Sink

in Wikipedia, die vrye ensiklopedie
Spring na: navigasie, soek
30 kopersinkgallium
-

Zn

Cd
Zn-TableImage.png
Algemeen
Naam, Simbool, Getal sink, Zn, 30
Chemiese reeks oorgangsmetale
Groep, Periode, Blok 12, 4, d
Voorkoms bleekgrys met blouerige tint
Atoommassa 65.409(4) g/mol
Elektronkonfigurasie [Ar] 3d10 4s2
Elektrone per skil 2, 8, 18, 2
Fisiese Eienskappe
Toestand vastestof
Digtheid (naby k.t.) 7.14 g/cm³
Vloeistof digtheid teen s.p. 6.57 g/cm³
Smeltpunt 692.68 K
(419.53 °C)
Kookpunt 1180 K
(907 °C)
Smeltingswarmte 7.32 kJ/mol
Verdampingswarmte 123.6 kJ/mol
Warmtekapasiteit (25 °C) 25.390 J/(mol·K)
Dampdruk
P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k
teen T/K 610 670 750 852 990 (1185)
Atoomeienskappe
Kristalstruktuur heksagonaal
Oksidasietoestande 2
(Amfoteriese oksied)
Elektronegatiwiteit 1.65 (Skaal van Pauling)
ionisasie-energieë 1ste: 906.4 kJ/mol
2de: 1733.3 kJ/mol
3rde: 3833 kJ/mol
Atoomradius 135 pm
Atoomradius (ber.) 142 pm
Kovalente radius 131 pm
Van der Waals radius 139 pm
Diverse
Magnetiese rangskikking diamagneties
Elektriese resistiwiteit (20 °C) 59.0 nΩ·m
Termiese geleidingsvermoë (300 K) 116 W/(m·K)
Termiese uitsetting (25 °C) 30.2 µm/(m·K)
Spoed van klank (dun staaf) (k.t.) (gerol) 3850 m/s
Young se modulus 108 GPa
Skuifmodulus 43 GPa
Massamodulus 70 GPa
Poissonverhouding 0.25
Mohs se hardheid 2.5
Brinell hardheid 412 MPa
CAS-registernommer 7440-66-6


Vernaamste isotope
Hoofartikel: Isotope van sink
iso NV halfleeftyd VM VE (MeV) VP
64Zn 48.6% Zn is stabiel met 34 neutrone
65Zn syn 244.26 d ε - 65Cu
γ 1.1155 -
66Zn 27.9% Zn is stabiel met 36 neutrone
67Zn 4.1% Zn is stabiel met 37 neutrone
68Zn 18.8% Zn is stabiel met 38 neutrone
70Zn 0.6% Zn is stabiel met 40 neutrone
Verwysings

Sink (vanuit Duits Zink) is 'n chemiese element in die periodieke tabel met die simbool Zn en atoomgetal van 30.

Kenmerkende eienskappe[wysig]

Sink is 'n metaal met 'n matige reaktiwiteit wat met suurstof en ander nie-metale verbindings kan vorm en reageer met verdunde sure met die gepaardgaande vrystelling van waterstof. Die een algemene oksidasietoestand van sink is +2.

Gebruike[wysig]

Sink is die vierde mees algemene metaal in gebruik na yster, aluminium en koper as die jaarlikse produksiesyfers in ag geneem word.

  • Sink word gebruik in die galvanisasie (versinking) van metale soos staal om hulle teen korrosie te beskerm.
  • Sink word in legerings soos geelkoper, nikkelsilwer, verskeie soldeersels ens. gebruik.
  • Geelkoper vind verskeie toepassings waar dit gesog is vanweë sy sterkte en weerstand tot korrosie.
  • Sink word gebruik vir gietwerk, veral in die motornywerheid.
  • Gerolde sink word gebruik as deel van die houers van draagbare batterye.
  • Sinkoksied word gebruik as wit pigment in watergebaseerde en ander verwe en as 'n aktiveerder in die rubbernywerheid. Dit word ook as 'n sonbrandweerder gebruik in die vorm van 'n salf. Salwe wat sinkoksied bevat word ook op babas se boudjies aangewend om teen uitslag te beskerm. Die verbinding word ook ingespan om ouderdomsverwante oogsiektes te bekamp.
  • Sinkchloried word gebruik as reukweerder en as preserveermiddel vir hout.
  • Sinksulfied word gebruik in lumineserende pigmente vir voorwerpe wat in die donker gloei.
  • Sinkmetiel (Zn(CH3)2) word gebruik in organiese sintese.
  • Sinkstearaat word as bymiddel in plastieke gebruik om smeringseienskappe te verbeter.
  • Kalamynmelk is 'n mengsel van Zn-(hidroksie-)karbonate en silikate wat gebruik word om veluitslag te behandel.
  • Sinkmetaal word in baie gepatenteerde vitamien- en mineraalaanvullings gebruik. Saam met 'n paar ander metale word daar gereken dat die metaal sekere anti-oksidant eienskappe besit, wat die vroegtydige veroudering van die vel en spiere in die liggaam teenwerk. Sommige mense glo dat indien dit in groter hoeveelhede geneem word dit die herstelproses na 'n besering kan versnel. Preparate wat in die verband gebruik word is sinkasetaat en sinkglukonaat.
  • Sinkglukonaatglisien is in suigtabletvorm beskikbaar vir die bestryding van gewone verkoue simptome.

Geskiedenis[wysig]

Sink

Sinklegerings is eeue lank reeds in gebruik soos blyk uit geelkoper artikels wat terugdateer tot 1000-1400 v.C. wat in Palestina gevind is asook sinkvoorwerpe met 87% sinkinhoud wat in prehistoriese Trasilvanië gevind is.

As gevolg van die lae kookpunt en hoogs reaktiewe aard van hierdie metaal, is die ware aard van die metaal nie werklik in die antieke tye verstaan nie. Die tegniek om geelkoper te vervaardig was reeds aan die Antieke Romeine bekend rondom ongeveer 30 v.C.; die tegniek het basies die verhitting van kalamyn en koper saam in 'n smeltkroes behels. Die sinkoksiede in kalamyn is gereduseer en die vrye sinkmetaal dan deur die koper vasgevang om 'n legering te vorm. Die kalamynkoper is dan óf gegiet óf na die verlangde vorm gehamer.

Die smelt en ontginning van onsuiwer vorme van sink is reeds so vroeg as die jaar 1000 n.C. in Indië en Sjina gedoen. Teen die einde van die 14de eeu, was die Hindus reeds bewus dat sink 'n afsonderlike metaal was van die sewe metale wat toe aan die antieke mense bekend was. In die Antieke Weste is daar ook dikwels onsuiwer sinkneerslae in smeltoonde gevind maar is dit as nutteloos beskou en weggegooi. Strabo maak daarvan melding as pseudo-arguros "valse silwer". Die Berne Sinktablet is 'n plakket wat dateer uit die Romeinse Gallië en is waarskynlik uit bogenoemde sinkoorskiet gemaak. Die ontdekking van suiwer metaalagtige sink word dikwels an die Duitser Andreas Marggraf in die jaar 1746 toegeskryf, maar die ware verhaal van die ontdekking is egter meer ingewikkeld.

Geskrifte van Albertus Magnus rondom 1248 in Wes-Europa bestaan wat die vervaardiging van geelkoper beskryf en teen die 16de eeu het die verstaan en bewustheid van die nuwe metaal heelwat gegroei. Georg Agricola het in 1546 waargeneem dat 'n wit metaal gekondenseer kon word en van die mure van 'n oond afgeskraap kon word tydens die smelt van sinkertse. Hy het in sy notas genoem dat 'n soortgelyke metaal "zincum" in Silesië vervaardig was. Paracelsus († 1541) was die eerste Westerling wat gesê het dat "zincum" 'n nuwe metaal was en dat dit sy eie stel chemiese eienskappe gehad het. Twee jaar voor Marggraf sy ontdekking gemaak het is sink reeds deur die chemikus, Anton von Swab geïsoleer. Marggraf se verslae was egter deeglik in besonderhede en metodies en die kwaliteit van sy navorsing het sy reputasie as die ontdekker van sink gevestig.

Voor die ontdekking van die sinksulfiedflotasie tegniek was kalamyn die enigste minerale bron van sinkmetaal.

Kos en speserye wat die noodsaaklike mineraal sink bevat

Biologiese rol[wysig]

Sink is 'n noodsaaklike element, wat noodsaaklik is vir alle lewe. Daar word beraam dat 3000 van die honderde duisende proteïene in die menslike liggaam sink bevat.

Voedselbronne[wysig]

Die beste en oorvloedigste bron van natuurlike voedselbronne van sink is oesters. Sink word in die meeste diereproteïene soos in die vleis van bees, vark en pluimvee aangetref. Ander voedselbronne sluit bone, neute, volgraan, pampoen- en sonneblomsade in. Phytate, wat in volgraanbrood, graankosse, peulvrugte en ander soortgelyke voedsels aangetref word kan moontlik die absorbsie van sink verlaag. Dit gekoppel aan die feit dat die menslike liggaam sink makliker absorbeer vanuit diere- as uit plantproteïene beteken dat vegetariërs meer daarop moet let om seker te maak dat hulle voldoende bronne van sink inneem.

Sinktekort[wysig]

Sinktekort in mense is dikwels die gevolg van 'n onvoldoende inname van sink of onvoldoende absorpsie van sink in die liggaam in. Tekens van Sinktekort sluit in haarverlies, letsels op die vel, diarree, die verrotting van liggaamweefsels en uiteindelik die dood. Sig-, smaak-, reuk- en geheueverlies word ook met sinktekort verbind.

Die voorsiening van voldoende sink aan ongebore en jong kinders is dikwels 'n groot probleem veral onder mense wat nie voldoende vleis en verskeidenheid van voedselsoorte kan bekostig nie. Die ontwikkeling van die brein word vertraag by ongebore babas en jong kinders as die sinkinname onvoldoende is.

Giftigheid van Sink[wysig]

Al is sink 'n noodsaaklike element in 'n gesonde liggaam kan te veel sink ook skadelik wees. Oormatige absorpsie van sink in die menslike liggaam kan lei tot verlaagde ysterfunksie en ook die immuniteitstelsel benadeel. Eksperimente wat uitgevoer is dui daarop dat oormatige sinkinname kan lei tot naarheid en braking binne 30 minute na inname.

Psoriasis[wysig]

Ioniese sink is 'n kragtige kiemdoder wat al sedert 2500 v.C. in velrome gebruik is. Kalamynmelk, babarome en skilferbehandelings is slegs 'n paar van die algemene kiemdodende toepassings. Teen lae konsentrasies bevorder sinkione die heling van wonde. Sinkione stimuleer ook die sinkontvangers op die selle van die vel wat die gesondword van wonde dus bevorder.

Immuniteitstelsel[wysig]

Volgens sekere bronne kan die inname van sinktablette help om immuniteit teen verkoue en griep te verskaf. Dit word egter deur ander bevraagteken. Die biologiese basis hiervan is dat daar vasgestel is dat die immuniteitstelsel belemmer word deur 'n sinktekort en dus goed reageer op sinkaanvullings. Die direkte impak van sink op bakterieë en virusse is ook al deeglik bevestig. Die metode waarop sink aangewend kan word om patogene (kieme) te bestry sonder om 'n mens se eie weefsels te beskadig is egter problematies en word steeds ondersoek.

Verspreiding[wysig]

Sink is die 23ste volopste element in die aarde se kors. Die erts wat die meeste ontgin word bevat rofweg 10% yster en 40-50% sink. Minerale waaruit sink ontgin word sluit sfaleriet, sinkblende, smithsoniet, kalamyn en frankliniet in.

Sinkproduksie[wysig]

Sinkmyne word oraloor die wêreld aangetref. Die grootste vervaardigers is Australië, Kanada, Sjina, Peru en die V.S.A. Myne in Europa sluit in Vieille Montagne in België, Tara in Ierland en Zinkgruvan in Swede in.

Sinkmetaal word ontgin deur ekstraktiewe metallurgie. Sinksulfiedminerale (sfaleriet) word gekonsentreer deur van die skuimflotasie metode gebruik te maak en word dan pirometallurgies gerooster om die sinksulfied na sinkoksied te oksideer. Die sinkoksied word dan geloog met swaelsuur en die resulterende oplossing word dan met sinkstof gesuiwer. Die metaal word dan elektrolities onttrek as katodiese neerslae. Sink katodes kan direk gegiet of saam met aluminium in legerings gebruik word.

'n Ander proses wat gebruik word om sink te vervaardig is flitssmelting, 'n pirometallurgiese proses. Die sinkoksied wat sodoende vervaardig word se suiwerheid is egter laer as in die hidromettalurgiese proses. Sinkoksied behandeling word deesdae minder gebruik maar hoë-graad neerslae is al suksesvol benut om sink uit sinkoksied en sinkkarbonate te vervaardig met behulp van hidromettalurgie.

Verbindings[wysig]

Sinkoksied is waarskynlik die welbekendste en mees gebruikte sinkverbinding, aangesien dit 'n goeie basis vorm vir wit verfpigmente. Dit vind ook heelwat nywerheidstoepassings in die rubberbedryf en word as sonbrandweerder gebruik. 'n Verskeidenheid sinkverbindings word ook in nywerheidstoepassings aangewend soos sinkchloried (in reukweerders), sinksulfied (in glimmende verwe) en sinkmetiel in die organiese laboratorium. Rofweg 'n kwart van alle sinkvervaardiging word in die vorm van sinkverbindings aangewend.

Isotope[wysig]

Sink kom in die natuur in 4 stabiele isotope voor naamlik Zn-64, Zn-66, Zn-67 en Zn-68 met 64 as die volopste istoop (48.6% natuurlike verspreiding). 33 Radio-isotope is al geëien met die volopste daarvan Zn-65 met 'n halfleeftyd van 244.26 dae, en Zn-72 met 'n halfleeftyd van 46.5 ure. Al die oorblywende radio-aktiewe isotope het halfleeftye van minder as 14 uur en die meerderheid daarvan het halfleeftye van minder as 1 sekonde. Die element het ook 4 meta-toestande.

Voorsorgmaatreëls[wysig]

Metalliese sink word nie as giftig beskou nie maar daar bestaan wel 'n aandoening wat veroorsaak kan word deur die oormatige inaseming van nuut gevormde sinkoksied. Oormatige sinkinname van sink kan ook tekorte van ander dieetkundige minerale in die hand werk.

Verwysings[wysig]

Eksterne skakels[wysig]

Commons
Wikimedia Commons het meer media verwant aan:
Zinc (bladsy)