Introdução ao conhecimento do zinco: como o zinco metálico é sintetizado?
O zinco é um elemento químico. Seu símbolo químico é Zn e seu número atômico é 30. Está localizado no quarto período e grupo II B da tabela periódica dos elementos químicos. O zinco é um metal de transição cinza claro e o quarto metal "comum". Na indústria moderna, o zinco é insubstituível na fabricação de baterias e é um metal muito importante. Além disso, o zinco também é um dos oligoelementos essenciais para o corpo humano e desempenha um papel extremamente importante.
O zinco é difícil de queimar no ar e emite uma forte luz branca no oxigênio. Há uma camada de óxido de zinco na superfície do zinco, que emite fumaça branca quando queima. O principal componente da fumaça branca é o óxido de zinco, que não só bloqueia a queima do zinco, mas também reflete a cor da chama para formar uma luz pálida. O zinco é facilmente solúvel em ácido e pode facilmente substituir ouro, prata, cobre, etc. da solução. A película de óxido de zinco tem um alto ponto de fusão, mas o ponto de fusão do zinco metálico é muito baixo. Portanto, aquecer os flocos de zinco em uma lâmpada de álcool derreterá e amolecerá os flocos de zinco, mas não cairá, precisamente por causa do efeito da película de óxido. O zinco é usado principalmente em aço, metalurgia, máquinas, elétrica, química, indústria leve, militar e farmacêutica.
resolver resolução:
1. Aspirar 360 g de zinco metálico e adicioná-lo lentamente a 3340 ml de solução de ácido sulfúrico a 15%, aquecendo a 70 °C para a reação. Quando o H2 não transbordar mais, diluir com 1200 ml de água para preparar a solução de sulfato de zinco, retirar 50 ml e utilizar o restante para uso posterior. Adicionar 4 g de carbonato de sódio a 50 ml da solução diluída, e o carbonato de zinco precipitado foi lavado três vezes com água (300 ml de cada vez) para uso. Dissolver 7,5 g de sulfato ferroso heptaidratado em 500 ml de água, acidificar com 1 ml de ácido sulfúrico puro de qualidade superior, aquecer e adicionar gota a gota peróxido de hidrogênio a 30% para converter todos os íons Fe2+ da solução em íons Fe3+. Adicione a solução de sulfato ferroso preparada à solução de sulfato de zinco reserva mencionada acima e adicione o precipitado de carbonato de zinco preparado sob agitação, em seguida, aqueça a 30-40 °C sob agitação rápida e deixe descansar. Após a solução ficar límpida, filtre-a. [Remoção de precipitados de Fe(OH)3 com As, P, Sb e outras impurezas]. O filtrado é eletrolisado e o valor de pH é ajustado para tornar o vermelho Congo ligeiramente azulado. Durante a eletrólise, use flocos de zinco puro ou de qualidade premium como cátodo e zinco industrial como ânodo. A distância entre os dois eletrodos é de 2-3 cm, a voltagem entre os dois eletrodos é de 6 V e a densidade de corrente depende da temperatura do eletrólito. Após a precipitação de 200 g de zinco, o eletrólito deve ser tratado novamente com sulfato ferroso e carbonato de zinco de acordo com o método acima.
2. A preparação do zinco é feita pela fundição de uma mistura de zinco, ZnS, como principal matéria-prima. Industrialmente, o ZnS é geralmente oxidado e calcinado em um óxido com boa reatividade. Em seguida, são utilizados os métodos de redução térmica e eletrólise para a preparação do zinco. A carga composta por blocos de calcinação de zinco e pó de carvão é colocada no forno de fundição de zinco a 1300-1350 °C para reação. O vapor de zinco metálico gerado pela reação de redução é passado para o condensador de zinco através do conduíte, e o zinco metálico é capturado. O zinco metálico obtido por este método possui um teor de impurezas relativamente alto. Para obter zinco mais puro, é necessária a destilação a vácuo.
3. Dissolva o óxido de zinco no material calcinado com ácido sulfúrico, remova o ferro por oxidação, remova o cobalto, o cobre, o níquel e outras impurezas com pó de zinco e, em seguida, coloque-o em uma célula eletrolítica com chumbo como ânodo e placa de alumínio como cátodo. Durante a eletrólise, o zinco metálico é depositado na placa de alumínio e descamado, transformando-se em um produto. A pureza do zinco metálico produzido pela eletrólise pode chegar a 99,99%.
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Horário da publicação: 06/09/2021