Lastnosti in uporabe cinkove kovine

Cink (Zn) je obilna kovina, ki jo najdemo v zemeljski skorji in ima nešteto industrijskih in bioloških namenov. Pri sobni temperaturi je cink krhek in modro-bele barve, vendar ga je mogoče polirati do svetlega zaključka.

A navadna kovina, cink se uporablja predvsem za galvaniziranje jeklo, postopek, ki kovino ščiti pred neželenimi korozija. Zlitine cinka, vključno medenina, so bistvenega pomena za široko paleto aplikacij, od korozijsko odpornih morskih komponent do glasbil.

Moč: Cink je šibka kovina z manj kot polovico natezno trdnost iz blagega ogljikovega jekla. Običajno se ne uporablja pri nosilnih aplikacijah, čeprav je poceni mehanske dele mogoče ulit iz cinka.

Žilavost: Čistega cinka ima malo žilavost in je na splošno krhek, vendar cink zlitine imajo običajno visoko udarno trdnost v primerjavi z drugimi zlitinami za litje.

Duktilnost: Med 212 in 302 stopinj Fahrenheita postane cink duktilna in kovinsko, vendar se pri povišanih temperaturah vrne v krhko stanje. Cink zlitine na tej lastnosti močno izboljšajo v primerjavi s čisto kovino, kar omogoča uporabo bolj zapletenih načinov izdelave.

Vodljivost: Cinkovi prevodnost je za kovino zmerna. Njegove močne elektrokemijske lastnosti pa dobro delujejo v alkalnih baterijah in med postopkom galvanizacije.

Izdelani iz umetne zlitine cinka so zanesljivo datirani že leta 500 pred našim štetjem, cink pa je bil najprej namerno dodan baker da tvorijo medenine okoli 200-300 pr.n.št. Medenina je bronasto dopolnjevala bronasto rimsko cesarstvo v proizvodnji kovancev, orožja in umetnosti. Brass je ostala glavna uporaba cinka do leta 1746, ko je Andreas Sigismund Marggraf skrbno dokumentiral postopek izolacije čistega elementa. Čeprav je bil cink prej izoliran v drugih delih sveta, je njegov podroben opis pomagal, da je cink postal komercialno dostopen po vsej Evropi.

Alessandro Volta je leta 1800 ustvaril prvo baterijo s pomočjo bakrenih in cinkovih plošč, kar je začelo novo obdobje električnega znanja. Do leta 1837 je Stanislas Sorel svoj novi postopek pocinkanja poimenoval "galvanizacija" po Luigi Galvani, ki je med autopsiranjem žab odkril animirajoč učinek električne energije. Pocinkanje, oblika katodne zaščite, lahko zaščiti najrazličnejše kovine. Zdaj je primarna industrijska uporaba čistega cinka.

Cink se pridobiva predvsem iz rude, ki vsebuje cinkov sulfid, mešanico cinka ali sfalerit.

Države rudarjenje in pridobivanje najbolj rafiniranega cinka, v padajočem vrstnem redu, so Kitajska, Peru, Avstralija, ZDA in Kanada. Po navedbah Ameriški geološki pregled, leta 2014 je bilo minirano približno 13,4 milijona metrskih ton cinka v koncentratu, Kitajska pa je predstavljala približno 36% vseh.

Po podatkih mednarodne študijske skupine za svinec in svinj je bilo zaužitih približno 13 milijonov metrskih ton cinka industrijsko v letu 2013 - s pocinkanjem, medeninami in bronastimi zlitinami, zlitinami cinka, kemično proizvodnjo in matrico litje.

S cinkom se na Londonski borzi kovin (LME) trguje kot "Posebna visoka stopnja" pogodb z minimalno čistoto 99,995% v 25-tonskih ingotih.

• Medenina: 3-45 mas.% Zn, uporablja se v glasbenih inštrumentih, ventilih in strojni opremi.
• Nikelj srebro: Teža 20% Zn se uporablja za svetleč videz srebra v nakitu, srebrni opremi, vzorčnih vlakih in glasbenih inštrumentih.
• Zlitine z litjem cinka: > 78 mas.% Zn običajno vsebuje majhne količine (manj kot nekaj odstotnih točk) Pb, Sn, Cu, Al in Mg za izboljšanje lastnosti vlivanja in mehanskih lastnosti. Uporablja se za izdelavo majhnih zapletenih oblik in je primeren za premikanje delov v strojih. Najcenejše od teh zlitin imenujemo lončna kovina in služijo kot poceni nadomestki za jeklo.

Cink je kritičen za vse življenje na Zemlji, uporablja pa se v več kot 300 encimih. Pomanjkanje cinka je bilo leta 1961 prepoznano kot klinična zdravstvena težava. Mednarodno združenje za cink pojasnjuje, da je cink ključen za pravilno rast celic in mitozo, plodnost, delovanje imunskega sistema, okusa, vonja, zdravo kožo in vid.

Peni v Združenih državah Amerike so izdelani s cinkovim jedrom, ki predstavlja 98% njihove celotne teže. Preostalih 2% je elektrolično prevlečen bakreni premaz. Znesek baker, ki se uporablja v peni se lahko spremeni, če se jim bo ameriška zakladnica zdela predraga za proizvodnjo. V ameriškem gospodarstvu kroži kar dve milijardi peni cinkovega jedra.