Zink

Synonym

  • Zinc [engl.]

Übersicht

Medizin

Typ

Physiologie

Typ

Mangelerscheinungen

  • Verzögertes Längenwachstum
  • Haarausfall, Nagelwachstumsstörungen
  • Wundheilungsstörungen
  • Entzündungen der Haut und Schleimhäute
  • Störungen der Produktion von Amylase und Insulin
  • Erhöhte Ulkusneigung
  • Gestörte Vitamin-A-Verwertung
  • Erhöhte Karies-Anfälligkeit
  • Fruchtbarkeits- und Potenzstörungen
  • Latente Azidose

Chemie

Allgemeine Eigenschaften

Formelzeichen Zn
Ordnungszahl 30
Isotope [%] 64Zn - 48,6
65Zn - künstlich (244,26 d -> 65Cu)
66Zn - 27,9
67Zn - 4,1
68Zn - 18,8
70Zn - 0,6 (500 · 1012 a -> 70Ga)

Chemische Eigenschaften

Elektronegativität nach Pauling (Oxidationsstufe) 1,65 (II)
Elektronenkonfiguration 1s22s22p63s23p63d104s2
Oxidationszahlen +2
bevorzugt +2

Physikalische Eigenschaften

Mittlere Atommasse [u] 65,39 ± 2
Dichte [g/cm3] 7,133
Schmelztemperatur [°C] 419,58
Siedetemperatur [°C] 907
Härte [Mohs] 2,5
Atomradius [pm] 133
Ionenradius [pm] (bei Ladung bzw. Oxidationszahl) 74 (2+)
1. Ionisierungsenergie [kJ/mol] (bei 25 °C) 913

Sonstige Eigenschaften

  • Reines Zink ist ein bläulichweißes Metall mit geringere Härte
  • Es ist unbeständig gegenüber Säuren und Salzlösungen
  • Zink bildet an feuchter Luft einen Überzug aus schützendem basischen Zinkcarbonat
  • Zinksalze sind immer farblos
  • Für viele Organismen ist Zink wichtiges Spurenelement, größere Mengen sind jedoch toxisch.

Geschichtliches

  • Um 1530 Entdeckung durch Georgius Agricola (Deutschland).
  • Der Name Zink leitet sich vom lateinischen zincum ("Zinken") ab und bezieht sich auf das zackige Aussehen der Erze.

Vorkommen

  • Wichtigstes Mineral ist Zinkblende (ZnS). Enthalten ist Zink auch z.B. im Spinell (ZnAl2O4).

Verwendung

  • Für Bleche und Rohre
  • Reduktionsmittel
  • Galvanische Elemente (Trockenelement)
  • Korrosionsschutz von Eisen (Verzinkung, Feuerverzinkung)
  • Legierungsbestandteil, z.B. mit Kupfer als Messing
  • Zinksulfid wird mit geringen Verunreinigungen (z.B. durch Kupfer) als Leuchtmasse mit großem Nachleuchtvermögen eingesetzt (Phosphoreszenz)
  • Zinkoxid ist ein wichtiges Weißpigment

Herstellung

  • Die sulfidischen Zinkerze werden geröstet und anschließend reduziert.

Analytik

Identität

Arzneibuchmethode

Durchführung
  • Die Lösung von 0,1 g Substanz in 5 ml Wasser R oder 5 ml der vorgeschriebenen Lösung werden verwendet.
  • Wird die Lösung mit 0,2 ml konzentrierter Natriumhydroxid-Lösung R versetzt, entsteht ein weißer Niederschlag, der sich nach Zusatz von weiteren 2 ml konzentrierter Natriumhydroxid-Lösung R wieder löst.
  • Die Lösung bleibt nach Zusatz von 10 ml Ammoniumchlorid-Lösung R klar.
  • Nach Zusatz von 0,1 ml Natriumsulfid-Lösung R entsteht ein flockiger, weißer Niederschlag.
Bemerkungen
  • Aus Lösungen mit Zn2+-Ionen fällt auf Zusatz von wenig NaOH ein weißer Niederschlag von Zn(OH)2 aus.
  • Mit überschüssigem OH- geht dieser als Hydroxokomplex [Zn(OH)4]2- wieder in Lösung.
  • Auch bei Abschwächung der alkalischen Reaktion durch Zusatz von NH4Cl bleibt das Zink unter Austausch der Liganden als Amminkomplex [Zn(NH3)4]2+ gelöst.
  • Auf Zusatz von Sulfid fällt weißes ZnS aus.

Als Rinmanns Grün

Reaktion

2 ZnO + 4 Co(NO3)2 2 ZnCo2O4 + 8 NO2 + O2

Bemerkungen
  • In der Oxidationsflamme zersetzbare Zinksalze ergeben beim Erhitzen mit Cobaltnitratlösung eine grüne Verbindung vom Spinelltyp, die als Rinmanns Grün bezeichnet wird.
  • Dazu wird auf einer ausgeglühten Magnesiarinne eine Spatelspitze der Substanz mit einem Tropfen Kobaltnitratlösung versetzt und in der Oxidationsflamme geglüht. Eine Grünfärbung beweist die Anwesenheit von Zink.
  • Bei einem Cobaltnitrat-Überschuss entsteht schwarzes Co3O4, das die grüne Farbe überdeckt

Als Zn3[Fe(CN)6]2

Reaktion

3 Zn2+ + 2 Fe(CN)63- Zn3[Fe(CN)6]2

Bemerkungen
  • Mit Kaliumhexacyanoferrat(III) entsteht ein braungelber Niederschlag, der in verdünnten Säuren nur schwer löslich ist.

Atomabsorptionsspektrometrie

Atomemissionsspektrometrie

 

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