Introduzione alla conoscenza dello zinco: come viene sintetizzato il metallo zinco?
Lo zinco è un elemento chimico. Il suo simbolo chimico è Zn e il suo numero atomico è 30. Si trova nel quarto periodo e nel gruppo IIB della tavola periodica degli elementi chimici. Lo zinco è un metallo di transizione grigio chiaro e il quarto metallo "comune". Nell'industria moderna, lo zinco è insostituibile nella produzione di batterie ed è un metallo molto importante. Inoltre, lo zinco è anche uno degli oligoelementi essenziali per il corpo umano e svolge un ruolo estremamente importante.
Lo zinco è difficile da bruciare nell'aria ed emette una forte luce bianca in presenza di ossigeno. Sulla superficie dello zinco è presente uno strato di ossido di zinco, che emette fumo bianco quando brucia. Il componente principale del fumo bianco è l'ossido di zinco, che non solo blocca la combustione dello zinco, ma riflette anche il colore della fiamma, formando una luce tenue. Lo zinco è facilmente solubile in acido e può facilmente sostituire oro, argento, rame, ecc. dalla soluzione. La pellicola di ossido di zinco ha un punto di fusione elevato, mentre il punto di fusione dello zinco metallico è molto basso. Pertanto, riscaldando le scaglie di zinco su una lampada ad alcol, le scaglie di zinco si sciolgono e si ammorbidiscono, ma non cadono, proprio a causa dell'effetto della pellicola di ossido. Lo zinco è utilizzato principalmente nei settori siderurgico, metallurgico, meccanico, elettrico, chimico, dell'industria leggera, militare e farmaceutico.
risoluzione risoluzione:
1. Aspirare 360 g di zinco metallico e aggiungerli lentamente a 3340 ml di soluzione di acido solforico al 15%, quindi riscaldare a 70 °C per la reazione. Quando l'H₂ non trabocca più, diluire con 1200 ml di acqua per preparare la soluzione di solfato di zinco, prelevare 50 ml e utilizzare il resto per un uso successivo. 4 g di carbonato di sodio sono stati aggiunti a 50 ml della soluzione diluita e il precipitato di carbonato di zinco è stato lavato tre volte con acqua (300 ml ogni volta) per l'uso. Sciogliere 7,5 g di solfato ferroso eptaidrato in 500 ml di acqua, acidificare con 1 ml di acido solforico puro di qualità superiore, riscaldare e aggiungere goccia a goccia perossido di idrogeno al 30% per convertire tutti gli ioni Fe₂+ nella soluzione in ioni Fe₂+. Aggiungere la soluzione di solfato di ferro preparata alla soluzione di solfato di zinco di riserva sopra menzionata e aggiungere il precipitato di carbonato di zinco preparato sotto agitazione, quindi riscaldare a 30-40 °C sotto agitazione rapida e lasciare riposare. Quando la soluzione è limpida, filtrarla. [Rimozione dei precipitati di Fe(OH)3 con As, P, Sb e altre impurità]. Il filtrato viene elettrolizzato e il valore del pH viene regolato per rendere il rosso Congo leggermente blu. Durante l'elettrolisi, utilizzare scaglie di zinco puro o di qualità premium come catodo, zinco industriale come anodo. La distanza tra i due elettrodi è di 2-3 cm, la tensione tra i due elettrodi è di 6 V e la densità di corrente dipende dalla temperatura dell'elettrolita. Dopo la precipitazione di 200 g di zinco, l'elettrolita deve essere nuovamente trattato con solfato di ferro e carbonato di zinco secondo il metodo sopra descritto.
2. La preparazione dello zinco avviene mediante fusione della blenda di zinco ZnS come materia prima principale. Industrialmente, lo ZnS viene solitamente ossidato e calcinato in un ossido con buona reattività. Quindi si utilizzano metodi di riduzione termica ed elettrolisi per preparare lo zinco. La carica composta da blocchi di tostatura dello zinco e polvere di carbone viene introdotta nel forno di fusione dello zinco a 1300~1350 °C per la reazione; il vapore di zinco metallico generato dalla reazione di riduzione viene convogliato nel condensatore di zinco attraverso il condotto e lo zinco metallico viene catturato. Lo zinco metallico ottenuto con questo metodo ha un contenuto di impurità relativamente elevato. Per ottenere zinco più puro, è necessaria la distillazione sotto vuoto.
3. Sciogliere l'ossido di zinco nel materiale calcinato con acido solforico, rimuovere il ferro per ossidazione, rimuovere cobalto, rame, nichel e altre impurità con polvere di zinco, quindi posizionare il tutto in una cella elettrolitica con piombo come anodo e piastra di alluminio come catodo. Durante l'elettrolisi, lo zinco metallico si deposita sulla piastra di alluminio e si stacca per diventare un prodotto. La purezza dello zinco metallico prodotto per elettrolisi può raggiungere il 99,99%.
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Data di pubblicazione: 06-09-2021