สังกะสี: สาระสำคัญกฎหมายและแอปพลิเคชัน

1. บทนำสู่สังกะสีสังกะสีสัญลักษณ์เคมี Zn, อะตอมหมายเลข 30 เป็นโลหะทรานซิชัน สังกะสีมีการกระจายอย่างกว้างขวางในธรรมชาติและเป็นหนึ่งในองค์ประกอบการติดตามที่สำคัญในสิ่งมีชีวิต มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตอุตสาหกรรมการก่อสร้างการขนส่งยาและสาขาอื่น ๆ ชื่อสังกะสีมาจากภาษาละติน“ Zinco” ซึ่งหมายถึง“ โลหะเหมือนดีบุก” เพราะในสมัยโบราณสังกะสีมักจะสับสนกับดีบุก

2. คุณสมบัติทางกายภาพของสีสังกะสีและความมันวาว: สังกะสีบริสุทธิ์เป็นสีเงินสีขาวที่มีความมันวาวโลหะ ในอากาศพื้นผิวสังกะสีจะค่อยๆออกซิไดซ์ก่อให้เกิดฟิล์มซิงค์ออกไซด์สีเทาสีเทา ความหนาแน่นและจุดหลอมเหลว: ความหนาแน่นของสังกะสีอยู่ที่ประมาณ 7.14g/cm³จุดหลอมเหลวคือ 419.5 ℃และจุดเดือดคือ 907 ℃ สิ่งนี้ทำให้สังกะสีมีคุณสมบัติการประมวลผลที่ดีที่อุณหภูมิห้องและเหมาะสำหรับกระบวนการผลิตต่างๆ ความเหนียวและการนำไฟฟ้า: สังกะสีมีความเหนียวและการนำไฟฟ้าบางอย่างและสามารถดึงเข้าไปในเส้นใยหรือกดลงในแผ่น แต่การนำไฟฟ้าและความร้อนของมันไม่ดีเท่าทองแดงและอลูมิเนียม ความแข็งและความแข็งแกร่ง: สังกะสีบริสุทธิ์มีความแข็งต่ำ แต่ความแข็งและความแข็งแรงของมันสามารถเพิ่มขึ้นผ่านการผสมเพื่อตอบสนองความต้องการของสาขาที่แตกต่างกัน

3. คุณสมบัติทางเคมีของสังกะสีทำปฏิกิริยากับออกซิเจน: สังกะสีสามารถทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศเพื่อสร้างซิงค์ออกไซด์ 2ZN + O₂ = 2ZNO ทำปฏิกิริยากับกรด: สังกะสีสามารถทำปฏิกิริยากับกรดที่ไม่ออกซิไดซ์เช่นกรดซัลฟูริกเจือจางและกรดไฮโดรคลอริกเจือจางเพื่อสร้างเกลือสังกะสีและไฮโดรเจนที่สอดคล้องกัน zn + h₂so₄ = znso₄ + h₂↑
Zn + 2HCl = Zncl₂ + H₂↑ปฏิกิริยากับอัลคาไล: สังกะสีสามารถทำปฏิกิริยากับสารละลายอัลคาไลที่แข็งแกร่งเพื่อสร้างซิงค์ไฮดรอกไซด์และก๊าซไฮโดรเจน Zn + 2naoh = na₂zno₂ + h₂↑ปฏิกิริยากับสารละลายเกลือ: สังกะสีสามารถรับปฏิกิริยาการกระจัดกับสารละลายเกลือที่ละลายน้ำได้เช่นสารละลายเกลือทองแดงสารละลายเกลือเงิน ฯลฯ Zn + cuso₄ = Znso₄ + Cu
zn + 2agno₃ = zn (no₃) ₂ + 2ag
4. รูปแบบการดำรงอยู่และการสกัดของสังกะสี (1) การดำรงอยู่ในรูปแบบ sphalerite: สังกะสีส่วนใหญ่มีอยู่ใน sphalerite องค์ประกอบหลักของ sphalerite คือสังกะสีซัลไฟด์ (ZNS) ซึ่งมักจะมีองค์ประกอบอื่น ๆ เช่นเหล็กและตะกั่ว แร่ธาตุอื่น ๆ : สังกะสียังมีอยู่ในแร่ธาตุอื่น ๆ เช่น Smithsonite (องค์ประกอบหลักคือZnco₃), hemimorphite (องค์ประกอบหลักคือZn₄si₂o₇ (OH) ₂·H₂O) ฯลฯ (2) กระบวนการสกัดและการประมวลผลแร่ จากเหมืองผ่านการบดการคัดกรองการให้คะแนนและกระบวนการอื่น ๆ แร่ที่มีเนื้อหาสังกะสีสูงกว่าจะถูกเลือก การคั่ว: แร่ที่เลือกจะถูกคั่วเพื่อปรับปรุงการลดลงและเกรดของแร่ Smelting: ใช้ pyrometallurgy หรือ hydrometallurgy เพื่อแปลงสังกะสีซัลไฟด์เป็นสังกะสีโลหะ Pyrometallurgy ส่วนใหญ่รวมถึงขั้นตอนต่าง ๆ เช่นการกลั่นและการลดลง Hydrometallurgy ส่วนใหญ่ใช้สารเคมีเพื่อละลายสังกะสีจากแร่ 2ZNS + 3O₂ = 2ZNO + 2SO₂↑
ZnO + C = Zn + Co ↑
5. การประยุกต์ใช้สังกะสี (1) การประยุกต์ใช้การชุบสังกะสีในชีวิตประจำวัน: สังกะสีมีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีดังนั้นจึงมักใช้สำหรับการรักษาด้วยชุบสังกะสีบนพื้นผิวโลหะเพื่อปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะ ตัวอย่างเช่นแผ่นเหล็กชุบสังกะสีท่อเหล็กชุบสังกะสี ฯลฯ แบตเตอรี่: สังกะสีมีบทบาทสำคัญในการผลิตแบตเตอรี่ ตัวอย่างเช่นแบตเตอรี่แห้งแบตเตอรี่ที่เก็บ ฯลฯ ทั้งหมดใช้สังกะสีเป็นวัสดุอิเล็กโทรดเชิงลบ วัสดุโลหะผสม: โลหะผสมสังกะสีมีคุณสมบัติการหล่อที่ดีและคุณสมบัติเชิงกลและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตชิ้นส่วนและการตกแต่งต่างๆ (2) การประยุกต์ใช้ในการผลิตเหล็กการผลิตเหล็ก: สังกะสีใช้เป็น deoxidizer และ desulfurizer ในกระบวนการหลอมเหล็กซึ่งสามารถปรับปรุงคุณภาพและประสิทธิภาพของเหล็ก อุตสาหกรรมเคมี: สังกะสีใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเคมีเช่นในการผลิตเม็ดสี, สีย้อม, ตัวเร่งปฏิกิริยา ฯลฯ สาขาการแพทย์: สังกะสีเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่จำเป็นสำหรับร่างกายมนุษย์และมีหน้าที่ทางสรีรวิทยาที่หลากหลายเช่น เป็นการเข้าร่วมในการควบคุมกิจกรรมของเอนไซม์และเพิ่มการทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน ดังนั้นสังกะสีจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาการแพทย์เช่นการรักษาภาวะขาดสังกะสีและการเพิ่มภูมิคุ้มกัน