Kẽm – Zinc (Zn)

Kẽm - Zinc (Zn)

1. Lịch sử về nguyên tố Zn

–  Các mẫu vật riêng biệt sử dụng kẽm không nguyên chất trong thời kỳ cổ đại đã được phát hiện.

–  Các loại quặng kẽm đã được sử dụng để làm hợp kim đồng-kẽm là đồng thau vài thế kỷ trước khi phát hiện ra kẽm ở dạng nguyên tố riêng biệt. Đồng thau Palestin có từ thế kỷ 14 TCN đến thế kỷ 10 TCN chứa 23% kẽm.

 

2. Tính chất vật lí

–  Kẽm là kim loại có màu lam nhạt, giòn ở nhiệt độ phòng, dẻo ở nhiệt độ 100 – 1500C, giòn trở lại ở nhiệt dộ trên 2000C. Kẽm có khối lượng riêng bằng 7,13 g/cm3, nóng chảy ở 419,50C và sôi ở 9060C.

 

3. Tính chất hóa học

–  Kẽm là kim loại hoạt động có tính khử mạnh, thế điện cực của kẽm E0zn2+/zn = – 0,76V.

 

a. Tác dụng với phi kim

– Zn tác dụng trực tiếp với nhiều phi kim.

Ví dụ: 2Zn  +  O2 → 2ZnO

Zn     +   Cl2   →  ZnCl2

–  Ở điều kiện thường, Zn bị oxi hóa trong không khí hình thành lớp oxit bền bảo vệ ngăn không cho phản ứng tiếp tục xảy ra.

 

b. Tác dụng với axit

– Với các dung dịch axit HCl, H2SO4loãng:

Ví dụ:  Zn +  2HCl  → ZnCl2  +  H2

Pt ion:  Zn  +  2H+  →  Zn2+  +   H2

       (Zn khử ion H+ trong dung dịch axit thành hidro tự do).

– Với dung dịch HNO3, H2SO4 đặc:

Với các axit HNO3 đặc nóng, HNO3 loãng, H2SO4 đặc: Zn khử được N+5 và S+6 xuống những mức oxi hoá thấp hơn.

Zn  +  4HNO3 đ  →  Zn(NO3)2  + 2NO2 + 2H2O

c. Tác dụng với H2O

– Do EoZn2+/Zn    < Eo H2O/H2     (Zn khử được nước).

– Phản ứng này hầu như không xảy ra vì trên bề mặt của kẽm có màng oxit bảo vệ.

 

d. Tác dụng với bazơ

 – Kẽm tác dụng với dung dịch bazơ mạnh: NaOH, KOH, Ca(OH)2….

Ví dụ: Cho Zn vào dung dịch NaOH

Zn + 2NaOH + 2H2O  →     Na2[Zn(OH)4] + H2

 

4. Trạng thái tự nhiên

–  Nguyên tố này thường tồn tại ở dạng hợp chất đi cùng với các nguyên tố kim loại thông thường khác như đồng và chì trong quặng. Sphalerit là một dạng kẽm sulfua, và là loại quặng chứa nhiều kẽm nhất với hàm lượng kẽm lên đến 60–62%.

– Các loại khác khác có thể thu hồi được kẽm như smithsonit (kẽm cacbonat), hemimorphit (kẽm silicat), wurtzit (loại kẽm sulfua khác), và đôi khi là hydrozincit (kẽm cacbonat).

 

5. Điều chế

– Kẽm kim loại được sản xuất bằng luyện kim khai khoáng. Sau khi nghiền quặng, phương pháp tuyển nổi bọt được sử dụng để tách các khoáng dựa vào tính dính ướt khác nhau của chúng. Ở bước cuối cùng này thì kẽm chiếm 50%, phần còn lại là lưu huỳnh (32%), sắt (13%), và SiO2 (5%).

–  Công đoạn thiêu kết sẽ chuyển kẽm sulfua thành kẽm ôxít

2 ZnS + 3 O2 → 2 ZnO + 2 SO2

–  Sau đó, người ta có thể dùng 2 phương pháp cơ bản trong luyện kim là nhiệt luyện (pyrometallurgy) hoặc điện phân (electrowinning). Quá trình nhiệt luyện khử kẽm ôxít với cacbon hoặc cacbon mônôxít ở 950 °C (1.740 °F) thành kim loại kẽm ở dạng hơi. Hơi kẽm được thu hồi trong bình ngưng. Quá trình được biểu diễn theo các phương trình dưới đây:

2 ZnO + C → 2 Zn + CO2

2 ZnO + 2 CO → 2 Zn + 2 CO2

–  Quá trình điện phân, tách kẽm từ quặng tinh bằng axít sulfuric.

ZnO + H2SO4 → ZnSO4 + H2O

Sau đó, người ta dùng phương pháp điện phân để sản xuất kẽm kim loại

2 ZnSO4 + 2 H2O → 2 Zn + 2 H2SO4 + O2

 

6. Ứng dụng

Kẽm là kim loại được sử dụng phổ biến hàng thứ tư sau sắt, nhôm, đồng tính theo lượng sản xuất hàng năm:

– Kẽm được sử dụng để mạ kim loại, chẳng hạn như thép để chống ăn rỉ.

– Kẽm được sử dụng trong các hợp kim như đồng thau, niken trắng, các loại que hàn, bạc Đức v.v. Đồng thau có ứng dụng rộng rãi nhờ độ cứng và sức kháng rỉ cao.

– Kẽm được sử dụng trong đúc khuôn, đặc biệt là trong công nghiệp ô tô.

– Kẽm dạng cuộn được sử dụng để làm vỏ pin.

Sản phẩm liên quan

Kẽm – Zinc (Zn)

1. Lịch sử về nguyên tố Zn –  Các mẫu vật riêng biệt sử dụng kẽm không nguyên chất trong thời

Inox Vi Sinh

Inox vi sinh là gì? Inox vi sinh được hiểu là chất liệu inox từ 304 trở lên như 304L, 316,

Indi – Indium (In)

Indi là một kim loại thật sự, tương đối hiếm, rất mềm, màu trắng hay xám bạc với ánh sáng

Hợp Kim Ferro

Hợp kim ferô có thể xem như là các hợp kim của sắt với hàm lượng cao của các nguyên

Crôm – Chrome (Cr)

Crom là một kim loại cứng, mặt bóng, màu xám thép với độ bóng cao và nhiệt độ nóng chảy

Chì – Lead (Pb)

Chì là một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn hóa học viết tắt là Pb (Latin: Plumbum) và

Côban – Cobalt (Co)

Coban là kim loại màu trắng bạc, có từ tính mạnh, nhiệt độ Curie vào khoảng 1388°K. Coban và niken

Bạc – Silver (Ag)

Bạc là tên một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu Ag và số

CÔNG TY CỔ PHẦN AIRTECH THẾ LONG

Trụ sở: Số 144, phố Việt Hưng, Tổ 3, P. Việt Hưng, Q. Long Biên, Hà Nội
Nhà máy: KCN Tân Quang, xã Tân Quang, Văn Lâm, Hưng Yên
Tel: 024.38737717 Fax: 024.38726894
Email: info@thelong.com.vn

Chạm để gọi