Johdatus sinkkitietoon, miten sinkkimetallia syntetisoidaan?
Sinkki on kemiallinen alkuaine. Sen kemiallinen merkki on Zn ja sen järjestysluku on 30. Se sijaitsee alkuaineiden jaksollisen järjestelmän neljännessä jaksossa ja IIB-ryhmässä. Sinkki on vaaleanharmaa siirtymämetalli ja neljäs "yleinen" metalli. Nykyaikaisessa teollisuudessa sinkki on korvaamaton akkujen valmistuksessa ja erittäin tärkeä metalli. Lisäksi sinkki on myös yksi ihmiskeholle välttämättömistä hivenaineista ja sillä on erittäin tärkeä rooli.
Sinkkiä on vaikea polttaa ilmassa ja se säteilee voimakasta valkoista valoa hapessa. Sinkin pinnalla on sinkkioksidikerros, joka vapauttaa palaessaan valkoista savua. Valkoisen savun pääkomponentti on sinkkioksidi, joka paitsi estää sinkin palamista, myös heijastaa liekin väriä muodostaen vaalean valon. Sinkki liukenee helposti happoon ja voi helposti korvata liuoksesta kullan, hopean, kuparin jne. Sinkin oksidikalvolla on korkea sulamispiste, mutta metallisen sinkin sulamispiste on hyvin alhainen. Niinpä sinkkihiutaleiden kuumentaminen alkoholilampussa sulattaa ja pehmentää sinkkihiutaleita, mutta ne eivät putoa alas juuri oksidikalvon vaikutuksesta. Sinkkiä käytetään pääasiassa teräksessä, metallurgiassa, koneissa, sähkö-, kemian-, kevyen teollisuuden, sotilas- ja lääketeollisuudessa.
ratkaise resoluutio:
1. Imuroi 360 g metallista sinkkiä ja lisää se hitaasti 3340 ml:aan 15-prosenttista rikkihappoliuosta. Kuumenna 70 °C:een reaktiota varten. Kun H2:ta ei enää tule yli, laimenna 1200 ml:lla vettä sinkkisulfaattiliuoksen valmistamiseksi, ota 50 ml ja käytä loput myöhempää käyttöä varten. 4 g natriumkarbonaattia lisättiin 50 ml:aan laimennettua liuosta ja saostunut sinkkikarbonaattisakka pestiin kolme kertaa vedellä (300 ml kerrallaan) käyttöä varten. Liuota 7,5 g rautasulfaattiheptahydraattia 500 ml:aan vettä, happamoi 1 ml:lla korkealaatuista puhdasta rikkihappoa, kuumenna ja lisää tipoittain 30-prosenttista vetyperoksidia, jotta kaikki liuoksen Fe2+-ionit muuttuvat Fe3+-ioneiksi. Lisää valmistettu rautasulfaattiliuos edellä mainittuun ylimääräiseen sinkkisulfaattiliuokseen ja lisää valmistettu sinkkikarbonaattisakka sekoittaen. Kuumenna sitten 30–40 °C:een nopeasti sekoittaen ja anna seistä. Kun liuos on kirkas, suodata se. [Fe(OH)3:n poisto saostaa As:n, P:n, Sb:n ja muiden epäpuhtauksien kanssa]. Suodos elektrolysoidaan ja pH-arvoa säädetään niin, että Kongon punainen väri muuttuu hieman siniseksi. Elektrolyysin aikana katodina käytetään korkealaatuista puhdasta sinkkiä tai sinkkihiutaleita ja anodina teollisuussinkkiä. Elektrodien välinen etäisyys on 2–3 cm, jännite elektrodien välillä on 6 V ja virrantiheys riippuu elektrolyytin lämpötilasta. Kun 200 g sinkkiä on saostunut, elektrolyytti on käsiteltävä uudelleen rautasulfaatilla ja sinkkikarbonaatilla edellä mainitun menetelmän mukaisesti.
2. Sinkin valmistus tapahtuu sulattamalla sinkkiseosta, ZnS:ää pääraaka-aineena. Teollisesti ZnS yleensä hapetetaan ja kalsinoidaan oksidiksi, jolla on hyvä reaktiivinen ominaisuus. Sitten käytetään lämpöpelkistysmenetelmää ja elektrolyysimenetelmää sinkin valmistukseen. Sinkin pasutuslohkosta ja hiilijauheesta valmistettu panos laitetaan 1300–1350 °C:n lämpötilaan sinkin sulatusuuniin reaktiota varten. Pelkistysreaktiossa syntyvä metallisinkkihöyry johdetaan putkea pitkin sinkkikondensaattoriin, ja metallisinkki otetaan talteen. Tällä menetelmällä saadulla metallisinkillä on suhteellisen korkea epäpuhtauspitoisuus. Puhtaamman sinkin saamiseksi tarvitaan tyhjötislaus.
3. Liuota kalsinoituun materiaaliin sinkkioksidi rikkihapolla, poista rauta hapettamalla, poista koboltti, kupari, nikkeli ja muut epäpuhtaudet sinkkijauheella ja aseta se sitten elektrolyysikennoon, jossa anodi on lyijy ja katodi alumiinilevy. Elektrolyysin aikana metallinen sinkki kerrostuu alumiinilevylle ja kuoriutuu irti, jolloin muodostuu tuote. Elektrolyysillä tuotetun metallisen sinkin puhtaus voi olla jopa 99,99 %.
Lisätietoja Linkki:https://www.wanmetal.com/
Lähde: Internet
Vastuuvapauslauseke: Tämän artikkelin tiedot ovat vain viitteellisiä, eivätkä ne ole suora päätöksentekoehdotus. Jos et aio loukata laillisia oikeuksiasi, ota meihin yhteyttä ajoissa.
Julkaisun aika: 06.09.2021