Совет 1: Цинк как химический элемент

В периодической системе элементов Д.И. Менделеева цинк находится во II группе, четвертом периоде. Он имеет порядковый номер 30 и атомную массу 65,39. Это переходный металл, характеризующийся внутренней застройкой d-орбиталей.
Инструкция
1
По физическим свойствам цинк – металл голубовато-белого цвета. При обычных условиях он хрупкий, но при нагревании до 100-150˚C поддается прокатке. На воздухе этот металл тускнеет, покрываясь защитным тонким слоем оксидной пленки ZnO.
2
В соединениях цинк проявляет единственную степень окисления +2. В природе металл встречается только в виде соединений. Важнейшие соединения цинка – цинковая обманка ZnS и цинковый шпат ZnCO3.
3
В большинстве цинковых руд содержится небольшое количество цинка, поэтому их сначала обогащают до получения цинкового концентрата. При последующем обжиге концентрата получают оксид цинка ZnO: 2ZnS+3O2=2ZnO+2SO2. Чистый металл восстанавливают из полученного оксида цинка при помощи угля: ZnO+C=Zn+CO.
4
По своим химическим свойствам цинк – довольно активный металл, но уступает щелочноземельным. Он легко взаимодействует с галогенами, кислородом, серой и фосфором:

Zn+Cl2=2ZnCl2 (хлорид цинка),

2Zn+O2=2ZnO (оксид цинка),

Zn+S=ZnS (сульфид цинка, или цинковая обманка),

3Zn+2P=Zn3P2 (фосфид цинка).
5
При нагревании цинк реагирует с водой и сероводородом. В этих реакциях выделяется водород:

Zn+H2O=ZnO+H2↑,

Zn+H2S=ZnS+H2↑.
6
При сплавлении цинка с безводными щелочами образуются цинкаты – соли цинковой кислоты:

Zn+2NaOH=Na2ZnO2+H2↑.

В реакциях с водными растворами щелочей металл дает комплексные соли цинковой кислоты – например, тетрагидроксицинкат натрия:

Zn+2NaOH+2H2O=Na[Zn(OH)4]+H2↑.
7
В лабораторных условиях цинк нередко используется для получения водорода из разбавленной соляной кислоты HCl:

Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑.
8
При взаимодействии с серной кислотой образуется сульфат цинка ZnSO4. Остальные продукты зависят от концентрации кислоты. Ими могут быть сероводород, сера или сернистый газ:

4Zn+5H2SO4(сильно разб.)=4ZnSO4+H2S+4H2O,

3Zn+4H2SO4(разб.)=3ZnSO4+S+4H2O,

Zn+2H2SO4(конц.)=ZnSO4+SO2↑+2H2O.
9
Аналогично идут реакции цинка и с азотной кислотой:

Zn+4HNO3(конц.)=Zn(NO3)2+2NO2↑+2H2O,

4Zn+10HNO3(разб.)=4Zn(NO3)2+N2O+5H2O,

4Zn+10HNO3(сильно разб.)=4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O.
10
Цинк применяют для изготовления гальванических элементов и цинкования железа и стали. Получаемое антикоррозионное покрытие предохраняет металлы от ржавчины. Важнейший сплав цинка – латунь, сплав цинка и меди, известный человечеству еще со времен Древней Греции и Древнего Египта.

Совет 2: Какие продукты богаты цинком

Цинк – важнейший химический элемент, без которого в человеческом организме не были бы возможны различные обменные реакции. Он необходим для нормальной работы поджелудочной железы, функционирования иммунной системы, роста и развития. Получить цинк человек может из потребляемых им продуктов питания, особенно тех, которые имеют животное происхождение.
Инструкция
1
Наукой доказано, что цинк, содержащийся в продуктах животного происхождения, усваивается человеческим организмом быстрее и лучше. Вот почему при дефиците этого элемента важно вводить в рацион именно такие продукты. Особенно полезно есть мидии и устрицы – лидеры по содержанию цинка. Всего одна свежая устрица способна обеспечить 70% необходимого взрослому человеку суточного количества цинка. Кстати, детям в день требуется не больше 3 мг этого вещества, подросткам - от 8 до 11 мг, а взрослым – не более 9 мг.
2
Большое количество цинка также содержится в куриной, свиной и говяжьей печени. Немало его и в красном мясе, причем лидером по содержанию данного элемента являются баранина и говядина. Чуть меньше цинка присутствует в мясе утки и индейки – примерно 2,47 и 2,45 мг на 100 г продукта.
3
Богаты данным химическим элементом также сыр Чеддер и плавленый сыр – в 100 г таких продуктов содержится от 3,5 до 4 мг цинка. Такое же количество этого вещества присутствует и в желтке куриного яйца.
4
Из продуктов растительного происхождения высоким содержанием цинка могут похвастаться, прежде всего, кедровые орехи – примерно 4,28 мг на 100 г таких орешков. Много данного элемента также в арахисе, семенах кунжута и кунжутном масле, грецких орехах, фундуке, тыквенных семечках, фасоли, чечевице и зеленом горохе. Последний, кстати, рекомендуется есть именно в свежем виде.
5
Что касается круп, цинк можно получить при употреблении гречневой, ячневой и овсяной каши. А также в том случае, если включать в рацион продукты из пшеничной муки грубого помола и хлеб с отрубями. Очень полезно также есть на завтрак мюсли, в которых присутствуют пророщенные ростки пшеницы.
6
Во время поста или при употреблении исключительно продуктов растительного происхождения очень важно как можно больше вводить в рацион те из них, которые богаты цинком. Ведь из них данный элемент усваивается гораздо хуже, чем из мяса, молочных или морепродуктов. В противном случае организм будет испытывать нехватку данного вещества, что чревато частыми инфекционными заболеваниями, замедленным развитием (у детей и подростков), выпадением волос, нарушением зрения и другими проблемами со здоровьем.
7
В то же время избыток цинка также нежелателен для организма, так как может привести к почечной недостаточности, проблемам с пищеварением и нарушению работы печени. Кроме того, повышенный уровень данного элемента затрудняет усвоение железа и меди. Вот почему важно контролировать количество цинка в организме.

Совет 3: Как устроены батарейки

Батарейки давно стали привычной частью жизни людей. Они используются практически везде, где требуется недорогой и надежный источник электрической энергии – в часах, детских игрушках, кардиостимуляторах и мобильных телефонах.
Несмотря на иногда существенные внешние различия, конструкция всех батареек примерно одинакова. Различия заключаются в химических веществах, входящих в состав элемента. Электрический ток в батарейках вырабатывается посредством вступления в реакцию этих химических веществ.

Типовая конструкция батареек



Отрицательный полюс батареи питания служит одновременно и ее корпусом. Он изготавливается в виде стаканчика, который наполняется химическими реактивами. Между собой твердые химические вещества разделены картонной оболочкой, которая не дает этим веществам смешиваться, но одновременно проницаема для жидкого электролита, который и позволяет идти химической реакции.

Внутрь корпуса вставлен угольный или графитовый стержень, который является положительным электродом батарейки. Стержень также отделен прокладкой-сепаратором, которая не дает нейтрализовать заряд.

Все батарейки делятся на группы по типу химического наполнителя. Подробная конструкция стандартной батарейки показана на рисунке.

Марганцево-цинковые с солевым электролитом



Солевые элементы до недавнего времени господствовали на рынке батареек. Анодом является цинк, из которого сделан корпус элемента, активное вещество катода – диоксид марганца. В качестве электролита используется раствор хлорида аммония или хлорида цинка.

Достоинство этих батареек – низкая стоимость, но она не компенсирует низкую удельную емкость, чувствительность к нагрузке и низким температурам. Поэтому их почти полностью вытеснили щелочные, или как их еще называют – алкалиновые батарейки.

Марганцево-цинковые с щелочным электролитом



Щелочные, или алкалиновые, элементы содержат в своем составе порошок цинка в качестве анода и диоксид марганца в качестве катода. Гелеобразный раствор КОН используется как электролит. В состав батареек также включены ингибиторы коррозии.

Щелочные элементы имеют гораздо более высокую емкость, выдерживают большую нагрузку и не чувствительны к температуре. Поэтому несмотря на высокую стоимость практически вытеснили солевые батарейки.

Серебряно-цинковые элементы



В качестве катода также применяется порошкообразный цинк, а для анода используются оксиды серебра. В качестве электролита применяется раствор КОН или NaOH, гелевый или матричный.

Эти батарейки имеют намного более высокие нагрузочные характеристики, чем предыдущие элементы, но стоят гораздо дороже. Выпускаются в форме дисков и применяются в наручных часах, слуховых аппаратах, фотоаппаратах и в некоторых других устройствах.
Источники:
  • Устройство батареек
Видео по теме
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500