아연은 오랫동안 중요한 화학 원소로 자리매김해 왔습니다. 우리 시대 이전에도 사람들은 그것에 대해 많이 알고 있었고 다양한 분야에서 널리 사용했습니다. 이 물질의 특성으로 인해 아연은 다양한 산업과 일상 생활에서 사용될 수 있습니다. 이 재료는 화학 산업, 기계 공학 및 건설 분야에서 성공적으로 사용됩니다. 따라서 오늘 우리는 아연 금속 및 이를 기반으로 한 합금의 유용한 특성과 특성, kg당 가격, 사용 특징 및 재료 제조에 대해 살펴보겠습니다.

컨셉과 특징

우선, 우리는 아연의 일반적인 특성에 주목합니다. 이 제품은 생산에 필요한 금속일 뿐만 아니라 중요한 생물학적 요소이기도 합니다. 모든 살아있는 유기체에서 모든 요소의 최대 4%에 존재합니다. 아연 매장량이 가장 풍부한 곳은 볼리비아, 이란, 카자흐스탄, 호주입니다.우리나라에서는 OJSC MMC Dalpolimetal이 가장 큰 제조업체 중 하나로 간주됩니다.

멘델레예프의 주기율표에서 아연을 고려하면 전이 금속에 속하며 다음과 같은 특성을 갖습니다.

• 일련번호: 30
• 무게: 65.37.
• 산화 상태 - +2.
• 색상: 청백색.

아연은 반감기가 244일인 방사성 동위원소입니다.

단순한 물질 측면에서 아연을 고려하면 이 물질은 다음과 같은 특성을 갖습니다.

• 재료 유형 – 금속.
• 색상 – 은색-파란색.
• 코팅은 광택과 광택이 숨겨져 있는 산화막으로 보호됩니다.

아연은 지구의 지각에서 발견됩니다. 금속의 비율은 0.0076%로 그다지 크지 않습니다.

아연은 단일 물질로 존재하지 않습니다. 그것은 많은 광석과 광물의 일부입니다.

• 가장 흔한 것은 아연 블렌드, 클레오판, 마마타이트입니다. 또한 아연은 Wurtzite, Franklenite, Zincite, Smithsonite, Calamine, Willemite와 같은 천연 물질에서도 발견됩니다.
• 아연의 위성은 일반적으로 게르마늄, 카드뮴, 탈륨, 갈륨, 인듐, 카드뮴입니다.
• 가장 인기있는 것은 아연과 알루미늄, 구리의 합금입니다.

이 비디오에서는 전문가가 우리 삶에서 아연의 역할에 대해 이야기합니다.

경쟁 금속

아연과 경쟁할 수 있는 금속은 티타늄, 알루미늄, 크롬, 구리 4가지뿐입니다. 설명된 자료에는 다음과 같은 특징이 있습니다.

1. 알류미늄: 은백색 색상으로 전기와 열이 잘 통하고 압력에 의한 작업이 가능하며 부식에 강하고 밀도가 낮아 철강제조 공정에 사용됩니다(내열성 향상).
2. 티탄: 은백색, 높은 융점, 공기와 접촉시 산화됨, 낮은 열전도율, 단조 및 각인이 용이함, 고온에서 내구성 있는 보호막이 표면에 형성됨.
3. 크롬: 푸른 빛을 띠는 색상, 높은 경도, 취성, 대기 및 수중 조건에서 산화 저항성, 장식 코팅에 사용됩니다.
4. : 적색 금속은 높은 연성, 우수한 전기 전도성, 높은 열 전도성, 부식 공정에 대한 저항성을 가지며 지붕 재료에 사용됩니다.

건축 목적으로는 아연 외에 다른 비철금속이 가장 많이 사용됩니다. 여기에는 실루민, 배빗, 두랄루민 등이 포함됩니다.

아연은 100°C~150°C의 온도에서 쉽게 변형된다는 점에서 다른 금속과 다릅니다. 이 온도 범위에서는 아연을 단조하여 얇은 시트로 압연할 수도 있습니다.

장점과 단점

장점:

• 유동성이 좋아 금형을 쉽게 채울 수 있습니다.
• 압연 중 연성이 높습니다.
• 순수한 아연은 쉽게 위조됩니다.
• 그 특성과 온도의 영향으로 인해 다양한 상태를 나타낼 수 있습니다.
• 제품을 부식으로부터 완벽하게 보호하여 건축 및 기계 공학 분야에서 널리 사용됩니다.

• 인이나 황과 함께 가열하면 폭발할 수 있습니다.
• 공기에 노출되면 광택이 사라집니다.
• 실온에서는 가소성이 거의 없습니다.
• 자연에서는 순수한 형태로 발견되지 않습니다.

아연의 질량, 기계적, 화학적 및 물리적 특성과 주요 특성은 아래에서 논의됩니다.

속성 및 특성

그렇다면 아연에는 어떤 특성이 있습니까?

물리적

물리적 특성:

• 중간 정도의 단단한 금속입니다.
• 아연에는 다형성 변형이 없습니다.
• 차가운 아연은 부서지기 쉬운 금속이 됩니다.
• 100-100 ºС의 온도에서 가소성을 얻습니다.
• 250℃의 더 높은 온도에서는 다시 부서지기 쉬운 금속으로 변합니다.
• 고체 아연의 녹는 점은 419.5 ºС입니다.
• 증기로의 전이 온도는 913ºС입니다.
• 끓는점은 906 ºС입니다.
• 고체 상태의 아연 밀도는 7.133g/cm3이고, 액체 상태의 아연 밀도는 6.66g/cm3입니다.
• 상대 신장률 40-50%.
• 산에 쉽게 용해됩니다.
• 알칼리에 쉽게 용해됩니다.

아연을 적절하게 녹이는 방법을 알아보려면 다음 비디오를 시청하세요.

화학적인

아연의 화학적 성질:

• 3d 10 4s 2 - 원자 구성.
• 아연은 활성 금속으로 간주됩니다.
• 기력 회복제입니다.
• 전극 전위: -0.76V.
• 100℃ 이하의 온도에서는 광택을 잃고 필름으로 코팅됩니다.
• 습한 공기(특히 이산화탄소가 포함된 공기)에서는 금속이 파괴됩니다.
• 강렬한 가열 동안 아연은 격렬하게 연소되어 푸른 불꽃을 생성합니다.
• 산화 상태: .
• 산과 알칼리는 금속의 다양한 불순물 존재 여부에 따라 아연에 다르게 작용합니다.
• 아연을 물에서 가열하면 가수분해 과정이 일어나 흰색 침전물이 형성됩니다.
• 고강도 무기산은 아연을 쉽게 용해시킬 수 있습니다.

구조와 구성

아연의 공식은 다음과 같습니다: Zn. 원자의 바깥층 구성은 4s 2 입니다. 아연은 금속 화학 결합과 육각형의 조밀한 결정 격자를 가지고 있습니다.

자연계의 아연은 세 가지 안정 동위원소(64 Zn(48.6%), 66 Zn(26.9%), 67 Zn(4.1%))과 여러 방사성 동위원소로 구성됩니다. 가장 중요한 방사성 물질의 반감기는 244일입니다.

생산

언급한 바와 같이, 아연은 자연에서 순수한 형태로 발견되지 않습니다. 주로 고분자 광석에서 얻습니다. 이 광석에는 아연이 황화물 형태로 존재합니다. 항상 위에 나열된 금속이 함께 제공됩니다.

선택적 부유 선광 공정에서는 아연 정광이 생산됩니다. 이 과정과 병행하여 다금속 광석에서 다른 물질 농축물이 방출됩니다. 예를 들어, 구리.

생성된 아연 정광은 용광로에서 연소됩니다. 고온의 결과로 아연은 황화물 상태에서 산화물 상태로 변합니다. 생산 과정에서 황산을 생산하는 데 사용되는 이산화황이 방출됩니다. 두 가지 방법으로 산화아연을 생성합니다: 건식 야금법과 전해법.

• 건식야금법매우 오랜 역사를 가지고 있습니다. 농축물은 소성되고 소결 과정을 거친다. 아연은 석탄이나 코크스를 사용하여 환원됩니다. 이 방법으로 얻은 아연은 침전을 통해 순수한 상태가 됩니다.
• ~에 전해 방식아연 정광은 황산으로 처리됩니다. 그 결과 용액이 전기분해 과정을 거치게 됩니다. 여기에서는 아연이 특수 용광로에 침전되어 녹습니다.

사용 분야

아연은 원소로서 지각과 수자원에서 충분한 양으로 발견됩니다.

아연은 또한 다양한 화학 및 기술 공정에 분말 형태로 사용됩니다.

이 비디오에서는 아연을 제거하는 방법을 알려줍니다.

정의

아연- 주기율표의 30번째 원소. 명칭 - 라틴어 "zincum"에서 나온 Zn. 네 번째 기간인 그룹 IIB에 위치합니다. 금속을 나타냅니다. 코어 차지는 30입니다.

추출되는 주요 천연 아연 화합물은 갈메이 ZnCO 3 및 아연 블렌드 ZnS 미네랄입니다. 지각의 총 아연 함량은 약 0.01%(wt)입니다.

아연은 청은색 금속이다(그림 1). 실온에서는 매우 약하지만 100-150oC에서는 잘 구부러지고 시트로 말려집니다. 200oC 이상으로 가열하면 아연은 매우 부서지기 쉽습니다. 공기에 노출되면 얇은 산화물 또는 염기성 탄산염 층으로 코팅되어 추가 산화를 방지합니다. 물은 아연에 거의 영향을 미치지 않습니다.

쌀. 1. 아연. 모습.

아연의 원자 및 분자 질량

물질의 상대분자량(Mr)는 주어진 분자의 질량이 탄소 원자 질량의 1/12보다 몇 배나 큰지를 나타내는 숫자입니다. 원소의 상대 원자 질량(A r)— 화학 원소의 평균 원자 질량이 탄소 원자 질량의 1/12보다 몇 배나 큰지.

자유 상태의 아연은 단원자 Zn 분자의 형태로 존재하기 때문에 원자 질량과 분자 질량의 값이 일치합니다. 그들은 65.38과 같습니다.

아연 동위원소

자연에서 크롬은 5개의 안정 동위원소인 64 Zn, 66 Zn, 67 Zn, 68 Zn 및 70 Zn의 형태로 발견될 수 있는 것으로 알려져 있습니다. 질량수는 각각 64, 66, 67, 68, 70입니다. 아연 동위원소 64 Zn의 원자핵은 30개의 양성자와 34개의 중성자를 포함하고 나머지 동위원소는 중성자 수만 다릅니다.

질량수가 54에서 83까지인 인공적인 불안정한 아연 동위원소와 핵의 10가지 이성질체 상태가 있으며, 그중 가장 오래 지속되는 동위원소는 65Zn이며 반감기는 243.66일입니다.

아연 이온

아연 원자의 외부 에너지 준위에는 원자가인 두 개의 전자가 있습니다.

1초 2 2초 2 2p 6 3초 2 3p 6 3d 10 4초 2 .

화학적 상호작용의 결과로 아연은 원자가 전자를 포기합니다. 기증자이며 양전하를 띤 이온으로 변합니다.

Zn 0 -2e → Zn 2+ .

아연 분자 및 원자

자유 상태에서 아연은 단원자 Zn 분자 형태로 존재합니다. 다음은 아연 원자와 분자를 특징짓는 몇 가지 특성입니다.

아연 합금

아연과 알루미늄, 구리 및 마그네슘의 합금은 산업적으로 매우 중요합니다. 구리와 함께 아연은 중요한 합금 그룹인 황동을 형성합니다. 황동에는 최대 45%의 아연이 함유되어 있습니다. 심플하고 특별한 황동이 있습니다. 후자에는 철, 알루미늄, 주석, 규소와 같은 다른 원소가 포함되어 있습니다.

문제 해결의 예

실시예 1

운동	0.33g 무게의 기술 아연을 묽은 황산 용액으로 처리했습니다. 방출된 수소는 정상적인 조건에서 112ml의 부피를 차지합니다. 기술 금속에서 아연의 질량 분율을 계산합니다.
해결책	아연과 묽은 황산의 반응 방정식을 작성해 보겠습니다. Zn + H 2 SO 4 (희석) = ZnSO 4 + H 2. 반응 중에 방출된 수소의 몰수를 구해 봅시다: n(H2) = V(H2) / Vm; n(H2) = 112 × 10 -3 / 22.4 = 0.005몰. 반응식 n(H 2):n(Zn) = 1:1에 따르면, 즉 n(H2) = n(Zn) = 0.005몰. 그러면 순수 아연의 질량(불순물 없음)은 다음과 같습니다(몰 질량 - 65 g/mol): m 순수(Zn) = 0.005 × 65 = 0.325g. 공업용 금속 내 아연의 질량 분율은 다음과 같이 계산됩니다. Ω(Zn) = m 순수(Zn)/ m tec(Zn) × 100%; Ω(Zn) = 0.325/ 0.33 × 100%; Ω(Zn) = 98.48%.
답변	공업용 금속의 아연 질량 분율은 98.48%입니다.

실시예 2

운동	20 g의 산화구리(II)를 금속으로 환원시키는 데 필요한 수소를 얻기 위해 염산에 용해되어야 하는 아연의 질량을 계산하십시오.
해결책	문제의 조건에 따라 발생하는 반응 방정식을 적어 보겠습니다. Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2 (1); H 2 + CuO = Cu + H 2 O (2). 산화구리(II)의 양(몰질량 - 80g/mol)을 계산해 보겠습니다. n(CuO) = m(CuO) / M(CuO); n(CuO) = 20 / 80 = 0.25몰. 방정식(2)에 따르면 n(CuO):n(H2) = 1:1, 즉 n(CuO) = n(H2) = 0.25몰. 그러면 염산과 반응한 아연의 몰수는 n(Zn):n(H 2) = 1:1이므로 0.25mol이 됩니다. n(Zn) = n(H2). 아연의 질량(몰질량은 65g/mol)은 다음과 같습니다. m 순수(Zn) = n(Zn) × M(Zn); m 순수(Zn) = 0.25 × 65 = 16.25g.
답변	아연의 질량은 16.25g입니다.

아연은 원자 번호 30, 원자량 65.39를 갖는 주기율표 하위 그룹 2, 주기 4의 원소입니다.

부서지기 쉬운 전이금속 아연.

• 아연의 화학적 성질은 d-원소 블록과의 관계에 의해 직접적인 영향을 받습니다. 이 그룹은 d-궤도의 외부 전자와만 화학 결합을 형성합니다. 따라서 이 원소는 +2의 특징적인 산화 상태를 가지며 마그네슘의 특성과 유사합니다.
• 아연의 육각형 격자는 16세기 스위스에서 기술되었으며 "결정 바늘"이라고 불렸습니다. 전이금속에는 다양한 동위원소가 있습니다. 가장 안정적인 방사성 물질은 65 zn이며 반감기는 245일입니다.
• 정상적인 조건에서 아연 금속은 부서지기 쉬운 물질입니다. 밀도는 7.13g/cm3입니다. 빛에서는 모든 금속 고유의 광택이 청회색을 띕니다. 녹는점은 46°C부터, 끓는점은 906°C부터 시작됩니다. 양쪽성 특성을 나타내는 이 원소는 활성이 알칼리 토금속에 이어 두 번째입니다. 산화 환원 전위는 0.76V입니다.
  
  아연은 부식에 강한 금속입니다. pH 9~11의 pH 범위에서 최대 안정성이 관찰됩니다. 대기 조건에서는 표면에 산화아연이라는 보호막이 나타나 부식이 발생하지 않습니다. 부식은 수소 또는 산소 탈분극을 사용하여 발생합니다.

야금에서의 역할

수력 및 건식 야금 공정은 광석에서 아연 금속을 생산하는 가장 일반적인 방법입니다. 그 특성은 부식 방지 코팅으로서 크롬보다 열등하지 않습니다. 생산된 전체 아연의 절반은 철과 강철에 보호층을 적용하는 데 사용됩니다.

아연의 부식 방지 적용.

아연의 융점이 낮고 다른 금속과의 합금으로 인해 과열에 대한 민감성 문제가 발생합니다. 따라서 생산 중 과도한 과열로 인해 합금이 산화되면서 공정이 중단됩니다. 가장 일반적인 합금은 구리(황동)와 납입니다. 그들은 기술, 알카라인 배터리, 갈바니 전지 및 기타 귀금속과의 합금에 널리 사용됩니다.

불순물의 영향으로 원소의 특성이 변합니다. 예를 들어, 주석이 혼합된 납과 아연의 3원 공융 합금은 아연 자체보다 훨씬 더 쉽게 녹고 뜨거운 압력에서 파괴됩니다. 아연에 철을 0.2%만 첨가하면 아연의 취약성이 몇 배로 증가합니다. 원소에 잘 녹지 않는 비스무트와 비소는 일반적으로 생성된 물질의 기술적 특성에 부정적인 영향을 미칩니다.

산업계에서 요소의 복원 특성은 중요한 기능을 가지고 있습니다. 용액에서 금을 침전시키고, 하이드로설파이트를 생산하며, 광석에서 구리와 카드뮴을 추출하는 데 참여합니다.

요소와의 반응

산과의 상호 작용

대부분의 산과 아연의 좋은 반응은 금속의 전기화학적 활성 계열에서 수소에 대한 상대적인 위치에 기인합니다. 이것은 많은 중요한 아연염을 생산합니다. 이 염은 주로 무색이며 흡습성 결정이며 가수 분해로 인해 용액이 산성 환경을 갖습니다. 다른 금속염의 경우, 원소 오른쪽에 전압 계열이 있으면 용액에서 금속염이 옮겨집니다.

산과 상호작용하면 아연염이 형성됩니다.

38 °C 이하의 온도에서 황산을 함유한 원소 용액에서 황산아연이 형성되며, 학명은 ZnSO4 황산염입니다. 그것은 비스코스 생산, 일부 야금 분야 및 의약품에서 소독제로 사용됩니다. ZnCl2 염화물은 염산과 아연의 용액에서 얻습니다. 배터리 생산, 목재 및 종이 섬유의 방부제 함침에 사용됩니다.

파생 화합물

1. 아연과 그 양쪽성 특성은 수산화아연 Zn(OH)2로 이전됩니다. 이들 물질은 산과 염기의 화학적 거동을 동시에 나타냅니다. 수산화물은 황산염에 알칼리가 작용하여 흰색 침전 형태로 얻어질 수 있다. 자연 상태에서 수산화물은 130°C 이상의 온도에서 분해되는 결정성 물질입니다. 아연염 합성에 사용됩니다.
2. 기존에 '프랑스 공정'으로 불렸던 오래된 ZnO 산화물 추출 방법이 효과적이라고 할 수 있다. 셀 플레이트 주변에 매우 뜨거운 공기가 있으면 아연 증기가 방출되기 시작하며, 그 후 푸른 빛으로 점화되어 산화물을 형성합니다. 대규모 생산에서는 천연 광물인 징카이트에서 추출됩니다. 또한 수산화물과 같은 더 복잡한 화합물의 열분해는 산화물을 생성하는 데 널리 사용됩니다.
3. 물에 불용성인 무색 백색 산화물 분말은 화학적 이중성을 표현합니다. 산화아연을 알칼리와 융합시켜 아연산염을 얻습니다. 산화물과 융합되면 - 규산염. 자체 열 전도성으로 인해 밴드 갭이 3.36eV인 반도체가 될 수 있습니다. 산화물은 화학 산업에서 다양한 용도로 사용되며 많은 플라스틱의 필러로 사용됩니다. 전자 제품에서는 TV 빔 튜브 하나도 그것 없이는 할 수 없습니다. 또한 대부분의 피부과 연고에도 포함되어 있습니다.
   

주립 교육 기관

레닌그라드 지역의 중등 직업 교육 포드포로제 폴리테크닉 칼리지

화학 연구 작업

주제:

"아연과 그 특성"

완료자: 그룹 No.의 학생 89

성명: 유리코프 알렉세이 알렉산드로비치

교사가 확인한 내용: 야디키나 류드밀라 알렉세예브나

포드포로제

1. 주기율표에서의 위치와 원자 구조

2. 발견의 역사

3. 자연 속에 존재하기

4. 물리적 특성

5. 화학적 특성

6. 금속 아연 얻기

7. 인간 건강에 대한 적용 및 중요성

8. 내 연구

9. 문학

주기율표에서의 위치

원자 구조와

요소 아연(Zn)주기율표에는 일련번호가 있어요 30.

그는 두 번째 그룹의 네 번째 기간에 있습니다.

원자량 = 65.37

원자가 II

천연 아연은 64Zn(48.6%), 66Zn(27.9%), 67Zn(4.1%), 68Zn(18.8%) 및 70Zn(0.6%) 등 다섯 가지 안정한 핵종의 혼합물로 구성됩니다.

2개의 외부 전자층 구성 3 에스 2 피 6 디 10 4 에스 2 .

발견의 역사

아연과 구리의 합금인 황동은 고대 그리스인과 이집트인에게 알려졌습니다. 아연은 5세기에 얻어졌습니다. 기원전 이자형. 인도에서. 기원전 60~20년의 로마 역사가 스트라보. 이자형. 금속 아연, 즉 "가짜 은"을 얻는 방법에 대해 썼습니다. 그 후 유럽에서 아연을 얻는 비밀은 사라졌습니다. 아연 광석을 열환원하는 동안 형성된 아연이 900°C에서 증기로 변하기 때문입니다. 아연 증기는 공기 중의 산소와 반응하여 느슨한 산화아연을 형성하는데, 연금술사는 이를 "백색 양모"라고 불렀습니다.

금속 아연

16세기에는 공장에서 아연을 제련하려는 최초의 시도가 이루어졌습니다. 그러나 생산은 순조롭게 진행되지 않았고 기술적 어려움은 극복할 수 없는 것으로 판명되었습니다. 그들은 다른 금속과 같은 방법으로 아연을 얻으려고 했습니다. 광석을 구워서 아연을 산화물로 만든 다음, 이 산화물을 석탄으로 환원시켰습니다...

아연은 당연히 석탄과 상호작용하여 환원되지만... 제련되지는 않습니다. 이 금속은 용해로에서 이미 증발했기 때문에 제련되지 않았습니다. 끓는점은 906°C에 불과했습니다. 그리고 용해로에는 공기가 있었습니다. 그들이 그것을 만났을 때 활성 아연 증기가 산소와 반응하여 초기 생성물인 산화아연이 다시 형성되었습니다.

공기에 접근하지 않고 폐쇄된 레토르트에서 광석이 감소되기 시작한 후에야 유럽에서 아연 생산을 확립할 수 있었습니다. 오늘날에도 "거친" 아연은 거의 같은 방식으로 얻어지며, 정제를 통해 정제됩니다. 현재 전 세계 아연의 약 절반은 건식 야금법으로 생산되고 나머지 절반은 습식 야금법으로 생산됩니다.

순수한 아연 광석은 자연에서는 거의 발견되지 않는다는 점을 명심해야 합니다. 아연 화합물(보통 금속 기준으로 1~5%)은 다금속 광석의 일부입니다. 광석 농축 중에 얻은 아연 정광에는 아연 48~65%, 구리 최대 2%, 납 최대 2%, 철 최대 12%가 포함되어 있습니다. 그리고 미량 및 희소 금속의 일부도...

아연 함유 광석의 복잡한 화학적, 광물학적 구성은 아연 생산에 오랜 시간이 걸리고 어려운 이유 중 하나였습니다. 다금속 광석 가공에는 아직 해결되지 않은 문제가 있습니다... 그러나 아연의 고온 야금으로 돌아가 보겠습니다. 이 과정에서 이 원소의 순전히 개별적인 특성이 나타납니다.

급격한 냉각으로 아연 증기는 즉시 액체 상태를 우회하여 고체 먼지로 변합니다. 아연 원소는 무독성으로 간주되지만 이로 인해 생산이 다소 복잡해집니다. 아연을 녹여서 잉곳으로 만드는 대신 먼지 형태로 아연을 보존해야 하는 경우가 많습니다.

불꽃놀이에서는 아연 가루를 사용하여 푸른 불꽃을 생성합니다. 아연 분진은 희귀 및 귀금속 생산에 사용됩니다. 특히, 그러한 아연은 시안화물 용액에서 금과 은을 대체합니다. 역설적이게도 습식 야금법으로 아연(및 카드뮴) 자체를 생산할 때 아연 가루는 구리와 황산 카드뮴 용액을 정화하는 데 사용됩니다. 그러나 그것이 전부는 아닙니다. 금속 교량, 공장 바닥 경간 및 기타 대형 금속 제품이 왜 가장 자주 회색으로 칠해지는지 궁금한 적이 있습니까?

이 모든 경우에 사용되는 페인트의 주성분은 동일한 아연 가루입니다. 산화아연과 아마인유를 혼합하면 탁월한 부식 방지 기능을 제공하는 페인트로 변합니다. 이 페인트는 또한 저렴하고 유연하며 금속 표면에 잘 접착되고 온도 변화로 인해 벗겨지지 않습니다. 마우스 색상은 단점보다 장점이 더 많습니다. 이러한 페인트로 코팅된 제품은 표시가 없어야 하며 동시에 깔끔해야 합니다.

아연의 특성은 순도에 따라 크게 영향을 받습니다. 99.9%와 99.99% 순도의 아연은 산에 잘 녹습니다. 그러나 9개(99.999%)를 더 "추가"할 가치가 있으며, 강한 가열에도 아연은 산에 용해되지 않습니다. 이러한 순도의 아연은 연성이 뛰어나 얇은 실로 가공할 수 있다는 특징도 있습니다. 그러나 일반 아연은 100-150°C로 가열해야만 얇은 시트로 굴릴 수 있습니다. 250°C 이상으로 녹는점까지 가열하면 아연은 다시 부서지기 쉬워지며 결정 구조의 또 다른 구조 조정이 발생합니다.

아연 시트는 갈바니 전지 생산에 널리 사용됩니다. 최초의 "전지 기둥"은 아연과 구리의 원으로 구성되었습니다. 그리고 현대 화학 전류원에서 음극은 대부분 아연으로 만들어집니다.

인쇄에서 이 요소의 역할은 중요합니다. 아연은 그림과 사진을 인쇄물로 재현할 수 있는 진부한 표현을 만드는 데 사용됩니다. 특별히 준비되고 처리된 인쇄 아연은 사진 이미지를 인식합니다. 이 이미지는 올바른 위치에 페인트로 보호되고 미래의 진부한 표현은 산으로 새겨집니다. 이미지는 안도감을 얻고 숙련된 조각가가 이미지를 정리하고 인상을 남기면 이러한 진부한 표현이 인쇄기로 이동됩니다.

아연 인쇄에는 특별한 요구 사항이 있습니다. 우선, 특히 잉곳 표면에 미세한 결정 구조가 있어야 합니다. 따라서 인쇄용 아연은 항상 폐쇄된 주형에서 주조됩니다. 구조를 "평탄하게" 만들기 위해 375°C에서 어닐링한 후 천천히 냉각하고 열간 압연합니다. 이러한 금속, 특히 납의 불순물 존재도 엄격히 제한됩니다. 그것이 많으면 필요에 따라 진부한 표현을 지울 수 없습니다. 납 함량이 0.4% 미만이면 원하는 미세결정구조를 얻기 어렵다. 야금학자들이 인쇄 산업의 요구를 충족시키기 위해 "걷는" 것은 바로 이 가장자리를 따라가는 것입니다.

자연 속에 존재하기

자연에서 아연은 화합물 형태로만 발견됩니다.

섬아연석(아연 혼합물, ZnS) 입방형 노란색 또는 갈색 결정 모양을 갖습니다. 밀도 3.9-4.2 g/cm 3, 모스 경도 3-4. 카드뮴, 인듐, 갈륨, 망간, 수은, 게르마늄, 철, 구리, 주석 및 납이 불순물로 포함되어 있습니다.

섬아연석 결정 격자에서 아연 원자는 황 원자와 번갈아 가며 그 반대도 마찬가지입니다. 격자의 황 원자는 입방체 패킹을 형성합니다. 아연 원자는 이러한 사면체 공극에 위치합니다.

우르츠이트(ZnS)는 밀도가 3.98 g/cm 3 이고 경도가 모스 척도에서 3.5-4인 갈색-검정색 육각형 결정입니다. 일반적으로 섬아연석보다 아연이 더 많이 포함되어 있습니다. 우르츠광 격자에서 각 아연 원자는 4개의 황 원자로 사면체로 둘러싸여 있으며 그 반대도 마찬가지입니다. 우르츠광층의 배열은 섬아연석층의 배열과 다르다.

스미스소나이트(아연 스파, ZnCO 3)은 밀도가 4.3-4.5 g/cm 3이고 모스 경도가 5인 흰색(불순물에 따라 녹색, 회색, 갈색) 삼각 결정 형태로 나타납니다.

칼라미나(Zn 2 SiO 4 *H 2 O*ZnCO 3 또는 Zn 4 (OH) 4 *H 2 O*ZnCO 3)은 탄산 아연과 규산염의 혼합물입니다. 밀도가 3.4~3.5g/cm 3이고 경도가 모스 척도에서 4.5~5인 흰색(불순물에 따라 녹색, 파란색, 노란색, 갈색) 마름모꼴 결정을 형성합니다.

윌리미스(Zn 2 SiO 4)는 밀도가 3.89-4.18 g/cm 3 이고 경도가 모스 경도 5-5.5인 무색 또는 황갈색의 능면체 결정 형태로 나타납니다.

아연사이트(ZnO) - 우르자이트형 격자를 가지며 모스 척도에서 경도가 4-4.5인 노란색, 주황색 또는 빨간색의 육각형 결정입니다.

가니트(Zn)은 밀도가 4~4.6g/cm 3 이고 경도가 모스 경도 7.5~8인 짙은 녹색 결정 형태를 가지고 있습니다.

위의 것 외에도 다른 아연 광물이 알려져 있습니다.

몬헤이마이트(Zn, Fe)CO 3

수소이트 ZnCO 3 *2Zn(OH) 2

트러사이트 (Zn, Mn)SiO 4

헤테로라이트 Zn

프랭클린나이트(Zn, Mn)

황동석(Mn, Zn) Mn 2 O 5 *2H 2 O

고슬라라이트 ZnSO 4 *7H 2 O

아연 황동석 (Zn, Cu)SO 4 *5H 2 O

아다민 Zn 2 (AsO 4)OH

타르뷰타이트 Zn 2 (PO 4)OH

백질체 (Zn, Cu)Pb(VO 4)OH

레그란다이트 Zn 3 (AsO 4) 2 *3H 2 O

희망 Zn 3 (PO 4)*4H 2 O

물리적 특성

아연은 중간 경도의 청백색 금속으로 419°C에서 녹고 913°C에서 증기로 변합니다. 밀도는 7.14g/cm 3 입니다. 상온에서 아연은 부서지기 쉽지만 100-110°C에서는 잘 구부러지고 시트 모양으로 굴러가며 공기 중에서는 보호 산화막으로 덮입니다.

화학적 특성

최대 100°C의 공기 중에서 아연은 빠르게 변색되어 염기성 탄산염의 표면 필름으로 덮입니다. 습한 공기, 특히 CO 2가 있는 경우 상온에서도 금속 파괴가 발생합니다. 아연은 공기나 산소 중에서 강하게 가열되면 푸른 불꽃을 일으키며 강렬하게 연소되어 산화아연(ZnO)의 흰 연기를 생성합니다. 건조 불소, 염소 및 브롬은 추위에 아연과 반응하지 않지만 수증기가 있으면 금속이 발화하여 ZnCl 2와 같은 형성이 될 수 있습니다. 아연 분말과 황의 가열된 혼합물은 황화아연 ZnS를 생성합니다. 강한 무기산은 특히 가열할 때 아연을 활발하게 용해하여 상응하는 염을 형성합니다. 묽은 HCl 및 H 2 SO 4와 상호 작용하면 H 2가 방출되고 HNO 3와 함께 NO, NO 2, NH 3도 방출됩니다. 아연은 농축된 HCl, H 2 SO 4 및 HNO 3와 반응하여 각각 H 2, SO 2, NO 및 NO 2를 방출합니다. 알칼리의 용액과 용융물은 아연을 산화시켜 H2를 방출하고 수용성 아연산염을 형성합니다. 아연에 대한 산과 알칼리의 작용 강도는 불순물의 존재 여부에 따라 달라집니다. 순수 아연은 높은 수소 과전압으로 인해 이러한 시약에 대해 덜 반응합니다. 물에서 아연 염은 가열되면 가수분해되어 Zn(OH) 2 수산화물의 흰색 침전물을 방출합니다. 아연을 함유한 복합 화합물(예: SO 4 등)이 알려져 있습니다.

2. 원자 질량이 증가함에 따라 밀도 ρ와 원자 부피의 값이 증가합니다.

화학적 특성

1. 화학 활동은 원자 질량이 증가함에 따라 감소합니다(주 하위 그룹에서 -

그 반대).

2. 좋은 착화제(주 하위 그룹의 요소와는 다름)

아연 및 그 화합물

아연은 은백색 금속입니다. 화합물에서는 단 하나의 산화 상태 +2를 나타냅니다. 아연 화합물은 무색입니다.

Zn 2+ / Zn 시스템의 산성 환경에서 정상적인 산화 환원 전위는 -0.76V이고 ZnO 2 2- / Zn 시스템의 알칼리성 환경에서 -1.22V입니다. 따라서 아연은 묽은 산과 알칼리에 용해됩니다.

Zn + 2НCl → ZnCl2 + H2

Zn + H2 SO4 (dil) → ZnSO4 + H2

Zn + 2NaOH + 2H2 O → Na2 + H2

아연은 물을 분해하지 않기 때문에 수용액에서는 빠르게 보호 필름으로 덮여집니다.

부식으로부터 보호하는 산화물.

아연은 강력한 환원제이며 덜 활성인 금속(줄 오른쪽에 있는 금속)을 대체합니다.

스트레스) 염 용액에서

Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu

산화아연은 ​​양쪽성 특성을 나타내며 산과 알칼리 용액 모두에 용해됩니다.

ZnO + H2SO4 → ZnSO4 + H2O

ZnO + 2NaOH + H2O → Na2

가열되면 복합 테트라하이드록시아연산염 음이온이 탈수됩니다.

2- → ZnO2 2- + 2H2O

수산화아연은 ​​또한 양쪽성 특성을 나타냅니다. 물에는 용해되지 않지만 산과 알칼리에는 용해됩니다.

Zn(OH)2 + 2HCl → ZnCl2 + 2H2O

Zn(OH)2 + 2NaOH → Na2

Zn 2+ 이온은 배위수가 4인 에너지 착화제입니다. 수산화알루미늄과 달리 수산화아연은 ​​암모니아 수용액에 용해됩니다.

Zn(OH)2 + 2NH3 → (OH)2

카드뮴 및 그 화합물

카드뮴은 흰색으로 빛나고 부드럽고 가단성이 있는 금속입니다. 비산화성 산에는 거의 용해되지 않으며, 묽은 HNO 3에는 용해성이 높습니다(정상 전위 Cd / Cd 2+ = -

카드뮴은 2가인 한 가지 화합물 계열만 형성합니다. CD 2+ 이온은 무색입니다.