Zink er et vigtigt metal. Det finder anvendelse i de fleste industrier. Det er hvidt, blåligt og kraftigt. Det kan dog let formes, når det er varmt. Zinks smeltepunkt er en af de mest betydningsfulde egenskaber ved dette grundstof. Smeltepunktet fortæller os, hvordan zinks opførsel ændrer sig under opvarmning. Det angiver også årsagen til, at zink bruges i mange ting i den globale verden.

Zink er et meget forskelligartet og almindeligt metal med stor industriel og biologisk betydning. Det er en blåhvid metalforbindelse, der er moderat hård og skør ved stuetemperatur, men blød og let at forme ved opvarmning. Zink har et smeltepunkt på 419,5 °C (787 °F) og et kogepunkt på 907 °C (1565 °F) og er derfor nemt at bearbejde og forme og derfor meget velegnet til fremstillings- og støbeprocesser.

Zink er et nyttigt metal i mange industrier, da det er modstandsdygtigt over for korrosion, og det kan bruges til fremstilling af legeringer på grund af dets moderate pris. Det bruges ofte til galvanisering af stål, fremstilling af legeringer som messing og til fremstilling af batterier og trykstøbte genstande. Ud over de industrielle anvendelser spiller zink en afgørende rolle for menneskers velbefindende, fordi det hjælper med immunitet, vækst og heling af sår. Zink er et unikt metal i bygge-, bil-, elektronik- og medicinalindustrien over hele verden på grund af dets kombination af fysiske og kemiske egenskaber.

Hvad er zink?

Zink er et kemisk grundstof, der har symbolet eller grundstoffet Zn og atomnummeret 30. Det er et moderat hårdt, skørt, blåhvidt metal, der er skørt ved stuetemperatur. Zink har fundet mange anvendelser i industrien, fordi det er modstandsdygtigt over for korrosion og let at støbe. Det er et vigtigt metal i det daglige liv. Zink bruges generelt til galvanisering af stål, messinglegeringer og i batterier. Det er også meget vigtigt for menneskers sundhed, fordi det er et kritisk sporstof i kroppen.

Zink findes i enorme mængder i jordskorpen og udvindes som malm, f.eks. sphalerit. Det smelter moderat ved 419,5 °C og koger ved 907 °C og er derfor let at smelte og forme til enhver form, når det bruges i industrien. Zink kan legeres med de fleste andre metaller, hvilket øger styrken, holdbarheden og modstandsdygtigheden over for grubetæring.

Egenskaber ved zink

Zink har specifikke fysiske og kemiske egenskaber, der gør det meget anvendeligt i industrien.

Fysiske egenskaber:

• Smeltepunkt: 419,5 o C (787,1 °F), og det kan nemt støbes.
• Kogepunkt: 907 °C (1.665 °F).
• Tæthed: 7,14g/cm 3, hvilket giver den en moderat vægt og styrke.
• Adfærd med varme: Zink er blødt og formbart ved 100-150 °C og fast ved stuetemperatur.

Kemiske egenskaber:

• Reaktivitet over for syrer og baser: Zink kan reagere med sure og alkaliske opløsninger og frigive brintgas.
• Dannelse af et beskyttende lag: Det danner et tyndt lag af zinkcarbonat, når det udsættes for luft, som beskytter det mod yderligere korrosion.
• Modstandsdygtighed over for korrosion: Zink er meget modstandsdygtigt over for korrosion, især når pH-værdien ligger mellem 6 og 12, og er derfor velegnet til beskyttende belægning og galvanisering. 

Det er disse egenskaber, der gør zink meget almindeligt inden for produktion, byggeri og kemiske anvendelser. Moderat smeltepunkt, korrosionsbestandighed og styrke er de vigtigste egenskaber, der gør det til et af de mest anvendte industrielle metaller.

Hvad er smeltepunktet for zink?

• Smeltepunktet for zink er 419,5 °C.
• I Fahrenheit er det 787°F.

Det er den temperatur, hvor fast zink omdannes til flydende zink. Ved denne temperatur er zink stadig fast. Ved denne temperatur bliver det til et flydende metal.

Smeltepunktet er ikke så højt som hos de fleste andre metaller. Derfor smelter og formes zink let. Det er grunden til, at zink er en favorit i industrien.

Smeltepunktets betydning

Smeltepunktet er i hvert fald ikke bare et tal. Det er helt afgørende inden for videnskab og industri. Det gør, at ingeniører, producenter og forskere ved, hvordan de skal bruge zink korrekt. Hvis de ikke kender smeltepunktet, kan de ikke opvarme zink på en sikker måde.

Jeg kan kende smeltepunktet og vælge det rette værktøj. Maskiner kan styres til at regulere varmen. Vi kan undgå skader. Det er også muligt at få metalprodukter af høj kvalitet.

Derfor er det ikke kun det videnskabelige smeltepunkt. Det er også praktisk og nødvendigt.

Opdagelse af zinkens smeltepunkt: Hvordan blev det opdaget?

Tidligere undersøgte forskere metaller meget nøje. De opvarmede dem og observerede deres opførsel. Når metallet smeltede, var de der. Temperaturen blev noteret. Med tiden udviklede de deres instrumenter. I dag har vi avancerede termometre og laboratorieapparater.

Temperaturmåling er nu meget nøjagtig for forskere. På den måde sikrede de sig, at zink smelter ved 419,5 °C. Det er en international værdi.

Sammenligninger af smeltepunktet for zink og andre metaller.

Zink: Zink har et smeltepunkt på 419,5 °C. Det er den gennemsnitlige temperatur for forskellige andre metaller, som er almindelige. Det er hverken for lavt eller for højt. Når vi sammenligner zink med andre metaller, kan vi få mere at vide om dets opførsel og anvendelsesmuligheder.

Bly: Smeltepunktet for bly er lavere, dvs. 327o °C. Det betyder, at bly smelter lettere og kræver mindre varme. Ikke desto mindre er zink mindre giftigt end bly.

Aluminium: Aluminium smelter ved ca. 660 °C, hvilket er en højere temperatur end zink. Der kræves mere varme og mere energi for at smelte aluminium. Kobber smelter ved 1085C °C og sølv ved ca. 962 °C. Disse metaller kræver meget varme for at omdanne det faste stof til en væske.

Jern: Jern er endnu sværere at smelte ved ca. 1538 °C. Det gør jern anvendeligt i konstruktioner med høj temperatur og høj belastning. Zink kan aldrig klare så høj varme, og det er lettere at smelte og forme. Det gør zink meget velegnet til støbning, belægning og fremstilling af detaljerede metalprofiler.

Baseret på disse sammenligninger kan vi konstatere, at zink befinder sig i en mellemposition. Det kan smelte hurtigt sammenlignet med flere kraftige metaller. Det smelter gradvist sammenlignet med meget bløde metaller som f.eks. bly. Zink er meget anvendeligt i forskellige industrier på grund af denne balance.

Sammenligning af zink og andre metaller

• Zink er mere forståeligt, når vi sammenligner det med andre metaller.
• Aluminium smelter ved ca. 660 °C.
• Kobber smelter ved ca. 1085 °C.
• Jern smelter ved ca. 1538 °C.
• Bly smelter ved ca. 327 °C.

Her ser vi en interessant ting ud fra denne sammenligning. Zink smelter lettere end aluminium, kobber og jern. Og alligevel smelter det ved en højere temperatur end bly. Det gør zink til et mellemsmeltende metal.

Det har et lavt smeltepunkt, så det er nyttigt på mange måder. Det kan let smeltes sammenlignet med stærke tungmetaller. Men det er ikke så svagt, at det ikke kan bruges i mange sammenhænge.

Hvad sker der, når zink smelter?

Når zinken opvarmes, bliver metallet langsomt varmet op. Zinkpartiklerne begynder at accelerere. De høje bindingskræfter mellem partiklerne ødelægges, når det smelter. Zink i fast form omdannes derefter til flydende zink. Zink flyder i flydende tilstand. Det kan hældes i forme. Det kan antage nye former. Det er en egenskab, der er meget nyttig i industrien.

Ikke desto mindre kan overdreven opvarmning af zink resultere i fordampning. Zink har et kogepunkt på 907 °C. Det er langt over smeltepunktet. Ved dette kogepunkt bliver zink til en gas.

Egenskaber ved zink

Ejendom	Værdi / beskrivelse
Kemisk symbol	Zn
Atomnummer	30
Smeltepunkt	419,5°C (787°F)
Kogepunkt	907°C (1665°F)
Tæthed	7,14 g/cm³
Krystalstruktur	Sekskantet tætpakket (hcp)
Farve	Blåhvidt, skinnende metal
Hårdhed	Moderat hård og skør ved stuetemperatur
Elektrisk ledningsevne	Moderat
Termisk ledningsevne	God
Modstandsdygtighed over for korrosion	Høj, især i luft og fugt
Almindelige anvendelser	Galvanisering, legeringer, støbning, batterier
Reaktivitet	Reagerer med syrer. Danner et beskyttende oxidlag i luft.

Zink er et stof med mange fysiske og kemiske egenskaber. Dets smelte- og kogepunkt er henholdsvis moderat og meget højt. Det har en god styrke, men er sandsynligvis skørt ved kolde temperaturer. Det er en god termisk og elektrisk leder. Det er meget modstandsdygtigt over for korrosion på grund af sin oxidbelægning. Det er grunden til, at zink ofte bruges til at overfladebehandle stål og jern mod rust. Det er stabilt på grund af sin krystalstruktur. Zink anvendes også til fremstilling af legeringer som f.eks. messing. Disse egenskaber gør zink til et vigtigt industrielt og teknisk metal.

De vigtigste faktorer, der påvirker smeltetemperaturen for zink, er

Der er forskellige faktorer, der bestemmer zinks smeltepunkt. Renhed er den vigtigste faktor. Det har vist sig, at zink har et fast smeltepunkt på ca. 419,5 °C. I tilfælde af urenheder i zink forskydes smeltetemperaturen med en lille margin. Urenheder kan forårsage en sænkning af smeltetemperaturen eller en stigning i smeltetemperaturen. Det er grunden til, at industriel zink ikke nødvendigvis smelter ved det samme punkt som laboratorierent zink.

Tryk er en anden faktor. Ved standardtemperaturen på 100 °C ved normalt atmosfærisk tryk smelter zink. Smelteadfærden kan også variere med en ændring i trykket. Stærkt tryk kan have en mindre indvirkning på zinkpartiklernes binding og varmereaktion. Men effekten er normalt lav under normale industrielle forhold.

Dannelsen af legeringen bidrager også væsentligt. Når zink blandes med andre metaller, som f.eks. kobber, aluminium eller magnesium, ændres smeltetemperaturen. Legeringer smelter ikke på samme måde som rene metaller. De har en tendens til at smelte og ikke på et enkelt punkt over et temperaturområde.

Endelig er klimatiske faktorer og opvarmningsmiljøet vigtigt. Smelteadfærden kan påvirkes af opvarmningshastigheden, den anvendte ovntype og den omgivende atmosfære. Smeltning opnås præcist og effektivt ved hjælp af kontrollerede forhold.

Det er grundene til, at zinks smeltepunkt er vigtigt og får stor opmærksomhed i industrien.

Anvendelser af zink i trykstøbning

Zink er et af de mest populære metaller i trykstøbning på grund af det lave smeltepunkt, styrken, hårdheden og korrosionsbestandigheden. Trykstøbning er en produktionsproces, hvor smeltet materiale under højt tryk presses ned i en form. Zinks smeltepunkt på 419,5 °C (787 °F) er det mest velegnede materiale i denne proces, da det smelter let og afkøles hurtigt, og derfor kan det produceres med en meget høj hastighed.

Bilindustrien

Zinklegeringer anvendes i produktionen af motordele, beslag, gearkassehuse og indvendige fittings. Det skyldes, at zinken støbes præcist for at garantere ensartet størrelse og finish, hvilket er vigtigt for bilernes ydeevne.

Elektriske og elektroniske komponenter

Zink anvendes i kabinetter, stik og hylstre til elektroniske enheder. Dets ledningsevne og modstandsdygtighed over for korrosion gør det ideelt til brug i langtidsholdbare og sikre dele.

Husholdnings- og industriprodukter

Dørhåndtag, låse, værktøj, legetøj og beslag er fremstillet af trykstøbt zink. Zink kan nemt formes til komplekse former og udformes med fine detaljer, og så er det stærkt og holdbart.

Udbredte processer til bearbejdning af zink

Zink er et multifunktionelt metal, der er nemt at skære i, fordi det har en moderat hårdhed og et lavt smeltepunkt. Det kan bearbejdes, og derfor er det velegnet til brug af fine dele i industrier som bilindustrien, elektronik og byggeri. Zink formes normalt ved hjælp af en række teknikker.

Skæring og fræsning

Normale skære- og fræseværktøjer kan bruges til at skære og fræse i zink. Normalt bruges højhastighedsstål (HSS) og hårdmetalværktøjer. Skærehastigheden skal være moderat for at undgå for meget varme, som kan få metallet til at spalte eller deformere. Det anbefales at bruge smøremidler eller skærevæsker for at mindske friktionen og forbedre overfladefinishen.

Boring

Zinkboring er ikke kompliceret. Det kræver skarpe bor og en monoton hastighed for at undgå revner. Zink har et lavt smeltepunkt og kan derfor blive blødgjort ved overophedning; derfor er det nødvendigt med konstant tryk og tilstrækkelig afkøling.

Drejning og drejebænkarbejde

Ved at sætte zink på en drejebænk kan cylindriske dele formes korrekt. Moderat hastighed, skarpe værktøjer og regelmæssig fremføring kan bruges til at holde tingene rene. Zinkens duktilitet giver en god finish i tilfælde, hvor bearbejdningsparametrene overholdes.

Støbning og efterbearbejdning

Zinklegeringer støbes ofte til en næsten færdig form. Efter bearbejdningen tilføjes høj præcision eller detaljer ved efterbearbejdning. Processer som trimning, afgratning og let fræsning forbedrer slutproduktet.

Overvejelser om sikkerhed

Under bearbejdningen af zink skal man sørge for at undgå overophedning. Høje temperaturer kan frigive zink i skadelige dampe, og derfor er ventilation og beskyttelsesudstyr påkrævet.

Det er disse metoder, der har gjort zink til et attraktivt valg i produktionen. Dens bearbejdelighed kombineret med lave omkostninger og modstandsdygtighed over for korrosion gør det muligt for industrien at fremstille komponenter af høj kvalitet til minimale omkostninger.

Anvendelser af zink i forhold til smeltepunkt

Zink har et højt smeltepunkt, hvilket er relevant for brugen af det. Zink smeltes ved en håndterbar temperatur og anvendes derfor i mange industrier. Nedenfor er nogle af de vigtigste anvendelser:

Galvanisering

Jern og stål er normalt belagt med zink. Det kaldes galvanisering. For at forhindre, at metaller ruster, påføres flydende zink. Zink smelter sammen med og klæber let til andre metaller. Derfor er det ideelt til dette job.

Støbning og formning

Zink har mange anvendelsesmuligheder inden for støbning. Producenterne smelter zink og hælder det i forme. Det hjælper dem med at finde frem til mange forskellige former. Det er maskindele, bildele, legetøj, håndtag og metalbeslag. Zink smelter ved en moderat temperatur og er derfor energi- og omkostningsbesparende.

Fremstilling af legeringer

Mange legeringer er lavet af zink. En sammensætning af metaller kaldes en legering. En af de mest kendte zinklegeringer er messing. Den fremstilles af en kombination af kobber og zink. Zink smelter ved lave temperaturer og kan derfor nemt blandes med andre metaller.

Elektronik og teknologi

Zink har også andre anvendelser inden for elektronik. Det anvendes i batterier, små dele og elektriske dele. Det har et passende smeltepunkt til at blive formet præcist.

Batterier

Zink spiller en vigtig rolle i produktionen af batterier. Batterier (zink-kulstof og zink-luft) bruges ofte i husholdningsartikler, høreapparater og nødstrømsforsyninger.

Ernæringstilskud

Zink er et kritisk spormineral for menneskekroppen. Det tilsættes til vitaminer og kosttilskud som en hjælp til immunitet, vækst og heling af sår.

Maling og belægninger

Zinkbaserede forbindelser, som omfatter zinkoxid, tilsættes maling, belægninger og gummiprodukter for at reducere korrosion og øge holdbarheden.

Smeltning af zink på en sikker måde

Zink må ikke opvarmes uforsigtigt. Under smelteprocessen af zink kan der dannes dampe. Disse gasser er også farlige, når de indåndes. Det er grunden til, at der bruges særligt udstyr i industrien. De bruger beskyttelsesudstyr. De bruger også ventilationssystemer.

Smeltet zink er et stof, der kan være meget farligt at arbejde med uden sikkerhedsregler. Medarbejderne bør bære sikkerhedsbriller. De skal bruge handsker og varmebestandige kjoler. Det hjælper med at undgå forbrændinger og skader.

Sådan udvindes zink

Zink udvindes ved hjælp af en række fysiske og kemiske processer, der udføres på malmen. Sphalerit (zinksulfid, ZnS) bruges som den mest almindelige zinkmalm. Udvindingsprocessen har mange faser for at få ren metallisk zink, der kan bruges i industrien.

Koncentration af malm

Zinkmalm bliver først knust og findelt. Det hjælper med at isolere zinkmineralerne fra uønskede stoffer som sten og jord. Det sker normalt gennem skumflotation, hvor malmen suspenderes sammen med vand og kemikalier på en sådan måde, at zinkpartiklerne klæber til luftbobler. Disse bobler stiger op til overfladen og skaber et koncentreret zinkmateriale.

Ristning

Den rene malm ristes derefter i selskab med ilt. Denne proces kaldes ristning, og den omdanner zinksulfid til zinkoxid og afgiver svovldioxidgas:

[ 2ZnS + 3O2 → 2ZnO + 2SO2 ].

Dette er et vigtigt skridt, da det er lettere at reducere zinkoxidet til ren zink.

Reduktion

Kulstof eller kulilte tilsættes til zinkoxid i en ovn og opvarmes til høje temperaturer. Dette adskiller zinkoxid til smeltet zink:

[ ZnO + C → Zn + CO ].

Zink smeltes og formes i bunden af ovnen.

Rensning

Den smeltede zink renses derefter for at fjerne urenheder. Det kan ske ved hjælp af elektrolyse og destillation eller filtreringsmetoder, afhængigt af den krævede renhed.

Støbning

Til sidst støbes den rensede zink til barrer, plader eller andre former, der kan bruges i industrien.

Udvinding af zink er en kombination af fysisk adskillelse, kemiske reaktioner og varmebehandling. Zink har et moderat smeltepunkt, så det er let at håndtere i flydende form, og det har gjort, at det bruges i stor udstrækning i galvaniserings-, legerings- og produktionssektoren.

Smeltepunktsintervaller for almindelige zinklegeringer

Zinklegering	Sammensætning	Smeltepunktsinterval (°C)	Almindelige anvendelser
Zamak 2, 3, 5	Zink + aluminium + magnesium + kobber	380 - 420	Trykstøbning, legetøj, bildele, hardware
Zink-aluminium (ZA-8, ZA-12, ZA-27)	Zink + aluminium	430 - 500	Strukturelle dele, mekaniske komponenter, fittings
Messing	Zink + kobber	900 - 940	Musikinstrumenter, VVS-fittings, pyntegenstande
Bronze (zink-bronze)	Kobber + zink + tin	900 - 950	Lejer, tandhjul, pyntegenstande
Nysølv	Kobber + zink + nikkel	980 - 1020	Smykker, bestik, pyntegenstande
Blyholdig zinklegering	Zink + bly + kobber	350 - 410	Trykstøbning ved lav temperatur, små præcisionsdele

Smelteområderne vil være forskellige, da procentdelen af metaller i legeringen har indflydelse på, hvor let det er at smelte. Tilsætning af elementer som aluminium, kobber eller nikkel sænker eller øger smeltepunktet.

Forhold, der potentielt kan påvirke smeltningen

Zinks smeltepunkt er forudbestemt. Ikke desto mindre kan smelteadfærden påvirkes noget af de forskellige forhold. Det gælder f.eks:

• Urenheder i zink kan ændre zinkens smelteegenskaber.
• Nogle gange kan man lave små ændringer under pres.
• Når zink blandes med andre metaller, ændrer det smeltetemperaturen.
• Rent zink smelter ca. ved 419,5 °C. I blandede eller industrielle typer kan det dog smelte lidt før eller senere.

Zink i det daglige liv

Zink er en del af vores liv, selv om vi ikke lægger mærke til det. Det findes i interiører, vinduer, husholdningsapparater, biler og bygninger. Det bruges til at beskytte broer og rækværk. Det styrker strukturer. Dets smeltepunkt giver det mulighed for at blive støbt til mange nyttige genstande.

Konklusion

Zink har et smeltepunkt på 419,5 °C (787 °F). Det er en af de mest betydningsfulde egenskaber ved zink. Det hjælper forskerne med at forstå metallet. Det hjælper industrien med at gøre god brug af zink. Zink kan smeltes ved en moderat temperatur og er derfor let at støbe, forme og bruge i forskellige produkter.

Zink er en vigtig del af livet. Zink er en nødvendighed, når det gælder rustbeskyttelse af metaller og fremstilling af maskinkomponenter. Mange af disse anvendelser er afhængige af deres smeltepunkt. Når vi kender det, kan vi forstå, hvorfor zink er så vigtigt et metal i den moderne verden.

Ofte stillede spørgsmål om zink

Hvad er smeltepunktet for zink?

Zink smelter ved 419,5 °C (787 °F). Det har et moderat smeltepunkt, som gør det muligt at støbe og forme det til industriel brug.

Hvad er de vigtigste anvendelser af zink?

Zink anvendes bl.a. til galvanisering, legeringer som messing, trykstøbning, batterier, elektronik og kosttilskud. Det beskytter metallerne mod rust og forstærker legeringer.

Hvordan udvindes zink?

Eksempler på malme, der bruges til at udvinde zink, er sphalerit (ZnS). Det involverer koncentration, ristning, reduktion, rensning og støbning for at få ren zink, der kan bruges i industrien.

Hvilken betydning har zink i trykstøbning?

Zink er perfekt til trykstøbning, da det har en moderat smeltetemperatur og størkner hurtigt, foruden at det kan støbes præcist. Det anvendes i bilkomponenter, elektronikhuse, værktøj og hardware.

Modstår zink korrosion?

Ja, når det er i atmosfæren, er zink belagt med zinkcarbonat. Det er meget korrosionsbeskyttende, og det bruges mest i miljøer med en pH-værdi på mellem 6 og 12.