Zincul este un metal important. Își găsește aplicarea în majoritatea industriilor. Este alb, albăstrui și puternic. Cu toate acestea, poate fi ușor modelat atunci când este în stare fierbinte. Punctul de topire al zincului este una dintre cele mai importante proprietăți ale acestui element. Punctul de topire ne spune cum se schimbă comportamentul zincului la încălzire. De asemenea, indică motivul pentru care zincul este consumat în numeroase articole în întreaga lume.

Zincul este un metal foarte divers și comun, cu o mare importanță industrială și biologică. Este un compus metalic alb-albăstrui și este moderat de dur și fragil la temperatura camerei, dar moale și ușor de modelat prin încălzire. Zincul are un punct de topire de 419,5 °C (787 °F) și un punct de fierbere de 907 °C (1565 °F) și, prin urmare, este ușor de prelucrat și modelat și, prin urmare, foarte favorabil în procesele de fabricație și turnare.

Zincul este un metal util în numeroase industrii, deoarece este rezistent la coroziune și poate fi utilizat în fabricarea aliajelor datorită costului său moderat. Zincul este utilizat în mod obișnuit la galvanizarea oțelului, la fabricarea aliajelor, cum ar fi alama, și la fabricarea bateriilor și a articolelor turnate sub presiune. Pe lângă aplicațiile industriale, zincul joacă un rol esențial în bunăstarea oamenilor, deoarece contribuie la imunitate, creștere și vindecarea rănilor. Datorită combinației sale de capacități fizice și chimice, zincul este un metal unic în industriile de construcții, automobile, electronice și medicale din întreaga lume.

Ce este zincul?

Zincul este un element chimic care are simbolul sau elementul chimic Zn și numărul atomic 30. Este un metal moderat de dur, fragil, alb-albăstrui, care este casant la temperatura camerei. Zincul a găsit numeroase aplicații în industrie datorită faptului că este rezistent la coroziune și ușor de turnat. Este un metal esențial în viața de zi cu zi. Zincul este utilizat în general la galvanizarea oțelului, a aliajelor de alamă și în baterii. Acesta este, de asemenea, foarte important pentru sănătatea umană, deoarece este un oligoelement esențial în organism.

Zincul se găsește în cantități uriașe în scoarța terestră și este extras sub formă de minereuri, cum ar fi defaleritul. Se topește moderat la 419,5 °C și fierbe la 907 °C și, prin urmare, este ușor de topit și modelat în orice formă atunci când este utilizat în industrie. Zincul poate fi făcut în aliaje cu majoritatea celorlalte metale, sporind rezistența, durabilitatea și rezistența la pitting.

Proprietăți ale zincului

Zincul posedă proprietăți fizice și chimice specifice care îl fac foarte convenabil în industrie.

Proprietăți fizice:

• Punct de topire: 419,5 o C (787,1 °F), și poate fi turnat cu ușurință.
• Punct de fierbere: 907 °C (1,665 °F).
• Densitate: 7.14g/cm 3, ceea ce îi conferă o greutate și o rezistență moderate.
• Comportamentul cu căldură: Zincul este moale și maleabil la 100-150 °C și solid la temperatura camerei.

Proprietăți chimice:

• Reactivitate față de acizi și baze: Zincul este capabil să reacționeze cu soluții acide și alcaline pentru a elibera hidrogen gazos.
• Formarea stratului protector: Acesta formează un strat subțire de carbonat de zinc atunci când este expus la aer, care îl protejează împotriva coroziunii ulterioare.
• Rezistență la coroziune: Zincul este foarte rezistent la coroziune, în special atunci când pH-ul variază între 6 și 12 și, prin urmare, este potrivit pentru acoperirea de protecție și galvanizare. 

Aceste proprietăți fac ca zincul să fie foarte răspândit în producție, construcții și utilizări chimice. Punctul de topire moderat, rezistența la coroziune și rezistența sunt principalele caracteristici care îl fac unul dintre cele mai utilizate metale industriale.

Care este punctul de topire al zincului?

• Punctul de topire al zincului este de 419,5°C.
• În grade Fahrenheit, este de 787°F.

Este temperatura la care zincul solid va fi transformat în zinc lichid. La această temperatură, zincul este încă solid. La această temperatură, acesta devine un metal lichid.

Acest punct de topire nu este la fel de ridicat ca majoritatea celorlalte metale. Datorită acestui fapt, zincul se topește și se formează ușor. Acesta este motivul pentru care zincul este un favorit al industriilor.

Importanța punctului de topire

Cel puțin punctul de topire nu este doar un număr. Este destul de esențial în știință și industrie. Face ca inginerii, producătorii și oamenii de știință să știe cum să utilizeze zincul în mod corespunzător. În cazul în care nu sunt conștienți de punctul de topire, nu pot încălzi zincul în siguranță.

Pot să cunosc punctul de topire și să selectez instrumentele adecvate. Mașinile pot fi controlate pentru a regla căldura. Putem evita deteriorarea. De asemenea, este posibil să avem produse metalice de calitate.

Prin urmare, nu este doar punctul de topire științific. Este, de asemenea, convenabil și necesar.

Descoperirea punctului de topire al zincului: cum a fost descoperit?

Anterior, oamenii de știință examinau metalele cu mare atenție. Le încălzeau și le observau comportamentul. Când metalul se topea, ei erau acolo. Temperatura era notată. Cu timpul, și-au perfecționat instrumentele. În zilele noastre, avem termometre și aparate de laborator avansate.

Măsurarea temperaturii este acum foarte precisă pentru oamenii de știință. Acesta este modul în care s-au asigurat că zincul se topește la 419,5 °C. Aceasta este o valoare internațională.

Comparații ale punctului de topire al zincului și al altor metale.

Zinc: Zincul are un punct de topire de 419,5°C. Aceasta este temperatura medie a diferitelor alte metale care sunt comune. Nu este nici prea mic, nici prea mare. Comparând zincul cu alte metale, putem afla mai multe despre comportamentul și aplicațiile sale.

Plumb: Punctul de topire al plumbului este mai scăzut, adică 327o °C. Aceasta înseamnă că plumbul se topește mai ușor și necesită mai puțină căldură. Cu toate acestea, zincul este mai puțin otrăvitor în comparație cu plumbul.

Aluminiu: Aluminiul se topește la aproximativ 660 °C, o temperatură mai ridicată în comparație cu zincul. Pentru topirea aluminiului sunt necesare mai multă căldură și mai multă energie. Cuprul se topește la 1085 °C, iar argintul la aproximativ 962 °C. Aceste metale necesită multă căldură pentru a transforma solidul în lichid.

Fier: Fierul este și mai greu de topit la aproximativ 1538 °C. Acest lucru face ca fierul să fie aplicabil în construcția de medii cu temperaturi ridicate și sarcini mari. Zincul nu poate face față unei astfel de temperaturi ridicate și este mai ușor de topit și modelat. Acest lucru face ca zincul să fie foarte convenabil pentru turnare, acoperire, precum și pentru realizarea de secțiuni metalice detaliate.

Pe baza acestor comparații, observăm că zincul se află în poziție intermediară. Se poate topi rapid în comparație cu mai multe metale puternice. Se topește treptat în comparație cu metalele foarte moi, cum ar fi plumbul. Datorită acestui echilibru, zincul este foarte util în diverse industrii.

Comparație între zinc și alte metale

• Zincul este mai ușor de înțeles atunci când îl comparăm cu alte metale.
• Aluminiul se topește la aproximativ 660°C.
• Cuprul se topește la aproximativ 1085°C.
• Fierul se topește la aproximativ 1538°C.
• Plumbul se topește la aproximativ 327°C.

Aici observăm un lucru interesant în urma acestei comparații. Zincul fuzionează mai ușor decât aluminiul, cuprul și fierul. Cu toate acestea, se topește la o temperatură mai mare decât plumbul. Acest lucru face din zinc un metal cu topire medie.

Are un punct de topire scăzut, astfel încât este util în numeroase moduri. Poate fi topit cu ușurință în comparație cu metalele grele puternice. Dar nu este atât de slab încât să nu poată servi în multe aplicații.

Ce se întâmplă când se topește zincul?

Pe măsură ce zincul este încălzit, metalul se încălzește încet. Particulele de zinc încep să accelereze. Forțele mari de legătură dintre particule sunt distruse atunci când se topește. Zincul în formă solidă este apoi transformat în zinc lichid. Zincul curge în stare lichidă. Poate fi turnat în matrițe. Poate lua forme noi. Aceasta este o proprietate care este foarte utilă în industrie.

Cu toate acestea, încălzirea excesivă a zincului poate duce la evaporare. Zincul are un punct de fierbere de 907°C. Acesta este cu mult peste punctul său de topire. La acest punct de fierbere, zincul devine un gaz.

Proprietăți ale zincului

Proprietate	Valoare / Descriere
Simbol chimic	Zn
Număr atomic	30
Punct de topire	419,5°C (787°F)
Punct de fierbere	907°C (1665°F)
Densitate	7,14 g/cm³
Structura cristalină	Hcp (Hexagonal close-packed)
Culoare	Metal alb-albăstrui, lucios
Duritate	Moderat dur și fragil la temperatura camerei
Conductivitate electrică	Moderat
Conductivitate termică	Bun
Rezistența la coroziune	Ridicat, în special în aer și umiditate
Utilizări comune	Galvanizare, aliaje, turnare, baterii
Reactivitate	Reacționează cu acizii. Formează un strat protector de oxid în aer.

Zinc este o substanță cu numeroase însușiri fizice și chimice. Punctele sale de topire și de fierbere sunt moderate și, respectiv, foarte ridicate. Are o rezistență bună, dar este probabil fragil la temperaturi scăzute. Este un bun conductor termic și electric. Este foarte rezistent la coroziune datorită stratului său de oxid. Acesta este motivul pentru care zincul este frecvent utilizat în procesul de acoperire a oțelului și fierului împotriva ruginii. Este stabil datorită structurii sale cristaline. Zincul este, de asemenea, utilizat în fabricarea aliajelor, cum ar fi alama. Aceste caracteristici fac din zinc un metal vital pentru industrie și inginerie.

Principalii factori care afectează temperatura de topire a zincului sunt

Punctul de topire al zincului este determinat de mai mulți factori. Puritatea este cel mai important aspect. Se constată că zincul are un punct de topire fix de aproximativ 419,5 °C. În cazul impurităților de zinc, temperatura de topire este deplasată cu o marjă mică. Impuritățile pot determina o scădere sau o creștere a temperaturii de topire. Acesta este motivul pentru care zincul industrial nu se topește neapărat la același punct ca zincul pur de laborator.

Presiunea este un alt factor. La temperatura standard de 100 °C la presiune atmosferică normală, zincul se topește. Comportamentul de topire poate varia, de asemenea, în funcție de schimbarea presiunii. Presiunea puternică poate avea un impact minor asupra legăturii și reacției termice a particulelor de zinc. Dar efectul este în mod normal scăzut în condiții industriale normale.

Formarea aliajului contribuie, de asemenea, în mod semnificativ. Amestecul zincului cu alte metale, cum ar fi cuprul, aluminiul sau magneziul, duce la o modificare a temperaturii de topire. Topirea aliajelor nu este similară cu cea a metalelor pure. Acestea tind să se topească și nu într-un singur punct pe un interval de temperatură.

În sfârșit, factorii climatici și mediul de încălzire sunt importanți. Comportamentul de topire poate fi afectat de rata de încălzire, de tipul de cuptor utilizat și de atmosfera din jurul acestuia. Topirea se obține în mod precis și eficient cu ajutorul condițiilor controlate.

Acestea sunt motivele pentru care punctul de topire al zincului este semnificativ și i se acordă o atenție deosebită în industrie.

Utilizări ale zincului în turnarea sub presiune

Zincul este unul dintre cele mai populare metale utilizate în turnarea sub presiune datorită particularității sale de a avea un punct de topire scăzut, rezistență, duritate și rezistență la coroziune. Turnarea sub presiune este un proces de producție în care materialul topit este presat la presiune ridicată într-o matriță. Punctul de topire al zincului, de 419,5 °C (787 °F), este cel mai potrivit material în acest proces, deoarece se topește ușor și se răcește rapid, putând fi astfel produs la o rată foarte ridicată.

Industria auto

Aliajele de zinc își găsesc aplicabilitatea în producția de piese de motor, suporturi, carcase de cutii de viteze și accesorii interioare. Acest lucru se datorează faptului că zincul este turnat cu precizie pentru a garanta dimensiuni și finisaje uniforme, ceea ce este important pentru performanța automobilelor.

Componente electrice și electronice

Zincul găsește aplicații în carcasele, conectorii și carcasele dispozitivelor electronice. Conductivitatea și rezistența sa la coroziune îl fac ideal pentru utilizarea în piese sigure și pe termen lung.

Produse menajere și industriale

Mânerele ușilor, încuietorile, uneltele, jucăriile și feroneria sunt fabricate din zinc turnat sub presiune. Zincul poate fi ușor modelat în forme complexe și detaliat cu detalii fine, fiind totodată puternic și durabil.

Procese utilizate pe scară largă pentru prelucrarea zincului

Zincul este un metal multifuncțional care este ușor de tăiat deoarece are o duritate moderată și un punct de topire scăzut. Este prelucrabil și, prin urmare, se potrivește utilizării pieselor fine în industrii precum automobile, electronică și construcții. Zincul este în mod normal modelat folosind o serie de tehnici.

Tăiere și frezare

Uneltele normale de tăiere și frezare pot fi utilizate pentru tăierea și frezarea zincului. De obicei, se folosesc unelte din oțel de mare viteză (HSS) și carbură. Reducerea vitezelor de tăiere ar trebui să fie moderată pentru a preveni excesul de căldură, care poate provoca așchierea sau deformarea metalului. Se sugerează utilizarea lubrifianților sau a fluidelor de tăiere pentru a reduce frecarea și a îmbunătăți finisarea suprafeței.

Forare

Perforarea zincului nu este complicată. Este nevoie de burghie ascuțite și de o viteză monotonizată pentru a evita ruperea sau crăparea. Zincul are un punct de topire scăzut și, prin urmare, poate fi înmuiat atunci când este supraîncălzit; astfel, sunt necesare o presiune constantă și o răcire adecvată.

Lucrări de strunjire și strunjire

Prin așezarea zincului pe un strung, piesele cilindrice pot fi modelate corect. Viteza moderată, uneltele ascuțite și avansul regulat pot fi utilizate pentru a menține lucrurile curate. Ductilitatea zincului asigură un finisaj bun în cazurile în care parametrii de prelucrare sunt bine respectați.

Turnare și prelucrare ulterioară

Aliajele de zinc sunt frecvent turnate la o formă aproape finită. După prelucrare, se adaugă o precizie ridicată sau detalii prin prelucrare ulterioară. Procese precum tunderea, debavurarea și frezarea ușoară îmbunătățesc produsul final.

Considerații privind siguranța

În timpul prelucrării zincului, trebuie avută grijă să se evite supraîncălzirea. Temperaturile ridicate pot elibera zinc în vapori nocivi și, prin urmare, sunt necesare ventilație și echipament de protecție.

Acestea sunt metodele care au făcut din zinc o alegere atractivă în producție. Prelucrabilitatea sa, împreună cu costul redus și rezistența la coroziune, permit industriilor să producă componente de înaltă calitate la costuri minime.

Aplicații ale zincului în raport cu punctul de topire

Zincul are un punct de topire mare, care este relevant în utilizarea sa. Zincul este topit la o temperatură suportabilă, fiind astfel utilizat în multe industrii. Mai jos sunt prezentate câteva utilizări cheie:

Galvanizare

Fierul și oțelul sunt de obicei acoperite cu zinc. Aceasta se numește galvanizare. Pentru a preveni ruginirea metalelor, se aplică zinc lichid. Zincul fuzionează și aderă ușor la alte metale. Acesta este motivul pentru care este ideal pentru această lucrare.

Turnare și turnare

Zincul are aplicații extinse în turnare. Producătorii topesc zincul și îl toarnă în matrițe. Acest lucru îi ajută să obțină numeroase forme. Acestea sunt piese de mașini, piese auto, jucării, mânere și accesorii metalice. Zincul se topește la o temperatură moderată; prin urmare, economisește energie și costuri.

Fabricarea aliajelor

Multe aliaje sunt fabricate folosind zinc. Un compus de metale este cunoscut sub numele de aliaj. Unul dintre cele mai cunoscute aliaje de zinc este alama. Acesta este preparat printr-o combinație de cupru și zinc. Zincul se topește la temperaturi scăzute și, prin urmare, se amestecă ușor cu alte metale.

Electronică și tehnologie

Zincul își găsește și alte aplicații în electronică. Este aplicat în baterii, piese mici și piese electrice. Are un punct de topire adecvat pentru a fi modelat cu acuratețe.

Baterii

Zincul joacă un rol esențial în producerea bateriilor. Bateriile (zinc-carbon și zinc-aer) sunt utilizate în mod obișnuit în articole de uz casnic, aparate auditive și surse de alimentare de urgență.

Suplimente nutritive

Zincul este un oligoelement esențial pentru organismul uman. Acesta este adăugat la vitamine și suplimente alimentare ca ajutor pentru imunitate, creștere și vindecare.

Vopsele și acoperiri

Compușii pe bază de zinc, care includ oxidul de zinc, sunt adăugați la vopsele, acoperiri și produse din cauciuc pentru a reduce coroziunea și a crește durabilitatea.

Topirea zincului în siguranță

Zincul nu trebuie încălzit neglijent. În timpul procesului de topire a zincului, se pot produce fumuri. Aceste gaze sunt, de asemenea, periculoase atunci când sunt inhalate. Acesta este motivul pentru care în industrii se folosesc echipamente speciale. Acestea folosesc echipamente de protecție. De asemenea, utilizează sisteme de ventilație.

Zincul topit este o substanță care poate fi foarte periculoasă în lipsa normelor de siguranță. Lucrătorii ar trebui să poarte ochelari de protecție. Ei ar trebui să folosească mănuși și rochii rezistente la căldură. Acest lucru ajută la evitarea arsurilor și a rănilor.

Cum se extrage zincul

Zincul este extras printr-o serie de operațiuni fizice și chimice care sunt efectuate asupra minereurilor sale. Sfaleritul (sulfură de zinc, ZnS) este utilizat ca cel mai comun minereu de zinc. Procesul de extracție are mai multe etape pentru a obține zinc metalic pur care poate fi utilizat în industrie.

Concentrarea minereurilor

Minereul de zinc este mai întâi zdrobit și finisat. Acest lucru ajută la izolarea mineralelor de zinc de substanțele nedorite, cum ar fi rocile și solul. De obicei, aceasta se realizează prin flotare cu spumă, prin care minereul este suspendat împreună cu apă și substanțe chimice, astfel încât particulele de zinc să adere la bulele de aer. Aceste bule se ridică la suprafață, creând un material de zinc concentrat.

Prăjire

Minereul pur este apoi prăjit în prezența oxigenului. Acest proces este cunoscut sub numele de prăjire și transformă sulfura de zinc în oxid de zinc și produce dioxid de sulf:

[ 2ZnS + 3O2 → 2ZnO + 2SO2 ]

Acesta este un pas important, deoarece este mai ușor să se reducă oxidul de zinc la zinc pur.

Reducere

Carbonul sau monoxidul de carbon este adăugat la oxidul de zinc într-un cuptor și încălzit la temperaturi ridicate. Oxidul de zinc se separă astfel în zinc topit:

[ ZnO + C → Zn + CO ]

Zincul este topit și format în partea de jos a cuptorului.

Purificare

Zincul topit este apoi purificat pentru a elimina impuritățile. Aceasta se poate face prin electroliză și distilare sau prin metode de filtrare, în funcție de puritatea necesară.

Turnare

În cele din urmă, zincul purificat este turnat în lingouri, foi sau orice altă formă pentru a fi utilizat în industrie.

Extracția zincului este o combinație de separare fizică, reacții chimice și tratament termic. Zincul are un punct de topire moderat; prin urmare, este ușor de manipulat în formă lichidă, ceea ce a făcut ca acesta să fie utilizat pe scară largă în galvanizare, aliaje și sectoarele de producție.

Intervalul punctelor de topire ale aliajelor comune de zinc

Zinc Alloy	Compoziție	Intervalul punctului de topire (°C)	Utilizări comune
Zamak 2, 3, 5	Zinc + aluminiu + magneziu + cupru	380 - 420	Turnare sub presiune, jucării, piese auto, hardware
Zinc-aluminiu (ZA-8, ZA-12, ZA-27)	Zinc + aluminiu	430 - 500	Părți structurale, componente mecanice, fitinguri
Alamă	Zinc + cupru	900 - 940	Instrumente muzicale, accesorii sanitare, articole decorative
Bronz (Zinc-Bronz)	Cupru + Zinc + Staniu	900 - 950	Rulmenți, angrenaje, articole decorative
Nichel Argint	Cupru + Zinc + Nichel	980 - 1020	Bijuterii, tacâmuri, obiecte decorative
Aliaj de zinc cu plumb	Zinc + plumb + cupru	350 - 410	Turnare sub presiune la temperatură scăzută, piese de precizie mici

Domeniile de topire vor fi diferite deoarece procentul de metale din aliaj influențează ușurința de topire. Adăugarea unor elemente precum aluminiul, cuprul sau nichelul scade sau, respectiv, crește punctul de topire.

Condiții care pot influența topirea

Punctul de topire al zincului este predeterminat. Cu toate acestea, comportamentul de topire poate fi oarecum influențat de diferitele condiții. De exemplu:

• Impuritățile de zinc pot modifica caracteristicile de topire ale zincului.
• Micile schimbări pot fi făcute uneori sub presiune.
• Atunci când este amestecat cu alte metale, zincul modifică temperatura de topire.
• În stare pură, zincul se topește aproximativ la 419,5 °C. Cu toate acestea, în tipuri mixte sau industriale, acesta poate fuziona puțin mai devreme sau mai târziu.

Zincul în viața de zi cu zi

Zincul este prezent în viața noastră chiar dacă nu îl observăm. Se găsește în interioare, ferestre, aparate de uz casnic, automobile și clădiri. Este folosit pentru a proteja podurile și balustradele. Acesta întărește structurile. Punctul său de topire îi conferă capacitatea de a fi turnat în numeroase obiecte utile.

Concluzie

Zincul are un punct de topire de 419,5 °C (787 °F). Aceasta este una dintre cele mai importante proprietăți ale zincului. Aceasta îi ajută pe oamenii de știință să înțeleagă metalul. Aceasta ajută la utilizarea bună a zincului de către industrii. Zincul poate fi topit la o temperatură moderată, prin urmare poate fi ușor turnat, modelat și utilizat în diverse produse.

Zincul este o componentă importantă a vieții. Zincul este o necesitate atunci când vine vorba de prevenirea ruginii metalelor, precum și de fabricarea componentelor mașinilor. Multe dintre aceste aplicații depind de punctul său de topire. Cunoașterea acestuia ne permite să apreciem motivele pentru care zincul este un metal atât de important în lumea modernă.

Întrebări frecvente despre zinc

Care este punctul de topire al zincului?

Zincul se topește la 419,5 °C (787 °F). Are un punct de topire moderat, ceea ce îi permite să fie turnat și turnat în formă pentru utilizare industrială.

Care sunt principalele utilizări ale zincului?

Aplicațiile zincului includ galvanizarea, aliaje precum alama, diecast, baterii, electronice și suplimente alimentare. Acesta menține metalele împotriva ruginei și întărește aliajele.

Cum se extrage zincul?

Printre exemplele de minereuri utilizate pentru extragerea zincului se numără sphaleritul (ZnS). Aceasta implică concentrarea, prăjirea, reducerea, purificarea și turnarea pentru a obține zinc pur care să fie utilizat în industrie.

Care este semnificația zincului în turnarea sub presiune?

Zincul este perfect pentru turnarea sub presiune deoarece are o temperatură moderată de topire și se solidifică rapid, pe lângă faptul că poate fi turnat cu precizie. Acesta este aplicat în componente auto, carcase electronice, unelte și feronerie.

Zincul rezistă la coroziune?

Da, atunci când se află în atmosferă, zincul este acoperit cu carbonat de zinc. Acesta este foarte anticorosiv și este utilizat mai ales în medii cu un pH cuprins între 6 și 12.