜,早为古代人们所利用。但金属状锌的获得比铜、铁、锡、铅要晚得多,一般认为这是由于碳和锌矿共热时,温度很快高达1000 ℃以上,而金属锌的沸点是906℃,故锌即成为蒸气状态,随烟散失,不易为古代人们所察觉,只有当人们掌握了冷凝气体的方法后,单质锌才有可能被取得。
   世界上最早发现并使用锌的是中国,在10~11世纪中国是首先大规模生产锌的国家。明朝末年宋应星所著的《天工开物》一书中有世界上最早的关于炼锌技术的记载。1750~1850年人们已开始用氧化锌和硫化锌来治病。1869年Raulin发现锌存在于生活机体中,并为生活机体所必需。1963年报告了人体的锌缺乏病,于是锌开始列为人体必需营养素。锌的生产过程非常简单,将炉甘石(即菱锌矿石)装满在陶罐内密封,堆成锥形,罐与罐之间的空隙用木炭填充,将罐打破,就可以得到提取出来的金属锌锭。另外,我国化学史和分析化学研究的开拓者王链(1888—1966)在1956年分析了唐、宋、明、清等古钱后,发现宋朝的绍圣钱中含锌量高,提出中国用锌开始于明朝嘉庆年间的正确的科学结论。锌的实际应用可能比《天工开物》成书年代还早。
   锌的名称来源于拉丁文Zincum,意思是“白色薄层”或“白色沉积物”,它的化学符号Zn也来源于此,其英文名称是Zinc。

主要用途

  世界上锌的全部消费中大约有一半用于镀锌,约10%用于黄铜青铜,不到10%用于锌基合金,约7.5%用于化学制品。通过在熔融金属槽中热浸镀需要保护的材料和制品,锌可用于防蚀。对金属制品,可分批镀锌;对轧制钢带卷,可连续镀锌。近年来,钢带热浸镀锌量有显著增长。电镀锌也有使用,但该法一般用于较薄的镀层和不同的表面光洁度。使用含锌粉的涂料是涂层的另一种方法;对于与水连续接触的物体,如用于船舶、桥梁和近海油气井架的大的钢构件,只须和大的锌块连接,便可得到保护,不过锌块要定期更换。压铸是锌的另一个重要应用领域,它用于汽车、建筑、部分电气设备、家用电器、玩具等的零部件生产。锌也常和铝制成合金,以获得强度高、延展性好的铸件。在制成薄板时(一般是用连铸连轧法生产薄板),锌还常和少量铜和钛制成合金,以获得必需的抗蠕变性能。国际铅锌研究组预测,2004年全球锌消费量会比2003年的985万t增长4.8%,2005年将再增长4.3%,预计2005年中国将占世界锌消费总量的四分之一,它的消费增长的部分原因是镀锌钢用量的增长。相比之下,美国可能只占全球锌需求的十分之一。
   由于锌在常温下表面易生成一层保护膜,所以锌最大的用途是用于镀锌工业。锌能和许多有色金属形成合金,其中锌与铝、铜等组成的合金,广泛用于压铸件。锌与组成的黄铜,用于机械制造业。含少量铅镉等元素的锌板可制成锌锰干电池负极、印花锌板、有粉腐蚀照相制板和胶印印刷板等。锌与酸或强碱都能发生反应,放出氢气。锌肥(硫酸锌、氯化锌)有促进植物细胞呼吸、碳水化合物的代谢等作用。锌粉、锌钡白、锌铬黄可作颜料。氧化锌还可用于医药、橡胶、油漆等工业。

制取方法

  将铁闪锌矿或闪锌矿在空气中煅烧成氧化锌,然后用炭还原即得;或用硫酸浸出成硫酸锌后,再用电解法将锌沉积出来。

锌在人体中的作用

      
儿童初乳锌颗粒
儿童初乳锌颗粒
       锌是人体中必要的微量元素。人体内大约含有2g锌,大部分分布在骨骼、肌肉、血浆和头发中。含锌最高的组织是眼球的视觉部分(含4%)和前列腺。人体中含锌的酶(如输氧的碳酸酐酶、骨骼生长所需的碱性磷酸酶)和被锌激活的酶达70多种。锌参与核酸蛋白质的代谢过程,能促进皮肤、骨骼和性器官的正常发育,维持消化和代谢活动。发育中的儿童缺锌时会引起厌食症、侏儒症等,因此,人们把锌称为“生命的元素”。
锌在人体中的具体作用有:
一.参加人体内许多金属酶的组成 锌是人机体中200多种酶的组成部分;
二.促进机体的生长发育和组织再生 锌是调节基因即调节DNA复制、转译和转录的DNA聚合酶的必需组成部分;
  三.促进食欲 动物和人缺锌时,会出现食欲缺乏。口服组氨酸以造成人工缺锌时(组氨酸可夺取体内结合于白蛋白的锌,使之从尿中排出,引起体内缺锌),也可引起食欲显著减退。这都证明锌有维持正常食欲的作用;
  四.锌可能通过参加构成一种含锌蛋白-唾液蛋白对味觉及食欲起促进作用;
  五.维持性器官和性机能的正常;
  六.保护皮肤健康;
  七.参加免疫功能过程,锌可以增强免疫机制,提高抵抗力。

人体缺锌会如何

     营养性锌缺乏病又称锌缺乏症,是由于摄入不足,需要量增加,膳食锌生物利用率低所致。锌是人体六大酶类、200 种金属酶的组成成份或辅酶,对全身代谢起广泛作用。缺锌时,以食欲减退、生长迟缓、异食癖和皮炎为突出表现,多发生于<6 岁的小儿。
当人体缺锌时会有以下主要表现:
  一、食欲不振等胃肠道症状,患者饮食下降,味觉异常,常会出现喜欢吃泥土、豆子、纸张等异常表殃,医学上称之为“异嗜癖”;
  二、生长发育停滞、身材矮小,形如侏儒。锌缺乏还可引起骨骼的异常,表现 为下肢关节出现炎性改变;
  三、青少年缺锌可出现性发育缓慢,性成熟延迟,性器官呈幼稚型,性功能下降,精子减少,第二性征发育不全,月经不正常或停止,没有生育能力等症状;
  四、锌缺乏时,还可出现贫血、伤口愈合缓慢、皮肤粗糙、肢端皮炎、易患感冒等.孕妇缺锌可甚止可引起胎儿畸形;
  五、儿童缺锌会出现食欲下降、反复感染、生长迟缓、性发育落后、智能低下等症状。

锌过量中毒

      锌是人体的重要元素,补锌对人体来说是必需的。但是补锌不能盲目,如果补锌过量了就会引发各种问题,锌中毒就是其中一种。锌中毒可能发生于治疗中或服用锌剂及锌容器储存食品时,锌中毒的表现为恶心、呕吐、急性腹痛、腹泻和发热等等。给实验动物以大剂量的锌,可产生贫血、生长停滞和突然死亡。锌中毒通常在停止锌的接触或摄入后,症状短期内即可消失。所以补锌需要科学,切忌盲目补锌。