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Zink ( Zn )

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Allgemeine Beschreibung  

Zink war bereits den Griechen und Römern als Bestandteil der Kupferlegierung, Messing, bekannt. Das metallische Zink wurde aber erst im 16. Jahrhundert von Paracelsus entdeckt.

Zink ist ein sprödes Metall mit blauem Schein. Es kann leicht gewonnen werden, da es in konzentrieren Erzen auftritt, aus denen es einfach extrahiert werden kann. In der Erdkruste kommt es mit einer Häufigkeit von 75 ppm vor. Die Zinkgewinnung wird folgendermaßen vorgenommen: Das Oxid wird zunächst mit Kohlenstoff erhitzt, dann wird das Metall ausdestilliert. Zink beschlägt an der Luft und reagiert mit Säuren und Alkalien.

Die Verwendung von Zink ist in der gesamten Industrie sehr verbreitet. Es wird z.B. als galvanische Beschichtung auf Stahl gegen Korrosion verwendet. Darüber hinaus wird es als Bestandteil verschiedener Legierungen genutzt (z.B. mit Kupfer in Messing) wie auch in Legierungen auf Zinkbasis, die für Druckgießverfahren eingesetzt werden (die beiden anderen Legierungen sind Aluminium, Kupfer und Magnesium).

Reinzink wird als Elektrode in einer Daniell-Zelle und ebenfalls in Trockenbatterien verwendet. Zinkoxid wird auch als Stabilisator für bestimmte Gummi- und Kunststoffarten verwendet, wie auch als ungiftiger weißer Farbstoff in der Farbindustrie. Zinkoxid hat ebenfalls eine astringierende Wirkung und beruhigende Eigenschaften. Daher wird es als Bestandteil von Cremen und Salben verwendet.

   

Atomische Eigenschaften

Atomgewicht ( amu ) 65,38
Atomradius - Goldschmidt ( nm ) 0,137
Elektronenstruktur Ar 3d1O 4s2
Ionisationspotential Nr. eV
1 9.39
2 17.96
3 39.7
4 59.4
5 82.6
6 108
Kristallstruktur hexagonal dichtest gepackt
Natürliche Isotopenverteilung Massenzahl %
64 48.6
66 27.9
67 4.1
68 18.8
70 0.6
Ordnungszahl 30
Photoelektrische Austrittsarbeit ( eV ) 4,3
Thermischer Neutronenabsorptionsquerschnitt ( Barns ) 1,10
angegebene Valenzen 2

Elektrische Eigenschaften

Elektrischer Widerstand bei 20C ( µOhmcm ) 5,96
Temperaturkoeffizient bei 0-100C ( K-1 ) 0,0042
Supraleitfähigkeit kritische Temperatur ( K ) 0,85
Therm. EMK gegenüber Pt (kalt 0C warm 100C) ( mV ) +0,76

Mechanische Eigenschaften

Materialzustand polykristallin
E-modul im Zugversuch ( GPa ) 104,5
Härte - Mohs 2,5
Kompressionsmodul ( GPa ) 69,4
Poissonsche Konstante 0,249

Physikalische Eigenschaften

Dichte bei 20C ( g cm-3 ) 7,14
Schmelzpunkt ( C ) 419,5
Siedepunkt ( C ) 907

Thermische Eigenschaften

Latente Schmelzwärme ( J g-1 ) 111
Latente Verdampfungswärme ( J g-1 ) 1748
Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient bei 0-100C ( x10-6 K-1 ) 31,0
Spezifische Wärme bei 25C ( J K-1 kg-1 ) 388
Wärmeleitfähigkeit bei 0-100C ( W m-1 K-1 ) 116

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