Kẽm Là Gì – Tính chất vật lý và hóa học của kẽm
Khái niệm kẽm là gì:
Kẽm là một kim loại có công thức hóa học là Zn. Nó có màu xám, chiếm khoảng 0,0075 vỏ trái đất, xếp thứ 24 trong danh sách sản lượng trên trái đất, nó thường xuất hiện dưới dạng quặng bao gồm kẽm, đồng và chì. Nó được phát hiện vào thời kỳ cổ đại, được kết hợp với kim loại đồng để làm đồng thau.
Theo một nghiên cứu vào năm 2022 tổng lượng kẽm trên thế giới ở mức 1.9 tỷ tấn và chủ yếu phân bổ ở khắp nơi trên thế giới nhưng chủ yếu là ở Iran, USA, và Úc.
Trong tự nhiên kẽm tồn tại ở dạng hợp chất có lẫn các nguyên tố kim loại khác người ta gọi là quặng. Tùy theo các loại quặng khác nhau mà ta thu được nhiều hay ít kim loại kẽm.
Sản xuất kim loại kẽm:
Sau khi khai thác, quặng có chứa zn được cho vào máy nghiền thành bột mịn, sau đó sử dụng phương pháp tuyển nổi bọt để tách các khoáng dựa vào tính dính ướt khác nhau của chúng.
Sau quá trình sử dụng phương pháp trên ta thu được hỗn hợp gồm:
- Zn : 50 %
- S: 32 %,
- Fe: 13 %
- SiO2: 5%
Kẽm sau khi thu được bằng phương pháp trên được đem đi nung để trở thành kẽm sulfua và kẽm oxit.
2ZnS + 3 O2 → 2ZnO + 2 SO2.
Bước tiếp theo ta sử dụng phương pháp luyện kim là nhiệt luyện hoặc điện phân để thu được Zn nguyên chất hoặc ZnSO4.
Tách kẽm bằng phương pháp nhiệt phân thu được kẽm nguyên chất:
2ZnO + C → 3Zn + CO2
2 ZnO + 2 CO → 2Zn + 2CO2
Tách kẽm bằng phương pháp điện phân bằng axit thu được ZnSO4:
ZnO + h2SO4 → ZnSO4 + H20
Tính chất Vật Lý:
Kẽm là kim loại rắn có màu xám,ánh kim , dẫn điện, dẫn nhiệt tốt. Ở nhiệt độ phòng thì giòn, cứng nhưng khi được làm nóng đến khoảng 100 đến 150 độ C thì mềm dễ uốn được hình dạng mong muốn nhưng khi tiếp tục nung đến 210 độ C thì kim loại có xu hướng giòn trở lại.
Zn có khôi lượng riêng là 7.13 g/cm3. Hóa lỏng ở 419.5 độ C và sôi khi đạt 906 độ C.
Kẽm có thể dễ dàng nhận biết bằng cách cho phản ứng với NaOH sinh ra khí không màu:
Zn + 2NaOH + 2H2O → Na2[Zn(OH)4] + H2
Tính Chất Hóa Học:
Là một kim loại nên nó có các tính chất hóa học như phản ứng với phi kim mà thông dụng nhất là O2 sinh ra kẽm Oxit.
2Zn + O2 → 2ZnO
Tác dụng với clorua sinh ra muối.
Zn + Cl2 → ZnCl2
Phản ứng với axit như HCl sinh ra muối và khí.
Zn + 2HCL → ZnCl2 + H2
Phản ứng với Bazơ sinh ra muối và khí.
Zn + 2NaOH + 2H20 → Na2(zn(OH)4) + H2
Kẽm dùng để làm gì ?:
Trên thế giới kẽm là kim loại được sử dụng rất thông dụng và phổ biến sau sắt, nhôm và đồng như:
- Tham gia vào quá trình sản xuất pin rắn.
- Bột kẽm là nguyên liệu sản xuất sơn sắt công trình, nhà xưởng.
- Một số Kẽm Oxit – ZnO được sử dụng để sản xuất phân bón vi lượng.
- Bột kẽm nguyên chất được sử dụng để mạ kim loại làm chất chống ăn mòn.
- Tấm kẽm gắn ở bánh lái, bên hông tàu để ngăn quá trình oxy hóa vỏ tàu, bánh lái bằng kim loại.
- Là nguyên liệu để tổng hợp ra các hợp kim như đồng thau, niken trắng… vừa bền mà lại chống được oxy hóa.
Xem thêm:
