Поширення цинку в природі. В земній корі цинк знаходиться у зв’язаному стані; утворює ряд мінералів.

Мінерали цинку: сфалерит (цинкова обманка) ZnS; смітсоніт (цинковий шпат, галмей благородний) ZnCO₃; геміморфіт (галмей звичайний) Zn₄Si₂O₇(OH)₂*H₂O.

Фізіологічна дія цинку. Цинк – життєво важливий мікроелемент для всіх вищих організмів, багато ферментів є сполуками цинку. Солі цинку отруйні. Ознаки отруєння цинком: подразнення слизової оболонки, блювота. Харчові продукти не дозволяється зберігати в цинковій посуді.

Отримання цинку.

1. Мокрий (електролітичний) спосіб отримання цинку з руди. Обпалений сфалерит або смітсоніт обробляють сульфатною кислотою, з отриманого розчину цинк(II) сульфату за допомогою порошку цинку осаджують мідь, кадмій та інші метали, а потім цинк виділяють з розчину електролізом на алюмінієвих катодах.
2. Сухий (хімічний) спосіб отримання цинку. Випал сульфідно-цинкової руди або термічний розклад карбонатної породи:

2ZnS + 3O₂ = 2ZnO + 2SO₂

ZnCO₃ = ZnO + CO₂

з подальшим прожарюванням отриманого цинк оксиду  в муфельних печах без доступу повітря з вугіллям:

ZnO + C = Zn + CO

Цинк, що утворився, переганяють в охолоджуваний повітрям приймач. Сухий (хімічний) спосіб набуває все більшого поширення замість мокрого способу.

Властивості цинку. Цинк – блакитно-білий метал. Добре піддається прокатці, куванню, пайці і литтю. На повітрі завжди покритий шаром гідроксиду-карбонату цинку ( “біла іржа“), який добре захищає метал від окиснення. При нагріванні на повітрі, зокрема при литті виробів з латуні, цинк горить зеленим полум’ям, утворюючи білий дим – цинк оксид ZnO. Швидко взаємодіє з розведеними кислотами-неокиснювачами і повільно – з лугами у водному розчині; в результаті обох реакцій виділяється водень, наприклад:

Zn + H₂SO₄ (розб.) = ZnSO₄ + H₂

Zn + 2NaOH + 2H₂O = Na₂[Zn(OH)₄] + H₂

Цинк осаджує більш благородні метали з розчинів їх солей.

Застосування цинку. Цинком покривають вироби з заліза і сталі для захисту від корозії. Застосовують як конструкційний матеріал (1 – 6% Al + 1% Cu) для виробництва сплавів, для виготовлення друкованих форм в цинкографії і анодів, використовуваних в електролізерах і в гальванічних елементах.

Сплави цинку. Латунь і нейзильбер входить цинк в кількості до 50%, решта мідь – латунь, мідь і нікель – нейзильбер. Прокатні, ливарні сплави і сплави які розпорошуються містять більше 90% цинку і невеликі кількості міді, алюмінію і магнію.

Цинкування. Методи створення цинкових покриттів:

1. Гаряче цинкування, очищені протруєні вироби занурюють в розплав цинку через шар флюсу, який розчиняє оксиди, що складається з розплавлених цинк хлориду і амоній хлориду;
2. Гальванічне цинкування, шар цинку осаджують шляхом електролізу з використанням електроліту, що складається з натрій тетрагідроксоцинката, натрій тетраціаноцинката, натрій гідроксиду і натрій ціаніду, та полірувальних добавок (геліотропін, ванілін і ін.) Анод – цинк, катод – виріб, на який наноситься покриття;
3. Дифузійне цинкування (шерардизація), здійснюється нагріванням з порошком цинку;
4. Розпилювальне цинкування, розплавлений цинк розпилюють на поверхню виробу.

Сполуки цинку

Більшість сполук цинку, забарвлені в білий колір. Виняток становлять лише хромат і деякі інші сполуки з кольоровими аніонами.

Цинк оксид ZnO – білий порошок, що жовтіє при нагріванні. Отримують спалюванням цинку в кисні, прожарюванням гідроксиду, карбонату або нітрату цинка, а також окиснювальним випаленням сульфіду. Застосовують в якості білої фарби ( “цинкові білила“), як добавку при вулканізації каучуку, основна складова частина деяких фармацевтичних мазей.

Цинк гідроксид Zn(OH)₂ випадає у вигляді білого слизового осаду з розчинів солей цинку при поступовому додаванні розчину лугу:

ZnCl₂ + 2NaOH = Zn(OH)₂ + 2NaCl

Розчиняється в надлишку розчину натрій гідроксиду з утворенням натрій тетрагідроксоцинкату:

Zn(OH)₂ + 2NaOH = Na₂[Zn(OH)₄]

При підкисленні такого розчину знову випадає осад гідроксиду:

Na₂[Zn(OH)₄] + 2HCl = Zn(OH)₂ + 2H₂O + 2NaCl

який при надлишку кислоти переходить у відповідну сіль цинку. Таким чином, цинк гідроксид проявляє амфотерность.

Цинк хлорид цинку ZnCl₂ – білий дуже гігроскопічний порошок (в продаж надходить у вигляді порцеляноподібної маси); температура плавлення 318*С. Входить до складу “травильної рідини“, одержуваної з цинку і хлоридної кислоти. Застосовують як складову частину флюсів при гарячому цинкуванні і лудінні, для отримання вулканізованої фібри і активного вугілля.

Цинк сульфід ZnS утворюється з розчинів солей цинку при додаванні сульфіду лужного металу або амонію у вигляді білого осаду. Прожарений цинк сульфід, що містить сліди деяких важких металів (Cu, Mn), проявляє люмінесценцію зеленим світлом; така ж зелена люмінесценція спостерігається при дії на ZnS рентгенівських і альфа-променів. Застосовують в суміші з радіоактивними речовинами для виготовлення світних циферблатів, а в чистому вигляді, застосовувався раніше – як компонент хромофорного шару кольорових кінескопів. Широко використовується біла фарба “літопон” – суміш солей ZnS і BaSO₄, що випадають в осад при зливанні розчинів цинк сульфату і барій сульфіду.

Цинк сульфат ZnSO₄ кристалізується з водного розчину з сімома молекулами води.

Кристалогідрат ZnSO₄*7H₂O (цинковий купорос) – білі кристали, використовується для отримання літопона, як добавка в осаджувальних ваннах при виробництві віскозного волокна і для гальванічного цинкування проводів.

Пігменти цинку.

Цинковий жовтий (цинковий крон) – це хромат цинку ZnCrO₄.

Цинковий зелений – це суміш цинкового жовтого з берлінської лазурі.

Виявлення цинку. В результаті прожарювання цинк гідроксиду, змоченого розведеним розчином кобальт(II) нітрату , утворюється подвійний оксид (Co₂Zn)O₄ зеленого кольору, який називають зелень Рінмана.

---