¿Qué es el Zinc?
El zinc es un elemento químico que pertenece a la familia de los metales, posee un color blanco azulado o plateado.
Es considerado como un elemento esencial para el desenvolvimiento de las personas tanto por sus usos como propiedades para la salud.
En la salud se valora mucho la presencia del zinc, debido a que favorece el crecimiento de los seres humanos así como también la homeostasis (equilibrio interno o mantenimiento normal en las personas).
Se sabe también que los ojos tienen altas concentraciones de Zinc, por lo que es importante para la visión de las personas, y un nivel bajo de zinc puede generar daños en la visión tales como alteraciones en la retina.
Origen de la palabra.
Existen 2 posibles orígenes, el primero tiene un origen persa, el término “sing” que significa piedra. Por otro lado y de forma más aceptada es que Zinc viene del alemán “Zincken” que en español sería traducido como “puntas” esto en honor a los filos dentados que posee la calamina (un mineral del zinc).
Un Poco de historia.
Mucho antes de que el zinc fuera clasificado como un metal este era usado por los babilonios desde el año 3000 Antes de Cristo para la fabricación de latón o de sales de zinc que eran usados con fines médicos, también hay data de artículos hechos de zinc en actual territorio palestino del año 1000 AC.
Debido a que el zinc solo se produce en la naturaleza en forma de compuestos, se empleó el carbonato de zinc y con ello se pudo ver que era bueno para hacer aleaciones con otros metales, esto era útil para la realización de monedas.
Para el año 1200 de nuestra era, la India era considerada como una productora de zinc. Para obtenerlo lo que se hacía era calentar el mineral de zinc con carbón vegetal en un crisol que se encontraba cubierto, al calentarse estos minerales se generaba un vapor de zinc, que luego era enfriado a temperatura ambiente en un recipiente de condensación que se ubicaba debajo del crisol.
Muchos años después en 1746, Andreas Sigismund Marggraff un químico oriundo de Berlin, pudo con éxito aislar el zinc como un metal puro, es decir que el zinc se podía conseguir también como un elemento. Para lograr aquello Marggraff calentó minerales de zinc de diversas formas junto con carbón, similar a los hindues.
Propiedades físicas.
Posee una densidad de 7,14 (g/ml) esto quiere decir que es un tanto pesado y que puede hundirse en el agua. Además de un punto de fusión que es de 420°C y un punto de ebullición de 907°C.
Propiedades químicas
Si se pone a arder un poco de zinc, la llama que emitirá será de color verde con tendencia al azul (aguamarina)
A temperatura ambiente no se generan cambios aparentes pero en contacto con la humedad durante largos periodos de tiempo, se empiezan a generar una capa de óxido que es fundamental ya que ayuda a proteger al metal.
Se disuelve en bases y también an ácido acético y resiste bastante bien a la deformación plástica (cuando está en frio).
Ficha básica
Simbolo: Zn
Numero atómico: 30
Masa atómica: 65,39 uma
¿Donde encontrar el Zinc?
Este está presente en las rocas, en los suelos, en las aguas
Aunque el 90% de los minerales de zinc se obtienen por medio del minado en el subsuelo.
¿Como se obtiene el Zinc?
Existen 3 minerales que contienen grandes cantidades de zinc, la Smithsonita, la Calamina y la zincita (también conocida como óxido de zinc), esta última posee un 80% de zinc en su composición, mientras que las otras mencionadas tienen en zinc en porcentajes cercanos al 50%.
(smithsonita)
(calamina)
(Zincita)
Luego viene el proceso de tostado de la mezcla de concentrados de zinc con óxido de zinc, esto ocurre al interior de hornos de lecho fluidizado, estos hornos tienen una cavidad en donde ingresan los concentrados y otra cavidad que se encuentra por debajo del horno donde entra hacia este aire. Esta mezcla de aire, calor y concentrados hace que se liberen gases de dióxido de azufre provenientes estos últimos, estos gases salen por una tercera cavidad ubicada en la parte superior del horno. El dióxido sumado con oxigeno y agua darán lugar a ácido sulfúrico, que es un subproducto importante para el mundo de la farmacéutica y de la química (aporte involuntario del zinc
El vapor de agua resultante se usa como fuente adicional de energía eléctrica además de ayudar en los procesos siguientes.
A medida que avanza el tostado, en la parte inferior del horno se enceuntra el material tostado o calcine, el cual luego de ser refrigerados y molidos pasan a depositarse en silos.
Luego de esto, el calcine que contiene zinc y otros minerales en su composición pasan a disolverse en ácido sulfúrico diluiso, en un proceso que se denomina como lixivación. Este proceso tiene como finalidad liberar las impurezas del calcine, para ello existen 2 fases de este proceo la lixivación neutra y la ácida.
Luego la solución que fue lixiviada pasa a tanques de almacenamiento para luego pasar por cubas electrolíticas donde se precipita el Zn en un proceso denominado electrólisis. A la presipitación se le aplica corriente eléctrica que proviene de ánodos insolubles (de plomo), donde se disuelve el sulfato de zinc, formando zinc metálico puro que se va acumulando en los cátodos (que por lo general son planchas de alumnio).
El zinc adherido en la plancha de aluminio se separa, obteniendo una plancha de zinc, luego de ello la plancha de aluminio vuelve al proceso anterior para formar más planchas de zinc.
Posteriormente, las laminas pasan por el proceso de fusión donde estas se derriten en hornos de inducción eléctrica a una temperatura de 450°C. y luego se le lleva a maquinas de colada con el fin de que el zinc ya en estado liquido se deposite en moldes para obtener lingotes de zinc.
Usos del Zinc
El zinc se emplea por ejemplo para la fabricación de baterías. Entre las baterías de zinc se encuentran las Zinc-Carbono, estas son pilas de celda seca que poseen en su interior un polvo o una pasta con poco liquido las cuales a su vez poseen electrolitos, y estos electrolitos generan la corriente eléctrica.
Las zinc carbono poseen un cátodo de carbono, mientras que el ánodo consiste en una carcasa hecha de zinc que posee una pasta hacha de cloruro de zinc y cloruro de amonio.
También están las de zinc-aire, zinc-niquel y zinc mercurio (estas últimas el ánodo es de zinc y este se encuentra amalgado con mercurio, eso sí son más peligrosas que las anteriores).
(Baterias zinc-aire)
(Batería zinc-niquel)
El zinc se usa en el proceso de galvanización de metales. La galvanización al fuego o por inmersión consiste en el sometimiento de metales como el hierro o el acero, los cuales reciben un baño de zinc liquido que se encuentra a una temperatura cercana a los 450°C, de esta forma se genera una película de zinc en la superficie del metal protegiéndolo de dos formas, una protección catódica o galvánica y la otra como protección de barrera.
Este proceso ha sido usado por más de 100 años y es aún valorado su uso debido a que el zinc es capaz de proteger al acero de los efectos de la corrosión (bajo nivel de corrosión) debido a que su protección galvánica permite que en contacto con la humedad, el zinc se desenvuelva como un ánodo mientras que el acero pasa a ser un cátodo donde el zinc es el que se oxida a fin de evitar la oxidación del metal, también el galvanizado otorga al metal una gran resistencia frente a posibles daños mecánicos o rocesduras, por ejemplo si se llegara a exponer el metal, el zinc cerca del metal lo que haría es formar una sal insoluble por encima del metal expuesto.
El galvanizado tambien puede tener lugar aplicando zinc en spray sobre una superficie oxidada.
Esto amplía el uso del zinc en diversas áreas, como en la fabricación de alambres y mallas expandidas así como para clavos.
Además se usa para la fabricación de piezas para las torres de alta tensión.
Tambien se emplea en la fabricación de carrocerías de automóviles.
Y como no, para fabricar las clásicas planchas de zinc canalizadas para el techo.
En otros países se les conoce como chapas
Se sabe que cerca del 50% del zinc se emplea en los procesos de galvanizado.
El zinc también es empleado en la fabricación de aleaciones. Un ejemplo de ello es el latón.
El latón es una aleación que se obtiene a basa de Zinc y cobre, esta se obtiene luego de un tratamiento realizado en hornos de reverbero o crisoles a una temperatura de fundición que llega a los 980°C. En cuanto a las proporciones en el uso del zinc varía llegando hasta el 40% de la composición de un latón, aunque en los de tipo industrial se emplea un 20% generalmente. Pero de todas maneras el latón es reconocible por su color amarillo brillante, similar al oro.
Por lo general el latón se destina para la fabricación de candados y cerraduras de puertas.
También el latón se usa para la fabricación de piezas de automóviles además de tornillos y tuercas.
Además se emplea en el mundo de la grifería, donde es usado para fabricar grifos, tubos y conexiones.
Existe un tipo especial de latón que es el latón alfa o metal del príncipe, este posee un 5% de zinc en su composición o incluso un 30%. Este se caracteriza por ser blando y se emplea en la fabricación de municiones (cartuchos para pistolas)
Se usa además en la fabricación de artículos de joyería aprovechando su similitud con el oro, el latón empleado posee un 15% y se le conoce como latón alfa.
Otro uso del latón es en la fabricación de monedas, por lo general estas son de niquel-laton, una aleación caracterizada por su gran dureza.
Tambien se emplea en su formato de sulfato de zinc, este sulfato se emplea en el mundo agrícola ya que es capaz de actuar como un micronutriente en hortalizas, huertos frutales y cultivos de todo tipo. De esta forma permite la aparición de raíces de las plantas y se usa también ya que es capaz de curar cultivos con deficiencias en Zinc y posee compatibilidad con gran parte de los insecticidas, fungicidas y fertilizantes que se emplean frecuentemente en la agricultura.
Aparte de todo lo anterior, también se usa para la curación de enfermedades de animales de granja, por ejemplo ayuda a prevenir el eccema facial en vacas recién nacidas. Y también como micronutriente en otros animales.
Para que una hoja de papel adquiera su blancura es necesario el sulfato de zinc.
Además se usa en el mundo de la minería, sirviendo como un agente de flotación.
El Zinc también es usado en su forma de óxido de Zinc, a continuación se verán sus usos en el siguiente apartado.
El óxido de zinc se usa en la fabricación de cauchos de todo tipo, esto ya que actúa como un acelerador en el proceso de vulcanizado, el cual se define como un proceso químico en donde se calienta y se presiona fuertemente el caucho en conjunto con el azufre y otras sustancias como el óxido de zinc para obtener mayor resistencia. El óxido de zinc también ayuda a proteger al caucho de los daños que puede ocasionar los rayos ultravioleta UV, y proteger a los neumáticos de los bruscos cambios climáticos generados por la fricción.
Otro uso que se le da este óxido es en el mundo de los metales, por ejemplo para la fabricación de monedas es importante el uso de óxido de zinc debido a que este es altamente soluble en contacto con el alcohol y con otros ácidos.
Además muchas piezas metálicas ya sea de hierro o acero presentes en aparatos electrónicos de la vida diaria están recubiertos con este óxido, con el fin de evitar futuros daños ocasionados por la oxidación.
También se usa en la fabricación de pinturas, esto debido a que el óxido se ocupa como un pigmento blanco no tóxico que es aprovechado para la fabricación de estos productos.
En el mundo de la salud, el óxido de zinc se usa para la fabricación de pomadas tópicas que se encargan de proteger la piel ante irritaciones, coretes y quemaduras.
Se usa para la fabricación de polvos antisépticos, principalmente porque es capaz de cerrar los poros de la piel, evitando el ingreso de agentes patógenos a capas más internas de la piel y que pueden ocasionar inflamaciones.
Además se emplea para la fabricación de Bloqueadores solares.
También tiene usos relacionados con la ortodoncia, ya que este óxido se emplea en la fabricación de cementos dentales en conjunto con eugenol (un aceite que tiene propiedades analgésicas derivado del clavo de olor), esta mezcla se emplea bastante ya que no es rechazado por el cuerpo además que puede aplicarse en zonas tan sensibles como la pulpa, que es la parte blanda que se encuentra al interior del diente.
El oxido de zinc también se usa para la fabricación de talcos para los pies, debido al efecto secante o reductor de humedad que posee.
Otra presentación del zinc es en forma de Sulfuro de Zinc, este se usa para la fabricación de pulceras, y adornos luminosos para las paredes debido a que es capaz de brillar en la oscuridad (aunque por lo general eligen a otras sustancias)
O tambien el sufuro se usa para la fabricación de pegatinas que se consideran como sistema de iluminación en caso de emergencia.
A pesar de haber nombrado su uso para la fabricación de monedas, cabe destacar que existen mondas hechas casi puramente de zinc, un ejemplo son los centavos estadounidenses, estos están compuestos de un 98% de zinc mientras que el otro 2% es solo una capa hecha de cobre, y en la actualidad hay cerca de 2 billones de estas moneditas en circulación.
Realmente que seríamos sin tí...
El Zinc es un metal de color plateado que se usa para la fabricación de cauchos, monedas, alambres, planchas, cremas, articulos de latón, pinturas, talcos, baterías de diversos tipos y se usa en galvanziado.