История получения цинка, его химические св-ва и применение цинка в промышленности

    Дисциплина: Химия и физика
    Тип работы: Доклад
    Тема: История получения цинка, его химические св-ва и применение цинка в промышленности

    Доклад по
    химии (автор: Зверев Иван, г. Москва.)
    65,38
    Цинк
    Элемент цинк (Zn) в таблице Менделеева имеет порядковый номер 30. Он находится в четвертом периоде второй группы. Атомный вес - 65,37. Распределение электронов по слоям
    2-8-18-2.
    плотность его
    равна 7,14 г/см3. При обыкновенной температуре цинк довольно хрупок, но при 100-110 С он хорошо гнется и прокатывается в листы. На воздухе цинк покрывается тонким слоем окиси,
    предохраняющим его от дальнейшего окисления. Вода почти не действует на цинк, хотя он и стоит в ряду активности значительно левее водорода. Это объясняется тем, что образующаяся на
    поверхности цинка при взаимодействии его с водой гидроокись практически нерастворима и препятствует дальнейшему течению реакции. В разбавленных же кислотах цинк легко растворяется с
    образованием соответствующих солей. Кроме того, цинк подобно бериллию и другим металлам, образующим амфотерные гидроокиси, растворяется в щелочах. Если нагреть цинк на воздухе до
    температуры кипения, то пары его воспламеняются и сгорают зеленовато-белым пламенем, образуя окись цинка.
    Немного истории
    Соединения цинка и его сплавы известны человечеству с глубокой древности, металлический же цинк был получен значительно
    позднее, чем железо, свинец и олово. Это обстоятельство объясняется тем, что обычные способы плавки руды с углем здесь не достигали цели; чтобы восстановить цинк, его надо быстро
    нагреть до температуры около 1000 градусов, но при этом он кипит и в виде паров теряется вместе с дымовыми газами. Только после того как научились конденсировать пары цинка в глиняных
    сосудах, стало возможных получение металла
    в свободном состоянии. Полагают, что такой дистилляционный способ получения свободного цинка впервые был изобретен в Китае.
    Латунь (сплав меди с цинком) была известна грекам, индусам и другим народам Востока, употреблявшим ее для изготовления различных предметов домашнего обихода,
    художественного литья и украшений. Отдельные предметы из латуни, относящиеся к периоду за 1500 лет до н.э., были найдены в Палестине. Приготовление латуни восстановлением особой земли
    кадмия (так назывались в древности многие минералы, содержащие цинк, отличие между которые не делали) углем в присутствии меди описывают Аристотель (384- 322 гг. до н.э.), Плиний
    Старший (23-79 гг. н.э.) и Гомер. Плиний Старший и Диоскрид из Аназарбуса описывают лекарственные средства, содержащие соединения цинка. Лекарства эти употреблялись для заживления ран
    и при лечении глазных болезней.
    В доисторических дакийских развалинах в Трансильвании был найден идол, отлитый из сплава, содержащего около 87% цинка. Получение металлического цинка из галмея (Zn
    O) впервые описывает Страбон (60-20 гг. до н.э.). Цинк в этот период называли тутией или фальшивым серебром.
    Благодаря довольно сложной выработке цинка из руд в X-XI вв. н.э. искусство получения цинка в Европе было утрачено, и он
    ввозился сюда под названием индийского олова из Китая и Индии.
    В конце XIII в. н.э. итальянский путешественник Марко Поло описал способ получения металлического цинка в Персии. В 1637
    году метод выплавки цинка и его свойства описываются в китайской книге “Циан коняг канн у”. Казалось бы, что раз метод получения описан в литературе, то его легко могли перенять
    другие народы и применить у себя на родине. Но этого не случилось. Экономическая и культурная разобщенность народов, слабые транспортные связи, а главное, стремление многих ученых
    описывать свои открытия на непонятном языке - все это препятствовало быстрому распространению технических достижений.
    Вторично получение цинка в Европе стало известно в начале XVI века. О способе его выплавки упоминают в своих
    сочинениях Георг Агрикола (1494-1555) и Теофраст Парацельс. Однако и после этого цинк в Европе был большой редкостью, что продолжалось почти до конца XVIII в.
    Название же “цинк” происходит от латинского слова, обозначающего бельмо или белый налет, и впервые встречается у
    Парацельса в 1530 году. Роберт Бойль назвал цинк “спелтером”. У нас цинк И.Шлаттер (1736) называл “туцией”, Ломоносов (1742) ввел название “цинк”, но оно не пользовалось успехом и
    цинк чаще всего называли “шпиаутер”.
    8-м издании “Основ химии” (1906)
    Д.И.Менделеев употребляет современное название цинка, но наряду с этим ставит в скобках и другое его название - ”шпиаутер”. Из этого можно заключить, что во
    времена Менделеева старое название цинка было достаточно широко распространено.
    Металлический цинк.
    В XVI веке были предприняты первые попытки выплавлять цинк в заводских условиях. Но производство “не пошло”, технологические трудности оказались непреодолимыми. Цинк пытались
    получать точно так же, как и другие металлы. Руду обжигали, превращая цинк в окись, затем эту окись восстанавливали углем...
    Цинк, естественно, восстанавливался, взаимодействуя с углем, но ... не выплавлялся. Не выплавлялся потому, что этот
    металл уже в плавильной печи испарялся - температура его кипения всего 906 С. А в печи был воздух. Встречая его, пары активного цинка реагировали с кислородом, и вновь образовывался
    исходный продукт-окись цинка.
    Наладить цинковое производство в Европе удалось лишь после того, как руду стали восстанавливать в закрытых ретортах
    без доступа воздуха. Примерно так же “черновой” цинк получают и сейчас, а очищают его рафинированием. Следует иметь в виду, что чисто цинковые руды в природе почти не встречаются.
    Сложный химический и минералогический состав руд, содержащих цинк, был одной из причин, по которым цинковое производство рождалось долго и трудно. В переработке
    полиметаллических руд и сейчас еще есть нерешенные проблемы...
    Вернемся же к теме использования цинка. Цинк часто используется в металлургии и при производстве пиротехники. При этом он проявляет свои особенности.
    При резком охлаждении пары цинка сразу же, минуя жидкое состояние, превращаются в твердую пыль. Часто бывает нужно
    сохранить цинк именно в виде пыли, а не переплавлять его в слитки.
    В пиротехнике цинковую пыль применяют, чтобы получить голубое пламя. Цинковая пыль используется в производстве редких и
    благородных металлов. В частности, таким цинком вытесняют золото и серебро из цианистых растворов. Но это еще не все. Вы никогда не задумывались, почему металлические мосты, пролеты
    заводских цехов и другие крупногабаритные изделия из металла чаще всего окрашивают в серый цвет?
    Главная составная часть применяемой во всех этих случаях краски - все та же цинковая пыль. Смешанная с окисью цинка и льняным маслом,
    она превращается в краску, которая отлично предохраняет от коррозии. Эта краска к тому же дешева, хорошо прилипает к поверхности металла и не отслаивается при температурных перепадах.
    Изделия, которые покрывают такой краской, должны быть не марки и в то же время опрятны.
    На свойствах цинка сильно сказывается степень его чистоты. При 99,9 и 99,99% чистоты цинк хорошо растворяется в кислотах.
    Но стоит “прибавить” еще одну девятку (99,999%), и цинк становится нерастворимым в кислотах даже при сильном наг...

    Забрать файл

    Похожие материалы:


ПИШЕМ УНИКАЛЬНЫЕ РАБОТЫ
Заказывайте напрямую у исполнителя!


© 2006-2016 Все права защищены