锌是一种化学元素,它的化学符号是Zn。锌是一种银白色略带淡蓝色金属,密度为7.14g/cm3,熔点为419.5℃。在室温下,性较脆;100~150℃时,变软;超过200℃后,又变干。锌的化学性质活泼,在常温下的空气中,表面生成一层薄而致密的碱式碳酸锌膜,可阻止进一步氧化。当温度达到225℃后,锌剧烈氧化。
(1)镀锌有优良的抗大气腐蚀性能,在常温下表面易生成一层保护膜,因此锌最大的用途是用于镀锌工业。被主要用于钢材和钢结构件的表面镀层(如镀锌板),广泛用于汽车、建筑、船舶、轻工等行业。21世纪后西方国家开始尝试直接用锌合金板做屋顶覆盖材料,其使用年限可长达120-140年,而且可回收再用,而用镀锌铁板作屋顶材料的使用寿命一般为5-10年。
21世纪后,钢带热浸镀锌量有显著增长。电镀锌也有使用,但该法一般用于较薄的镀层和不同的表面光洁度。使用含锌粉的涂料是涂层的另一种方法;对于与水连续接触的物体,如用于船舶、桥梁和近海油气井架的大的钢构件,只须和大的锌块连接,便可得到保护,不过锌块要定期更换。
(2)锌合金用于汽车制造和机械行业。锌具有适用的机械性能。锌本身的强度和硬度不高,但加入铝、铜等合金元素后,其强度和硬度均大为提高,犹其是锌铜钛合金的出现,其综合机械性能已接近或达到铝合金、黄铜、灰铸铁的水平,其抗蠕变性能也大幅度被提高。因此,锌铜钛合金已被广泛应用于小五金生产中。主要为压铸件,用于汽车、建筑、部分电气设备、家用电器、玩具等的零部件生产。
许多锌合金的加工性能都比较优良,道次加工率可达60%-80%。中压性能优越,可进行深拉延,并具有自润滑性,延长了模具寿命,可用钎焊或电阻焊或电弧焊(需在氦气中)进行焊接,表面可进行电镀、涂漆处理,切削加工性能良好。在一定条件下具有优越性。一般用于机械制造业。含少量铅镉等元素的锌板可制成锌锰干电池负极、印花锌板、有粉腐蚀照相制板和胶印印刷板等。
(3)锌可以用来制作电池。例如:锌锰电池以及锌空气蓄电池。
锌锰电池:锌作为负极活性物质,兼作电池的容器和负极引电体,是决定电池贮存性能的主要材料。在锌片中含有少量的镉和铅。镉能增强锌的强度,铅能改进锌的延展加工性能。镉与铅均能提高氢在锌电极上的过电位,减少锌电极的自放电,减缓锌片的腐蚀和氢气的释放。锌片中若含有Cu、Fe、Ni等,将降低H2在锌电极上析出的过电位,加速电池在贮存过程中的自放电,因此这些有害杂质必须严格控制。
物理性质
锌是一种银白色略带淡蓝色金属,HI98130密度为7.14克/立方厘米,熔点为419.5℃,沸点为906.97℃。在室温下,性较脆,100~150℃时变软,超过200℃后,又变脆。
化学性质
锌是活性金属,在室温下,锌在干燥的空气中不起变化锌,但在潮湿的空气中锌表面生成致密的碱式碳酸盐薄膜,它可阻止锌的继续氧化。锌加热至225℃后氧化激烈,燃烧时呈绿色火焰。在一定温度下锌与氟、氯、溴、硫作用各生成相应的化合物。
锌属负电性金属,易溶于盐酸、稀硫酸和碱性溶液中,也易从溶液中置换某些金属,如金、银、铜、镉等。锌的主要化合物为硫化锌(ZnS)、氧化锌(ZnO)、硫酸锌(ZnSO₄)、氯化锌(ZnCl₂)。