Из чего добыть цинк в домашних условиях?
Где найти цинк в домашних условиях
Лом цинка — описание, виды, средняя цена
Цинк – часто используемый материал в различных сферах деятельности человека. Поэтому его переработка нередко становится частью технологического процесса на производстве. Применение его различных форм имеет место для таких отраслей:
- медицина, как цельные элементы оборудования, так и антикоррозийные покрытия, а также фармакологические средства;
- мебельная фурнитура;
- автомобильные баки, листы, решетки;
- сантехнические изделия;
- реактивы для электротехники.
Хотя недостатка руд, содержащих этот химический элемент пока никто не испытывает, цинковый лом остается в цене. Переработка вторсырья обходится значительно дешевле, чем осваивание новых месторождений или просто его дополнительная добыча.
Какой вид лома принимается, его чистота и требования к нему
Между тем, интерес скупщиков распространяется на такие категории этого металла:
- «нулевые» или использованные заводские чушки;
- разобранные или нет карбюраторы;
- мебельная фурнитура любого плана (замочные разъемы, ручки, держатели), требуется строгое отделение от машиностроительных отходов.
Наиболее удобная форма сырья для изготовления изделий из Zn
Основная масса изделий, состоящая из этого металла, производится методами порошковой металлургии или обычным литьем. Поэтому цинковые заводские чушки, имеющие удобную форму для хранения, транспортировки, наиболее востребованный вид отходов металла. Чушки легко плавятся, перерабатываются в порошок. Отсюда и более высокая цена, чем у других форм.
Карбюраторы: разбирать или нет
Требования по чистоте металла иногда удивляют. Стальные тяги в радиаторах лучше удалить заранее и сдать, как отдельный вид сырья, иначе цена лома цинка уменьшается примерно на 25%. Это касается проводки, другого мусора, но здесь уже не возникает никаких противоречий.
Чистота товара
Также желая сдать лом цинка, придется поинтересоваться степенью легирования собственного товара. Поскольку категория чистого металла должна содержать не менее 99% цинка. Это могут такие виды отходов:
- триерные листы, трубы, фольга;
- пластины из печатных и граверных машин, где до 1% встречаются сопутствующие металлы (Fe, Cd, Pb);
- отходы из машин или авиационных приборов;
- литые изделия.
Степень засора, а также допустимость присутствия определенных примесей обсуждаются в индивидуальном порядке.
К более засоренным типам относятся:
- разновидности лома ЦАМа с малой дозой легирования (до 3%) или содержащие высокую долю примесей;
корпус из сплава цинка ЦАМ
- биметаллические отходы с содержанием Zn не менее 85%;
- автомобильный мусор;
- виды изгари, в том числе цинково-свинцовые сплавы;
- также некоторые аккумуляторные батареи, несмотря на низкую долю цинка, всего 20%.
Принимают все, но снижая цену
Цена на лом цинка на сегодняшний день — это 50-70 рублей за 1 килограмм .
Лом от мебельных отходов, а также автомобильный, строительный, сантехнический сортируют (не все, но те кто специализируется на цинке сортировку выполняют). Следят за тем, чтобы вторсырье не содержало опасных примесей. Наличие таковых переводит товар в категорию военного или радиоактивного сырья, к которому предъявляются другие требования.
Мебельный лом, как правило, чище автомобильного, не на засор металла, а по форме сдаче. Он содержит меньше производственного второстепенного мусора: пластик, бумажные или тканые прокладки, маслянистые следы. Также на мебельной фурнитуре практически не бывает следов паек или других серьезных механических повреждений, которые могли бы вмешаться в чистоту сплава. Так, к примеру, сантехнический мусор отличается высоким процентом присутствия следов ржавления, строительный – извести, краски, прочего. Поэтому даже при одинаковой чистоте (99%), мебельные отходы стоят незначительно дороже.
Тенденции к использованию цинка
По статистике на сегодня, половина полученного металла, независимо от подаваемой формы сырья, используется для создания антикоррозийных покрытий. Для этого разработано несколько технологий:
- опускают металл в кипящий Zn (горячее цинкование);
- напыляют изделия или даже целые стальные, железные пластины;
- окрашивают, обычным способом, используя цинк, как основное вещество красителя.
Однако такое применение, хотя понятно, в металлолом несут скорее оцинкованную сталь, чем защитный слой на ней. Такая форма отходов пригодна для переработки. На производстве отделяют защитное покрытие, используя его впоследствии, как вторичное сырье.
Особенно, если присутствует термодиффузионное нанесение Zn на стальную или другую поверхность. Результатом этого процесса становится однородный слой цинка без пор и других дефектов, как родной обхватывает поверхность детали любой конфигурации. Что и создает высокую степень защищенности от ржавления, механических повреждений и даже воздействия УФ.
Впрочем, еще один вид цинкования – холодный метод, который предшествует окрашиванию, это грунтование стальных или железных поверхностей растворами, содержащими основной элемент Zn, также востребован производственниками. Доля чистого вещества в готовом нанесенном покрытии составляет 80-92 %.
Технология выполнения цинкования в домашних условиях
Метод цинкования – один из самых распространенных для создания надежной защиты для металла от коррозии. Он отличается простотой и дешевизной. Поэтому такой способ обработки можно выполнять в домашних условиях, для чего необходимо лишь соблюдать определенные условия.
Цинкование как распространенный способ коррозийной защиты металлов
При создании качественных и долговечных металлических покрытий чаще всего применяют именно технологию цинкования. Это объясняется невысокой стоимостью расходных материалов и отличным результатом. Само цинкование происходит по простейшей технологии. Для ее осуществления не нужны дополнительные расходы и много усилий, что позволяет проводить подобную обработку в домашних условиях.
Цинковое покрытие формируется в результате того, что цинк вступает в реакцию окисления с кислородом, находящимся в составе воздуха. В последующем на поверхности обрабатываемого металла образуется прочная защитная пленка, которая ограждает его от негативного воздействия внешней среды.
Цинк является более активным металлом, чем железо или сталь. Поэтому он в первую очередь взаимодействует с кислородом и водой, предотвращая коррозию. Даже если на поверхности изделий из металла присутствует хоть часть покрытия, оно защищает его от разрушения.
Проведение цинкования в домашних условиях
Технологический процесс цинкования подразумевает под собой осаждение катионов металла на аноде. Подобная химическая реакция протекает в ванне с электролитом при воздействии электрического тока.
Где найти электролит
В качестве электролита можно использовать любой раствор солей цинка. Самыми популярными и легкодоступными считаются хлорид цинка и соляная кислота. Также электролит с необходимыми свойствами можно получить методом травления цинка в серной кислоте. Эту реакцию следует проводить очень осторожно. Она сопровождается выделением большого количества тепловой энергии и взрывоопасного водорода.
Как получить цинк
Для цинкования в домашних условиях необходимо подготовить цинк, который можно получить следующими способами:
- используя обычные солевые батарейки;
- плавкие предохранители времен Советского Союза;
- любые детали с цинковым покрытием;
- чистый металл, который можно найти в соответствующих магазинах, где продаются химические реактивы.
Подготовка к выполнению процедуры
Для создания качественного металлического покрытия следует выполнить несколько подготовительных операций:
- подготавливают гальваническую ванну. Ее роль может выполнять любая стеклянная или пластиковая тара;
- устанавливают штативы для анода и катода;
- электролит не должен содержать в составе нерастворенные кристаллы соли, для чего дополнительно вводят дистиллированную воду;
- роль анода выполняет цинковая пластина. Чем больше ее площадь, тем качественнее получится покрытие;
- к аноду присоединяется плюс от источника питания. Данных элементов при желании может быть несколько;
- к катоду присоединяется минус. На его поверхности будут осаждаться частицы цинка;
- катод должен быть очищен от ржавчины и любых загрязнений. Перед обработкой его дополнительно окунают в раствор кислоты;
- катод должен находиться на одном расстоянии от анода, чтобы получилось равномерное покрытие со всех сторон;
- в качестве источника питания применяют любой аккумулятор или блок питания с постоянным током на выходе;
- чем больше сила тока и вольтаж, тем быстрее будет происходить реакция и тем рыхлее получится защитная пленка;
- при использовании автомобильного аккумулятора в цепь включают лампочку накаливания до 20 Вт для снижения силы тока.
Технология создания цинковой пленки
Для создания качественного защитного покрытия на поверхности металла после проведенных подготовительных операций источник тока подключают к сети, а катод окунают в гальваническую ванну. Данный процесс должен проходить без бурного кипения. Если такое наблюдается, можно заподозрить слишком большую силу тока в системе. Чтобы снизить ее, в электрическую цепь присоединяют несколько дополнительных потребителей.
Постепенно на поверхности катода будет формироваться металлическое покрытие. Чем дольше протекает этот процесс, тем больше будет толщина защитного слоя на металле.
Популярные методы
Существует много эффективных химических способов выполнения цинкования, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. В любом случае созданное покрытие будет служить долго, если не подвергать его механическим воздействиям и правильно выбрать толщину защитного слоя с учетом особенностей эксплуатации изделий.
Горячий метод
Данный способ цинкования является одним из самых эффективных. После проведения подобной обработки удается создать надежное покрытие, которое надолго остается на поверхности металлических изделий. Недостатком горячего метода является его вредность для окружающей среды.
Для выполнения данной обработки необходимо придерживаться следующей технологии:
- подготовка. Поверхность металла обезжиривают, проводят травление;
- после выполнения подготовительных процедур деталь промывают и высушивают;
- изделий из металла опускают в емкость с цинковым раствором.
Такой метод цинкования не подходит для обработки больших по площади деталей и требует определенной подготовки, поиска подходящих емкостей.
Холодный метод
Данный метод обработки подразумевает окраску металлоизделий специальными смесями. Они содержат в составе цинк, что позволяет в кратчайшие сроки сформировать на поверхности надежное покрытие. Наносят такую краску обычным способом – валиком, кистью, краскопультом. Такой метод обработки идеален для деталей, которые невозможно покрыть защитным слоем обычным горячим цинкованием.
Гальваническое цинкование
Такое цинкование в домашних условиях проводится с применением электрохимических воздействий на металл. При его выполнении на поверхности металла образуется тонкая защитная пленка, которая эффективно защищает металл от внешнего негативного воздействия.
Для обработки изделие помещают в специальную емкость, где находится цинковая пластина. После этого подводится электричество. Именно оно переносит частицы цинка с пластин на поверхность обрабатываемых изделий.
Основным недостатком данного метода называют его дороговизну. Также в процессе обработки металла остаются опасные яды, которые требуют специальной утилизации.
Термодиффузионное цинкование
При выполнении термодиффузионного цинкования создается среда, которая характеризуется наличием высоких температурных показателей. Примерно при +2600°С цинк расщепляется на мелкие частицы, которые оседают на поверхности металлических изделий. Основным преимуществом данного метода цинкования является то, что в результате его выполнения образуется особенно толстый защитный слой.
Процесс нанесения защитного покрытия на изделия из металла осуществляется в специальной камере закрытого типа. Вначале на поверхность детали наносится порошковый цинк, после чего она подвергается нагреву. Данная технология применяется исключительно в промышленных условиях. Дома ее использовать очень сложно, дорого и небезопасно.
Преимуществом термодиффузионного цинкования называют его безопасность для окружающей среды. Создаваемое покрытие имеет значительную толщину, что обеспечивает отличные защитные качества.
Газотермическое цинкование
Нанесение цинка осуществляется при помощи интенсивного газового потока. После выполнения подобной обработки поверхность обязательно окрашивают. Несмотря на особенности подобной технологии, она обеспечивает высокое качество и долгий срок службы обрабатываемых деталей.
Видео по теме: Цинкование металла в домашних условиях
ЦИНК — утраченный и обретенный
Цинк — металл, давно известный человеку. Древние египтяне лечили цинковой мазью раны. Португальские купцы в XV и XVI веках привозили в Европу металл, но называли его «индийским оловом».
Обходились без чистого цинка
Цинк — это удивительный металл. Сплав его с медью был известен в древности во многих странах. Латунь описывал еще Аристотель, алхимики прокаливали карбонат цинка с углем, получая «философскую шерсть». А вот чистого металла люди еще не знали. Но не везде. В индийском Раджастане нашли остатки плавильного оборудования, и остатки соединений цинка.
Совсем непонятна находка цинковой статуэтки на землях древней Дакии. Статуэтка датируется доримской эпохой. В журнале «Химия и жизнь» рассказали о находке цинковой сережки на Северном Кавказе. Возраст — более 5000 лет! Скорее всего, люди не раз находили и утрачивали секрет выплавки цинка.
Белый налет или бельмо?
Слово «цинк» первым использовал Парацельс.
Лингвистам бывает сложно отследить происхождение названий. Имя (название) нашего нынешнего героя возводят к персидскому слову «ченг» (Tschang); древнегерманское «цинко» означало бельмо на глазу (вполне соотносится с цветом металла), или Zinke — «зубец».
В разные времена и в разных странах имя металла менялось. Это были «шпиаутер», «спелтер», «тутия» (Tutia). Нынешнее имя металл получил в начале прошлого века.
Свойства металла
Наш хрупкий герой — переходный металл синевато-белого цвета. На воздухе быстро окисляется, темнеет от пленки оксида.
В таблице Менделеева этот химический элемент находится в 12 группе (по старой классификации во II группе четвертого периода).
- атомный номер 30;
- атомная масса 65,38 г/моль;
- металлический блеск;
- непрозрачность;
- плотность 7,14 г/см3;
- структура кристаллической решетки гексагональная.
Химические свойства цинка обусловлены его «темпераментом». До щелочноземельных металлов ему далековато, но в реакции он вступает охотно. В реакциях проявляет степени окисления 0; +2.
- Цинк хороший восстановитель и активный металл.
- Наш герой охотно реагирует с разбавленной азотной кислотой, с концентрированными серной и азотной кислотами.
- С галогенами в присутствии паров воды может воспламениться.
- С растворами щелочей образует гидрокомплексы.
- При температуре красного каления (550-600°С) вступает в реакцию с водой, с сероводородом. При реакции выделяется водород.
Взаимодействие с металлами происходит в расплавленном состоянии, но это мало касается химических реакций.
Свойства атома | |
---|---|
Название, символ, номер | Цинк / Zincum (Zn), 30 |
Атомная масса (молярная масса) | 65,38(2)[1] а. е. м. (г/моль) |
Электронная конфигурация | [Ar] 3d10 4s2 |
Радиус атома | 138 пм |
Химические свойства | |
Ковалентный радиус | 125 пм |
Радиус иона | (+2e) 74 пм |
Электроотрицательность | 1,65 (шкала Полинга) |
Электродный потенциал | -0,76 В |
Степени окисления | 0; +2 |
Энергия ионизации (первый электрон) | 905,8(9,39) кДж/моль (эВ) |
Термодинамические свойства простого вещества | |
Плотность (при н. у.) | 7,133 г/см³ |
Температура плавления | 419,6 °C |
Температура кипения | 906,2 °C |
Уд. теплота плавления | 7,28 кДж/моль |
Уд. теплота испарения | 114,8 кДж/моль |
Молярная теплоёмкость | 25,4[2] Дж/(K·моль) |
Молярный объём | 9,2 см³/моль |
Кристаллическая решётка простого вещества | |
Структура решётки | гексагональная |
Параметры решётки | a=2,6648 c=4,9468 Å |
Отношение c/a | 1,856 |
Температура Дебая | 234 K |
Прочие характеристики | |
Теплопроводность | (300 K) 116 Вт/(м·К) |
Номер CAS | 7440-66-6 |
Физические свойства цинка:
- Температуры плавления и кипения равны соответственно 427 и 907 ºС.
- Нагрев до 100-150 градусов дает возможность прокатки и вытягивания металла; чем больше примесей в металле, тем более хрупким он становится.
- Хотите услышать «оловянный крик» — сгибайте и разгибайте пруток или металлическую пластинку. Правда, на крик это мало похоже, скорее треск или скрип. Но для незамысловатого фокуса на вечеринке сойдет.
В природе металл состоит из пяти изотопов:
- Zn64;
- Zn66;
- Zn67;
- Zn68;
- Zn70.
Смесь металлов — это сплав
Сплавы для промышленного использования содержат Zn-Al и Zn-Al-Cu. Почти всегда в состав добавляется магний (не более 0,1%). Сплавы цинка делятся на антифрикционные и литейные.
- Марки антифрикционных сплавов: ЦАМ9-1,5; ЦАМ10-5.
- Литейные марки: ЦА4, ЦА4М1, ЦА30М5.
Месторождения и руды
Нахождение в природе минералов, содержащих цинк, приурочено к терригенным и карбонатно-терригенным, вулканогенных формациям, известнякам и скарнам.
Происхождение металл берет в медно-цинковых, свинцово-цинковых, сульфидных рудах.
Самородный цинк существует, но встречается настолько редко, что его нельзя принимать в качестве металлургического сырья.
Извлекают руды в основном шахтным способом.
Основные руды на цинк:
- сфалерит (цинковая обманка);
Где искать цинк
Месторождения в мире (разведанные и подтвержденные) обещают, что цинком человечество обеспечено на 40 лет вперед.
Запасы в природе (в порядке уменьшения) распределены следующим образом:
- Россия;
- Австралия;
- Китай;
- Перу;
- Мексика;
- Казахстан;
- США;
- Индия.
Данные могут отличаться по разным статистическим источникам.
Мелкие месторождения имеют около 70 стран, но далеко не везде металл добывают.
Добыча в России возможна в Крыму, на Дальнем Востоке, Кольском полуострове, на Камчатке. Несмотря на огромный потенциал в запасах, Россия имеет не более 3% мировой добычи, да и потребляет металла мало. В основном он идет на экспорт.
Производство металла
Невысокая температура кипения замедлила развитие промышленного производства металла. Обычные способы производства (нагревом смеси руды и угля) не проходили. Цинк испарялся и в виде паров уходил из печи с дымовыми газами. Когда научились конденсировать пары, появился дистилляционный метод выплавки, а производство металла увеличилось.
Сейчас в металлургии цинковые концентраты перерабатывают двумя методами — гидро- и пирометаллургическим.
В обоих случаях вначале происходит выплавка (обжиг) обогащенной руды в печи.
С помощью огненной металлургии цинк начали получать уже давно. Способ морально устарел; сейчас с его помощью выплавляют около 20% металла.
Остальные 80% получают гидрометаллургическим (электролитическим) методом.
- Процесс высокомеханизирован.
- Кроме нашего героя извлекаются сопутствующие ценные элементы.
- Получение чистого цинка высокого качества.
Он нужен человеку
Сферы применения нашего героя очень широки, будь то чистый металл, его соединения или сплавы.
В порошкообразном состоянии он используется в качестве восстановителя во многих химических процессах. Это очистка растворов цинкового купороса, осаждение золота из растворов.
Сульфид цинка, активированный серебром, применяют в радиолокации.
Головной болью потребителей изделий из металлов (особенно черных) является ржавчина. Тут отлично помогает покрытие защитным металлом.
Способы оцинкования метизов и крепежа:
- Горячий способ оцинкования. Считается самым надежным методом. Подходит для дорожных ограждений, строительных лесов, конструкционных деталей мостов, крепежных изделий. Заключается в очистке, обезжиривании, травлении с последующей промывкой. Затем изделие помещают в ванну с жидким металлом. От времени нахождения в расплаве зависит толщина и прочность покрытия.
- Холодное оцинкование. Просто, удобно, практично. Наносим кисточкой или из краскопульта краску, содержащую до 95% цинка. Можно просто окунуть деталь в краску. Это надежный метод, дает хорошие результаты. Преимущества метода: просто нанести покрытие, легко исправить повреждения, экономичность.
- Термодиффузионный способ. Довольно молодой и самый перспективный (по мнению специалистов) метод оцинкования. Подготовленные метизы помещают в контейнер, заполненный защитной смесью, в печь. Контейнер в печи несколько часов вращают, поворачивают.
Плюсы метода: защитный слой образуется даже в труднодоступных местах.
Минус — ограничение температуры эксплуатации изделия (не более 370 градусов).
Применение металла в строительстве естественно. Нержавеющие прочные крыши всегда «в тренде».
Батарейки, аккумуляторы содержат цинк. Многие химические источники тока содержат металл в отрицательном электроде.
Соединения металла пользуются спросом. Хлорид цинка применяют в производстве фибры, как флюс для пайки. Полиграфия стала использовать для литер сплав, содержащий почти 95% цинка (остальное алюминий и магний). В позапрошлом веке начали использовать цинкографию для иллюстраций печатных книг. Книги с картинками всегда интереснее, правда?
Он нужен всем
Цинк как микроэлемент необходим организму человека. Это естественный иммуномодулятор, регулятор функций центральной нервной системы, антиоксидант.
Наш организм — это большая совершенная лаборатория, где ежеминутно проходят множество реакций. Наш герой участвует в десятках из них: синтез белков, выработка пищеварительных ферментов, правильный метаболизм кислот. Мало цинка — получайте массу проблем в разных «точках» тела. А решить их просто, всего-то дать себе, любимому, нужное количество нужного микроэлемента.
Беременным в первом триместре необходимы препараты нашего героя, иначе не избежать токсикоза и всех связанных с ним «прелестей жизни».
Мужчины, это ваш металл
Журнал Men’s Health назвал цинк «основным микроэлементом для мужского полового здоровья». Роль недостатка металла в развитии половых дисфункций доказана.
Подросткам для правильного развития половых органов цинк необходим. Недостаток может привести к замедлению роста, росту молочных желез, изменению голоса.
Сексуально активные мужчины теряют со спермой значительный запас цинка, поэтому им необходимо пополнять запас металла.
Ученые считают, что цинк предотвращает развитие аденомы простаты.
Не забывайте, что алкоголь «вымывает» полезный микроэлемент из организма. Может, отсюда мудрая поговорка «рожденный пить … любить не может».
Цена вопроса
Стоимость цинка — 2001 USD/тонна (на 13.05.2020); с чистотой 99,995 % он известен под аббревиатурой SHG.
Мне 42 года и я специалист в области минералогии. Здесь на сайте я делюсь информацией про камни и их свойства — задавайте вопросы и пишите комментарии!
Поделки своими руками для автолюбителей
Гальваническая оцинковка или как убрать коррозию на авто
Способ гальванической оцинковки на самом деле очень недооценён и многие ещё не осознали его преимущества. Например, есть много автомобилей у которых номер кузова находится на раме авто и
как правило ничем не обработан. Номер со временем ржавеет и потом у людей появляются большие проблемы, а вот если с помощью гальванической оцинковки покрыть этот номер, то с ним соответственно ничего, никогда не случится.
Конечно этот способ подходит не только для номеров, но и для устранения очагов коррозии, которые появляются на автомобиле, и это только малая доля того, что можно обработать с помощью гальванической оцинковки.
Цинк можно взять в солевых, пальчиковых батарейках у них корпус сделан полностью из него, если нужно очень много цинка, может кто захочет целый автомобиль оцинковать, я думаю такие люди также найдутся, допустим любителей раритетных автомобилей, можно соорудить целый бассейн опустить в этот бассейн кузов автомобиля и цинковые аноды, подать электричество и оцинковать собственными руками целый кузов авто.
Также из цинка делали старые карбюраторы. Как определить? Цинк — не магнитится, берём кусочек магнита и проверяем, подносим магнит например к середине корпуса батарейки, если магнитит значит железо, если не магнитит значит цинк, всё просто.
Температура плавления цинка всего лишь 419 градусов, то есть немного больше, чем свинца, конечно цинк нельзя плавить в закрытых помещениях, только на открытом воздухе, цинк очень токсичен и соблюдая все меры безопасности, то есть обязательно нужен какой-нибудь респиратор.
Плавиться хорошо, а это значит, что можно найти какой-нибудь старый карбюратор, расплавить его и выплавить из него анодов с помощью которых можно оцинковывать кузов. Надеюсь, где взять цинк вопросов теперь возникнуть не должно.
Для ускорения процесса оцинковки нужно взять ортофосфорную кислоту,
кстати писали люди про соляную кислоту, соляная кислота находится под запретом, она относится к прекурсорам, к наркотическим веществам и вы нигде не купите просто так, да оно и не зачем.
Поэтому берёте ортофосфорную кислоту, на пузырьке написано «для пайки черных и цветных металлов», поэтому многие её называют кислотой для пайки.
Откручиваем крышку, нарезаем мелкими кусочками корпус уже разобранной батарейки и бросаем кусочки цинка в бутылочку с кислотой.
Цинк в кислоте растворится, она насытиться цинком и таким образом процесс оцинковки будет происходить намного быстрее, по своему личному опыту могу сказать, что раза в три-четыре быстрее.
Чтобы ещё и ускорить процесс растворения цинка в кислоте, бутылочку с кислотой можно нагреть с помощью обычного фена для волос или другим способом. Как только цинк растворится, то кислота готова к цинкованию.
Ортофосфорная кислота также является пищевой добавкой, называется она Е338, применяется как регулятор кислотности в газированных напитках, то есть ребята, вот эта вот ортофосфорная кислота, который мы оцинковываем, паяем, также её добавляют в газированные напитки…Мда.
Итак, как же оцинковывать металл? Для сегодняшнего опыта я приготовил, вот такую вот ржавую пластину
и мы будем оцинковывать с помощью кислоты в которой растворили цинк.
Можно использовать батарейки как маленькие, так и большие.
Берём батарейку, разворачиваем её, удаляем всё, чтобы остался только корпус.
Кстати разбирать большие батарейки даже легче, чем маленькие у них всё очень легко, внутри у них содержится графитовый стержень и сажа с какой-то пропиткой, а теперь давайте взвесим…
17 грамм чистого цинка содержится в большой батарейке.
Процесс подготовки корпуса батарейки прост.
На корпусе с одной стороны с помощью резинки закрепляется ватный диск, а с обратной стороны также с помощью резинки закрепляем питающий провод, который пойдёт к плюсу.
Минус от аккумулятора (или блока питания, зарядного устройства) должен быть на детали, которую мы будем оцинковывать,
то есть в автомобиле минусом служит кузов автомобиля, соответственно минусовую клемму ни в коем случае отключать нельзя, потому как эффект не получится.
К плюсовой клемме аккумулятора подключаем провод, который идёт к цинкованному корпусу батарейки.
Для эксперимента мы попробуем оцинковать часть металла, которая будет предварительно зачищена от ржавчины и часть металла попробуем цинковать прямо по ржавчине.
Одну половину зачищу и заклею скотчем, чтобы было явно видна граница, где металл оцинкован, а где нет.
Провод, который соединяется с плюсом АКБ я использовал сечением 1,5 квадрата, длинной примерно 4-5 метров, желательно ещё поставить в разрыв этого провода любую автомобильную лампочку ( на 12 вольт), это нужно для того, чтобы не было коротких замыканий, а даже если и будет замыкание, то загорится лампочка.
Теперь берём ортофосфорную кислоту в который растворился цинк, набираем немного в шприц и пропитываем ватный диск, который одет на корпус батарейки.
Для начала попробуем оцинковать ржавый металл, посмотрим что из этого получится…
посмотрите, как покрывается металл цинком, даже ржавый металл покрывается на глазах.
Главное не останавливать батарейку, а водить ей равномерно так, как если остановить и держать на месте батарейку, то появляются пригоры, такие небольшие черные места, а если безостановочно водить, то получается ровный, нормальный слой цинка.
Как видно на ржавчину цинк лёг неравномерно,
остались какие-то пропуски, но я думаю если немного подольше поводить, то даже и ржавый металл оцинкуется.
Теперь повторим тот же процесс, только уже на зачищенном металле.
Смотрите как равномерно покрыт зачищенный металл цинком.
Вот смотрите эта часть оцинкована,
а вот эта часть была заклеена скотчем.
То есть способ работает и работает очень хорошо, так что пользуйтесь и оцинковывайте проблемные места на автомобиле и не только.
Способы получения цинка
Цинк
— хрупкий переходный металл голубовато-белого цвета (тускнеет на воздухе, покрываясь тонким слоем оксида цинка). Эссенциальный (незаменимый) микроэлемент тканей человека. По количественному соотношению в организме занимает второе, после железа, место. Ему принадлежит ключевая роль в регенерации поврежденных тканей, так как без цинка нарушается синтез нуклеиновых кислот и белка.
- Структура
- Свойства
- Запасы и добыча
- Происхождение
- Применение
- Классификация
- Физические свойства
- Оптические свойства
- Кристаллографические свойства
Смотрите так же:
— структура и физические свойства
СВОЙСТВА
При комнатной температуре хрупок, при сгибании пластинки слышен треск от трения кристаллитов (обычно сильнее, чем «крик олова»). Имеет низкую температуру плавления. Объем металла при плавлении увеличивается в соответствии со снижением плотности. С повышением температуры уменьшается кинетическая вязкость и электропроводность цинка и возрастает его удельное электрическое сопротивление. При 100—150 °C цинк пластичен. Примеси, даже незначительные, резко увеличивают хрупкость цинка. Является диамагнетиком.
Химические свойства цинка
Уравнения реакций взаимодействия металла с растворами щелочей являются подтверждением его амфотерных свойств. В продуктах обнаруживаются комплексные соли — тетрагидроксоцинкаты и водород.
Сплавляя твердую щелочь и металл, получают соли другого вида – цинкаты. Побочным продуктом такого процесса также будет газообразный водород.
Металл активно взаимодействует с галогенами, например, хлором, бромом или йодом, а также с азотом, серой и углеродом. В результате образуются средние соли – нитриды, сульфиды или карбиды.
В ряду активности металлов цинк располагается до водорода и, следовательно, является активным металлом. Однако он уступает по своим свойствам щелочным и щелочноземельным металлам.
ЗАПАСЫ И ДОБЫЧА
Среднее содержание цинка в земной коре — 8,3·10-3%, в основных извержённых породах его несколько больше (1,3·10-2%), чем в кислых (6·10-3%). Цинк — энергичный водный мигрант, особенно характерна его миграция в термальных водах вместе со свинцом. Из этих вод осаждаются сульфиды цинка, имеющие важное промышленное значение. Цинк также энергично мигрирует в поверхностных и подземных водах, главным осадителем для него является сероводород, меньшую роль играет сорбция глинами и другие процессы.
Месторождения цинка известны в Иране, Австралии, Боливии, Казахстане. В России крупнейшим производителем свинцово-цинковых концентратов является ОАО «ГМК Дальполиметалл»
Цинк добывают из полиметаллических руд, содержащих 1—4% Zn в виде сульфида, а также Cu, Pb, Ag, Au, Cd, Bi. Руды обогащают селективной флотацией, получая цинковые концентраты (50—60% Zn) и одновременно свинцовые, медные, а иногда также пиритные концентраты. Основной способ получения цинка — электролитический (гидрометаллургический). Обожжённые концентраты обрабатывают серной кислотой; получаемый сульфатный раствор очищают от примесей (осаждением их цинковой пылью) и подвергают электролизу в ваннах, плотно выложенных внутри свинцом или винипластом. Цинк осаждается на алюминиевых катодах, с которых его ежесуточно удаляют (сдирают) и плавят в индукционных печах.
Распространённость в природе и получение
Цинк — очень распространённый элемент. Природные соединения цинка включают в себя сульфид ZnS (две полиморфные модификации: вюрцит и сфалерит), он же цинковая обманка; карбонат ZnCO3 — цинковый шпат.
Сфалерит, цинковая обманка
Для получения чистого цинка руды сначала обжигают, а затем восстанавливают полученный оксид углём:
ПРОИСХОЖДЕНИЕ
Цинк в природе как самородный металл не встречается. Известно 66 минералов цинка, в частности цинкит, сфалерит, виллемит, каламин, смитсонит, франклинит. Наиболее распространенный минерал — сфалерит, или цинковая обманка. Основной компонент минерала — сульфид цинка ZnS, а разнообразные примеси придают этому веществу всевозможные цвета. Из-за трудности определения этого минерала его называют обманкой (др.-греч. σφαλερός — обманчивый). Цинковую обманку считают первичным минералом, из которого образовались другие минералы элемента № 30: смитсонит ZnCO3, цинкит ZnO, каламин 2ZnO · SiO2 · Н2O. На Алтае нередко можно встретить полосатую «бурундучную» руду — смесь цинковой обманки и бурого шпата. Кусок такой руды издали действительно похож на затаившегося полосатого зверька.
Нахождение цинка в природе
В чистом виде цинк в природе не встречается, однако он содержится в земной коре, в воде и даже практически в каждом живом организме. Его добыча чаще всего осуществляется из минералов: цинкита, виллемита, каламина, смитсонита и сфалерита. Последний является наиболее распространенным, а его основную часть составляет сульфид ZnS. Сфалерит в переводе с греческого – обманка. Такое название он получил из-за трудности определения минерала.
Zn можно обнаружить в термальных водах, где он постоянно мигрирует, осаждаясь в виде того же сульфида. В роли главного осадителя цинка выступает сероводород. В качестве биогенного элемента цинк активно участвует в жизни многих организмов, причем некоторые из них концентрируют в себе этот элемент (отдельные виды фиалок).
Наиболее крупными месторождениями минералов с содержанием Zn располагают Боливия и Австралия. Основные месторождения цинка в России находятся в Восточно-Сибирском и Уральском регионах. Общие прогнозируемые запасы страны – 22,7 млн. т.
ПРИМЕНЕНИЕ
Чистый металлический цинк используется для восстановления благородных металлов, добываемых подземным выщелачиванием (золото, серебро). Кроме того, цинк используется для извлечения серебра, золота (и других металлов) из чернового свинца в виде интерметаллидов цинка с серебром и золотом (так называемой «серебристой пены»), обрабатываемых затем обычными методами аффинажа.
Применяется для защиты стали от коррозии (оцинковка поверхностей, не подверженных механическим воздействиям, или металлизация — для мостов, емкостей, металлоконструкций).
Цинк используется в качестве материала для отрицательного электрода в химических источниках тока, то есть в батарейках и аккумуляторах.
Пластины цинка широко используются в полиграфии, в частности, для печати иллюстраций в многотиражных изданиях. Для этого с XIX века применяется цинкография — изготовление клише на цинковой пластине при помощи вытравливания кислотой рисунка в ней. Примеси, за исключением небольшого количества свинца, ухудшают процесс травления. Перед травлением цинковую пластину подвергают отжигу и прокатывают в нагретом состоянии.
Цинк вводится в состав многих твёрдых припоев для снижения их температуры плавления.
Окись цинка широко используется в медицине как антисептическое и противовоспалительное средство. Также окись цинка используется для производства краски — цинковых белил.
Цинк — важный компонент латуни. Сплавы цинка с алюминием и магнием (ЦАМ, ZAMAK) благодаря сравнительно высоким механическим и очень высоким литейным качествам очень широко используются в машиностроении для точного литья. В частности, в оружейном деле из сплава ZAMAK (-3, −5) иногда отливают затворы пистолетов, особенно рассчитанных на использование слабых или травматических патронов. Также из цинковых сплавов отливают всевозможную техническую фурнитуру, вроде автомобильных ручек, корпусы карбюраторов, масштабные модели и всевозможные миниатюры, а также любые другие изделия, требующие точного литья при приемлемой прочности.
Хлорид цинка — важный флюс для пайки металлов и компонент при производстве фибры.
Теллурид, селенид, фосфид, сульфид цинка — широко применяемые полупроводники. Сульфид цинка — составная часть многих люминофоров. Фосфид цинка используется в качестве отравы для грызунов.
Селенид цинка используется для изготовления оптических стёкол с очень низким коэффициентом поглощения в среднем инфракрасном диапазоне, например, в углекислотных лазерах.
Цинк (англ. Zinc) — Zn
Молекулярный вес | 65.39 г/моль |
Происхождение названия | Слово «цинк» впервые встречается в трудах Парацельса, который назвал этот металл словом «zincum» или «zinken» в книге Liber Mineralium II |
IMA статус | действителен, описан впервые до 1959 (до IMA) |
Цинк Zincum происхождение названия
Откуда произошло название Zincum … Слово «цинк» впервые встречается в трудах Парацельса, который назвал этот металл словом «zincum» или «zinken» в книге Liber Mineralium I. Слово, вероятно, восходит к нем. Zinke, означающее «зубец» (кристаллиты металлического цинка похожи на иглы)
Распространённость Цинк Zincum
Как любой хим. элемент имеет свою распространенность в природе, Zn …
Цинк в природе как самородный металл не встречается.
Получение Цинк Zincum
Zincum — получение элемента Цинк добывают из полиметаллических руд, содержащих 1—4 % Zn в виде сульфида, а также Cu, Pb, Ag, Au, Cd, Bi. Руды обогащают селективной флотацией, получая цинковые концентраты (50—60 % Zn) и одновременно свинцовые, медные, а иногда также пиритные концентраты. Цинковые концентраты обжигают в печах в кипящем слое, переводя сульфид цинка в оксид ZnO; образующийся при этом сернистый газ SO2 расходуется на производство серной кислоты. Чистый цинк из оксида ZnO получают двумя способами.
Пирометаллургический способ (дистилляционный способ) / Pyrometallurgical method (distillation method)
По пирометаллургическому (дистилляционному) способу, существующему издавна, обожжённый концентрат подвергают спеканию для придания зернистости и газопроницаемости, а затем восстанавливают углём или коксом при 1200—1300 °C: ZnO + С = Zn + CO. Образующиеся при этом пары металла конденсируют и разливают в изложницы. Сначала восстановление проводили только в ретортах из обожжённой глины, обслуживаемых вручную, позднее стали применять вертикальные механизированные реторты из карборунда, затем — шахтные и дуговые электропечи; из свинцово-цинковых концентратов цинк получают в шахтных печах с дутьём.
Производительность постепенно повышалась, но цинк содержал до 3 % примесей, в том числе ценный кадмий. Дистилляционный цинк очищают ликвацией (то есть отстаиванием жидкого металла от железа и части свинца при 500 °C), достигая чистоты 98,7 %. Применяющаяся иногда более сложная и дорогая очистка ректификацией дает металл чистотой 99,995 % и позволяет извлекать кадмий.
Основной способ получения цинка — электролитический (гидрометаллургический). Обожжённые концентраты обрабатывают серной кислотой; получаемый сульфатный раствор очищают от примесей (осаждением их цинковой пылью) и подвергают электролизу в ваннах, плотно выложенных внутри свинцом или винипластом. Цинк осаждается на алюминиевых катодах, с которых его ежесуточно удаляют (сдирают) и плавят в индукционных печах. Обычно чистота электролитного цинка — 99,95 %, полнота извлечения его из концентрата (при учёте переработки отходов) — 93—94 %.
Цинковый купорос, Pb, Cu, Cd, Au, Ag; In, Ga, Ge, Tl получают из отходов производства цинка
Из отходов производства получают цинковый купорос, Pb, Cu, Cd, Au, Ag; иногда также In, Ga, Ge, Tl.