Lexikon: Zink

 

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Dieser Artikel behandelt das chemische Element Zink. Für das gleichnamige Musikinstrument siehe Zink (Musik).

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Eigenschaften
- Zink - Gallium
Cd  
 
 
Ar3d104s2
64
30
Zn
Allgemein
Name, Liste der chemischen Elemente nach Symbol|Symbol, Liste der chemischen Elemente nach der Ordnungszahl|Ordnungszahl Zink, Zn, 30
Serie Übergangsmetalle
Gruppe, Periode des Periodensystems|Periode, Block des Periodensystems|Block 12, Periode-4-Element|4, d-Block|d
Aussehen bläulich blassgrau
Atomar
65,409
(berechnet) pm
Kovalenter Radius pm
van der Waals-Radius 139 pm
[[Argon|Ar]3d104s2
pro 2, 8, 18, 2
Oxidationszustände () 2 (amphoter)
1,65 ()
1. 906,4 kJ/mol
2. Ionisierungsenergie 1733,3 kJ/mol
3. Ionisierungsenergie 3833 kJ/mol
4. Ionisierungsenergie 5731 kJ/mol
Physikalisch
fest
hexagonal
Dichte () kg/m3 (2,5)
diamagnetisch
K (419,5 °C)
1180 K (907 °C)
Molares Volumen m3/mol
kJ/mol
7,322 kJ/mol
Pa bei 692,73 K
m/s bei 293,15 K
Verschiedenes
Spezifische Wärmekapazität J/(kg · K)
Elektrische Leitfähigkeit S/m
W/(m · K)
Isotope
Isotop NH t1/2 ZM ZE mega|MElektronenvolt|eV ZP
62Zn {syn.} h ε 1,627 62Cu
63Zn {syn.} min ε 3,367 63Cu
64Zn 48,6 % Zn ist Stabiles Isotop|stabil mit 34 en
65Zn {syn.} d ε 1,352 65Cu
66Zn 27,9 % Zn ist stabil mit 36 Neutronen
67Zn 4,1 % Zn ist stabil mit 37 Neutronen
68Zn 18,8 % Zn ist stabil mit 38 Neutronen
69Zn {syn.} min β- 0,906 Ga
70Zn 0,6 % Zn ist stabil mit 40 Neutronen
71Zn {syn.} min β- 2,813 Ga
72Zn {syn.} h β- 0,458 Ga
NMR-Eigenschaften
67Zn
5/2
T 1,673 · 107
Empfindlichkeit 0,00285
T MHertz (Einheit)|Hz
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheitensystem|SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt,
gelten die angegebenen Daten bei Normbedingungen.

Zink ist ein chemisches Element. Es ist ein bläulich-weißes und wird unter anderem zum Verzinkung|Verzinken von Eisen und Stahlteilen sowie für Regenrinnen verwendet. Der Name Zink kommt von Zinke, Zind = Zahn, Zacke, da Zink zackenförmig erstarrt. Weit verbreitet ist auch Titanzink.

Eigenschaften

In der Regel liegt Zink in seinen Verbindungen in der Oxidationszahl|Oxidationsstufe +II vor, in den Salzen liegt es als Zn2+ vor. Mehrere Salze binden Kristallwasser.

Chemisch zählt Zink zu den weniger edlen Metallen. Dies kann beispielsweise dafür ausgenutzt werden, edlere Metalle aus ihren Salzen durch Reduktion (Chemie)|Reduktion elementar abzuscheiden:

\mathrm{CuCl_2\cdot2H_2O + Zn \rightarrow Cu + ZnCl_2 + 2H_2O}

Dabei gibt Zn zwei Elektronen ab und wird zu Zn2+ Oxidation|oxidiert (Redoxpotential -0,763 Volt). Cu2+ nimmt diese Elektronen auf und wird zu elementarem (Cu) reduziert.

In Einzelfällen kommt der Begriff "Zink" auch in Eigennamen vor. Ursprünglich stammt dieser Nachname von Zink-verarbeitenden Faktoreien zu Beginn des späten Mittelalters. Laut Studien ist der Name verbunden mit psychischer Labilität, da die Dämpfe der Faktoreien des frühen Mittelalters den Zinks zu Kopf gestiegen ist.

Anwendungen

Zink wird häufig zur Produktion von kostengünstigen Gussteilen verwendet, da der Zinkdruckguss die schnelle Fertigung von großen Stückzahlen unterschiedlichsten Produkte erlaubt. Weitere Vorteile diesen Werkstoffes in Zinkdruckgussverfahren sind hohe Masshaltigkeit, Eignung zu unterschiedlichen Oberflächenbehandlungen sowie die hohen mechanischen Eigenschaften. Das Spektrum der Anwendungen reicht von der KFZ - Industrie, dem Maschinen- und Apparatebau, Baubeschlag, Sanitärindustrie, der Feingeräte- und Elektrotechnik bis hin zu Gebrauchsgegenständen und Spielzeugen.

Im Dachdecker- und Klempnerhandwerk wird in der Regel Titanzink verwendet, welches deutlich stabilere Eigenschaften aufweist.

Rostschutz

Der unedle Charakter des Zinks wird auch beim Korrosionsschutz|Rostschutz durch Verzinkung|Verzinken ausgenutzt. Der Zinküberzug bildet mit dem ein Elektrochemie|elektrochemisches Lokalelement. Da Zink ein niedrigeres Redoxpotential als Eisen hat, wird es unter oxidierenden Bedingungen (meistens O2 und H2O) leichter oxidiert als Eisen. Bei diesem Rostschutz wird das Zink langsam zu Zn2+-Ionen oxidiert und damit verbraucht. Für die Rostschutzwirkung ist es nicht nötig, dass das gesamte Eisenstück verzinkt ist. Es reicht eine so genannte Opferanode, die allerdings regelmäßig ausgetauscht werden muss.


Bild: Zink_01_KMJ.jpg

Kohlebatterie

Aufgrund des niedrigen Redoxpotentials und der einfachen Formbarkeit wird Zink auch als negative Elektrode in galvanische Zelle|galvanischen Zellen, beispielsweise Zink-Kohle-Monozellen eingesetzt, aus denen auch Trockenbatterien aufgebaut sind.

Biologische Bedeutung

Zink zählt zu den essentiellen Spurenelement|Spurenelementen für den von . Es ist Bestandteil mehrerer e, beispielsweise der RNA-Polymerase und der Glutathionperoxidase.

Zink erfüllt im Körper viele verschiedene Funktionen. So nimmt es Schlüsselrollen im Zuckerstoffwechsel|Zucker-, Fettstoffwechsel|Fett- und Eiweißstoffwechsel ein und ist beteiligt am Aufbau der Erbsubstanz und beim Zellwachstum. Sowohl das als auch viele benötigen Zink für ihre Funktion. Das Spurenelement kann im Körper nicht gespeichert werden, es muss regelmäßig von außen zugeführt werden. Aufgrund von falschen Ernährung|Ernährungsgewohneiten ist Zinkmangel auch in westlichen Ländern nicht selten, insbesondere bei Jugendlichen, die aufgrund des Wachstums besonders viel Zink benötigen.

Eine 2005 auf einer einer Konferenz der amerikanischen Gesellschaft für Ernährungswissenschaften in San Diego vorgestellte Studie deutet darauf hin, dass Kinder, die täglich ausreichend Zink erhalten (20 Milligramm), eine deutliche Verbesserung der geistigen Leistungsfähigkeit erfahren. Zink verbesserte das visuelle Gedächtnis, die Leistungen in einem Wortfindungstest und die Konzentrationsfähigkeit.

Folgende Nahrungsmittel sind gute Zinkquellen:

  • Fleisch|rote Fleischsorten
  • Fisch und Meeresfrüchte
  • Kuhmilch und wässrige Milchprodukte
  • produkte, speziell geführtes (siehe Phytinsäure)
  • Keim|Weizenkeime ()
  • Ölsaaten (z.B. Sesam, Mohn, Kürbiskerne, Sonnenblumenkerne)
  • Erdnuss|Erdnüsse und Pekannuss|Pekannüsse
  • e und Hefen

Wichtige Verbindungen

  • Zinkchlorid (ZnCl2)
  • Zinkoxid (ZnO)
  • Zinksulfid (ZnS) hat gute Eigenschaften im Bereich der Phosphoreszenz.

Zinkabbau

Zinkerze werden hauptsächlich in den folgenden Ländern abgebaut: Australien, , Kanada, und Volksrepublik China. In sind noch einige Zinkminen in Irland, Spanien und aktiv.

Auch in Deutschland gab es Zinkerzlagerstätten z.B. bei Stolberg (Rhld.)|Stolberg im Rheinland oder am Rammelsberg im Harz. Oberirdisch kann man in diesen Gebieten seltene Pflanzen finden, die auf zinkhaltigen Böden besonders gut wachsen – z.B. das gelbe Galmeiveilchen, das nach dem alten Namen für Zinkerz Galmei benannt ist.

Drei Zinkhütten standen im 19. Jahrhundert in Eschweiler Bergbau#Die Eschweiler Zinkhütten|Eschweiler.

Kategorie:Chemisches Element Kategorie:Periode-4-Element Kategorie:Gruppe-12-Element Kategorie:Übergangsmetall

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