As propriedades e usos do metal de zinco

O zinco (Zn) é um metal abundante, encontrado na crosta terrestre, com uma infinidade de usos industriais e biológicos. À temperatura ambiente, o zinco é quebradiço e de cor branco azulado, mas pode ser polido para um acabamento brilhante.

UMA metal base, o zinco é usado principalmente para galvanizar aço, um processo que protege o metal contra indesejados corrosão. As ligas de zinco, incluindo latão, são vitais para uma ampla gama de aplicações, desde componentes marinhos resistentes à corrosão até instrumentos musicais.

Propriedades físicas

Força: O zinco é um metal fraco com menos da metade da resistência à tração de aço carbono suave. Geralmente não é usado em aplicações de suporte de carga, embora peças mecânicas baratas possam ser fundidas a partir de zinco.

Dureza: O zinco puro tem baixo dureza e geralmente é quebradiço, mas o zinco ligas geralmente têm alta resistência ao impacto em comparação com outras ligas de fundição sob pressão.

Ductilidade: Entre 212 e 302 graus Fahrenheit, o zinco se torna

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dúctil e maleável, mas a temperaturas elevadas, ele reverte para um estado frágil. As ligas de zinco melhoram bastante essa propriedade em relação ao metal puro, permitindo o uso de métodos de fabricação mais complexos.

Condutividade: Zinco condutividade é moderado para um metal. Suas fortes propriedades eletroquímicas, no entanto, servem bem em baterias alcalinas e durante o processo de galvanização.

A história do zinco

Os produtos de liga de zinco produzidos pelo homem foram datados de maneira confiável em 500 aC, e o zinco foi adicionado intencionalmente cobre para formar latão por volta de 200-300 aC. O bronze suplementou o bronze durante o Império Romano na fabricação de moedas, armas e arte. O latão permaneceu o principal uso de zinco até 1746, quando Andreas Sigismund Marggraf documentou cuidadosamente o processo de isolamento do elemento puro. Embora o zinco tenha sido previamente isolado em outras partes do mundo, sua descrição detalhada ajudou o zinco a se tornar comercialmente disponível em toda a Europa.

Alessandro Volta criou a primeira bateria em 1800 usando placas de cobre e zinco, inaugurando uma nova era do conhecimento elétrico. Em 1837, Stanislas Sorel havia batizado seu novo processo de "galvanização" de zinco por Luigi Galvani, que havia descoberto o efeito animador da eletricidade ao autopsiar sapos. A galvanização, uma forma de proteção catódica, pode proteger uma grande variedade de metais. Agora é a principal aplicação industrial de zinco puro.

Zinco no mercado

O zinco é extraído principalmente do minério contendo sulfeto de zinco, mistura de zinco ou esfalerita.

Os países mineração e produção do zinco mais refinado, em ordem decrescente, são China, Peru, Austrália, Estados Unidos e Canadá. De acordo com Pesquisa Geológica dos EUA, cerca de 13,4 milhões de toneladas métricas de zinco em concentrado foram extraídas em 2014, com a China representando cerca de 36% do total.

De acordo com o Grupo Internacional de Estudo sobre Chumbo e Zinco, foram consumidas cerca de 13 milhões de toneladas métricas de zinco industrialmente em 2013 - por meio de galvanização, ligas de latão e bronze, ligas de zinco, produção química e matrizes fundição.

O zinco é negociado na London Metal Exchange (LME) como contratos "Special High Grade" com pureza mínima de 99,995% em lingotes de 25 toneladas.

Ligas comuns

  • Latão: 3-45% de Zn em peso, é usado em instrumentos musicais, válvulas e ferragens.
  • Níquel prata: Com 20% de Zn em peso, é usado por sua aparência prateada brilhante em jóias, talheres, trilhos de trem e instrumentos musicais.
  • Ligas de fundição de zinco: > 78% Zn em peso, geralmente contém pequenas quantidades (menos de alguns pontos percentuais) de Pb, Sn, Cu, Al e Mg para melhorar as características de fundição e propriedades mecânicas. É usado para fazer pequenas formas complexas e adequado para mover peças em máquinas. O mais barato dessas ligas é chamado de metal de panela e serve como substituto barato do aço.

Fatos interessantes sobre zinco

O zinco é crítico para toda a vida na Terra e é usado em mais de 300 enzimas. A deficiência de zinco foi reconhecida como um problema de saúde clínico em 1961. A Associação Internacional de Zinco explica que o zinco é fundamental para o crescimento celular adequado e mitose, fertilidade, função do sistema imunológico, paladar, olfato, pele saudável e visão.

Moedas de um centavo dos Estados Unidos são construídas com um núcleo de zinco que representa 98% do seu peso total. Os 2% restantes são um revestimento de cobre eletroliticamente revestido. A quantidade de cobre usado em moedas de um centavo está sujeito a alterações se o Tesouro dos EUA os considerar muito caros de produzir. Cerca de 2 bilhões de centavos de núcleo de zinco estão circulando na economia dos EUA.