良苦用“锌”寸心知
刘继顺
2006-12-18
随着社会与经济的发展,人类对健康的关注,导致锌价培增,视锌为生命元素。
据研究,锌对人体蛋白质的合成、新陈代谢、生长发育、免疫功能和智力健美有重要作用。锌可促进血液中淋巴细胞数量的增加,增强免疫功能,成为炎症和癌症的克星。锌具有抗氧化功能,能保护生物膜的结构和功能,推迟细胞衰老延长细胞寿命,锌还是人体必需的酶的激活剂,对人体胰岛素的正常功能和储存及增强精子的活力有影响。人们通常从食物中摄取锌,以维持生命需要。对缺锌的人来说,除从谷物中吸收锌外,还食鱼、瘦肉、蛋、核桃、花生、牡蛎、大豆、萝卜等富锌食品。但锌在人体中积累过量,会发生中毒现象。重者出现寒颤、高热、呕吐、腹痛、肝大痉挛等;轻者得皮炎。这真是:用“锌”良苦呀!
西方最早提到锌的是德国政治学家龙涅斯(1617年)。他在书中说:因熔铅的炉壁上出现白色金属,工人们便称这种白色金属为zinck或conterfeht。这种白色金属像锡,但较硬,延展性差,没有太大的用途。锌的拉丁名
Zincum(意为“白色薄层”或“白色沉积物”)和元素符号Zn,正因此而来。1737年和1746年,德国矿物学家亨克尔和化学家马格拉夫先后将菱锌矿与木炭,一起放在陶制密闭容器中燃烧,于是便得到了金属锌。拉瓦锡在1789年发表的元素表中,首先将锌列为元素。
锌乃蓝白色金属,有光泽。在元素周期表上排行25,原子量为65.39。密度为7.14克/立方厘米,熔点为419.5℃。沸点为907℃。化合价+2。硬度2.5(莫氏硬度)。具有延展性。在室温下,性较脆;100~150℃时,变软;超过200℃后,又变脆。已知锌有十五个同位素,是很好的导热体和导电体。锌的化学性质活泼,但在空气中较稳定,与酸和碱作用会放出氢气。在常温空气中,表面会生成一层薄而致密的碱式碳酸锌膜,可阻止进一步氧化。当温度达到225℃后,锌氧化激烈。燃烧时,发出蓝绿色火焰。锌易溶于酸,也易从溶液中置换金、银、铜等。
远古时代,人们用含锌和铜的矿物一起熔炼,得到了合金—黄铜。因此,黄铜的生产是冶金学上最早的偶然发现之一。而金属锌的获得比铜、铁、锡、铅要晚得多,一般认为这是由于碳和锌矿共热时,温度可达1000度以上,会超过锌的沸点907度,故锌即成为蒸气状态,随烟消散,不易为古代人们所察觉。
世界上最早发现并使用锌的是中国,公元10--11世纪的中国就已能大规模生产锌了。明朝末年宋应星所著的《天工开物》中,就有世界上最早的关于炼锌技术的记载。其生产过程非常简单,将炉甘石(即菱锌矿石)装满在陶罐内密封,堆成锥形,罐与罐之间的空隙用木碳填充,让它们充分燃烧。冷却后将罐打破,就可以得到提取出来的金属锌锭。另外,我国化学史和分析化学研究的开拓者王链(1888─1966)在1956年分析了唐、宋、明、清等古钱后,发现明代的钱币"永乐通宝"(公元1403-1424年)有的含锌高达90%,认为中国用锌至少开始于明朝初年。
锌在常温下表面易生成一层保护膜,且在遭受腐蚀时,具有大无畏的牺牲精神,宁愿自己消失,也不让钢铁受损,因而被大量地用于镀锌工业(白铁皮)。人们常常在水闸、水下钢柱、船舰的尾部、船锚和锅炉内壁,将锌块镶嵌在钢板的表面,充当防锈的卫士,锌块不断地锈蚀而消瘦,以至最终被新的锌块替换上去,却保护了它相邻的钢板完好无损。
锌能与其它有色金属形成合金,其中锌与铝、铜等组成的合金,广泛用于压铸件。锌与铜、锡、铅组成的黄铜,用于机械制造业。
含少量铅镉的锌板可制成锌锰干电池负极。锌锰电池的外壳是用锌皮做的,作为电池的负极,使用时不断腐蚀,变成锌的阳离子,同时向电路输送电子。电子流到炭棒正极,将炭棒周围的二氧化锰还原成三氧化二锰。电子手表里的钮扣电池,是锌汞电池,它的容量比普通的干电池大得多。更先进的银锌电池,外形小巧,供电量大,广泛用于宇航、国防、小型电子计算器和高级仪表上。
锌的化合物中,氧化锌(锌白)是著名的白色颜料。在白油漆中它的洁白度和遮盖力赛过硫酸钡、硫酸铅。而且白色经久不变。它是白色橡胶、白色塑料的填充料。氧化锌在温度升高时,由白、浅黄逐渐变为柠檬黄。利用这一特性,把它掺入油漆,做成变色油漆,涂刷在电机、仪表外壳。如果电器发热,变色油漆会随温度升高而变色,警告人们:电器应该散热,否则要烧毁!氧化锌还有杀菌效用,医用胶布、软膏里少不了它。
锌肥(硫酸锌、氯化锌)有促进植物细胞呼吸、碳水化合物的代谢等作用。锌粉、锌钡白、锌铬黄可作颜料。氧化锌还可用于医药、橡胶、油漆等工业。
硫化锌晶体在射线照射下,发出绿色荧光,是夜光表、荧光灯里重要的荧光物质。
硫酸锌是医用催吐剂。
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