Cynk (Zn, łac. zincum) - pierwiastek chemiczny , metal przejściowy z grupy cynkowców w układzie okresowym (grupa 12).

Posiada 23 izotopy z przedziału mas: 57-78. Trwałe są izotopy 64, 66, 67, 68 i 70.

Został odkryty w Indiach lub Chinach przed 1500 p.n.e. Do Europy metal ten zawędrował dopiero w XVII wieku .

Występowanie

Występuje w skorupie ziemskiej w ilości 75 ppm w postaci minerałów - głównie są to blenda cynkowa i smitsonit .

Główne wydobycie odbywa się w kopalni w Olkuszu i Libiążu . Są to jedne z największych wydobywców rud cynku w Polsce.

W produktach żywnościowych duże ilości związków cynku znajdują się w ostrygach , chudym mięsie, drobiu i rybach . Dostarczają go również kasze i chleb pełnoziarnisty.

Otrzymywanie

Cynk na skalę przemysłową otrzymuje się metodą pirometalurgiczną bądź hydrometalurgiczną. Proces pirometalurgiczny polega zazwyczaj na prażeniu spiekającym koncentratów zawierających siarczek cynku , a następnie redukcji otrzymanego w wyniku prażenia tlenku cynku w piecach szybowych specjalnej konstrukcji, wyposażonych w kondensator do szybkiego skraplania powstających par cynku. Dawniej proces ten prowadzono najczęściej w tzw. muflach poziomych. W procesie hydrometalurgicznym koncentrat poddaje się ługowaniu roztworem kwasu siarkowego , otrzymany roztwór siarczanu cynku oczyszcza się, i wydziela się z niego metaliczny cynk drogą elektrolizy . Następnie okresowo zdziera się cynk z katod , przetapia i odlewa w tzw. gąski.

Właściwości fizyczne i chemiczne

Cynk metaliczny jest błękitnobiałym, kruchym metalem. Na powietrzu ulega podobnej do aluminium pasywacji . Cynk jest bardzo reaktywny zarówno w środowisku kwasowym , jak i zasadowym, nie reaguje natomiast z wodą w warunkach obojętnych.

Związki

Szeroko stosowanym związkiem cynku jest jego tlenek ZnO ( biel cynkowa ), który jest wykorzystywany jako dodatek do farb i lakierów , oraz jako wypełniacz i stabilizator gumy i tworzyw sztucznych .

Zastosowanie

Najważniejsze zastosowanie technologiczne cynku to pokrywanie nim blach stalowych ( stal ocynkowana ), w celu uodpornienia na korozję . Cynk jest też składnikiem wielu stopów, zwłaszcza z miedzią ( mosiądz , tombak ). Cynk stosowany jest też w ogniwach elektrycznych Daniella i Leclanchégo .

Znaczenie biologiczne

Cynk jest jednym z niezbędnych mikroelementów - fakt ten został potwierdzony dopiero w 1957  r. Jest obecny w centrach aktywnych wielu (około 200) enzymów uczestniczących w różnych procesach, w tym w przemianach metabolicznych. Ponadto wiele czynników transkrypcyjnych , białek regulatorowych i innych typów białek wiążących DNA zawiera tzw. palce cynkowe . W związku z tym cynk ma wpływ na wszystkie podstawowe procesy życiowe. Bierze udział między innymi w mineralizacji kości, gojeniu się ran, wpływa na pracę układu odpornościowego , prawidłowe wydzielanie insuliny przez trzustkę oraz na stężenie witaminy A i cholesterolu . Ma swój udział w regulacji ciśnienia krwi i rytmu serca . Jest też niezbędny przy syntezie związków regulujących wzrost i rozwój roślin . Cynk zwiększa produkcję plemników.

Jego minimalne dzienne spożycie wynosi 5 mg, zalecane 15-20 mg. Wchłanianie z przewodu pokarmowego kształtuje się na poziomie 10-40% i zachodzi głównie w jelicie cienkim. Wchłanianie z pokarmu jest regulowane hormonalnie i zależy od zapotrzebowania (zwiększa się w stanach niedoboru). Białka zwierzęce i kwas cytrynowy ułatwiają absorpcję cynku, natomiast żelazo i miedź utrudniają ją.

Niedobór cynku powoduje niedokrwistość , spowolnienie tempa wzrostu, wady wrodzone, złe gojenie się ran, łuszczycopodobne zmiany skórne, zapalenia skóry i utratę owłosienia, złą tolerancję glukozy , biegunki, utratę apetytu. U dorosłych mogą również wystąpić: kurza ślepota , zmniejszenie odporności, zaburzenia w grasicy i węzłach chłonnych , zaburzenia smaku i węchu (ocenia się, że przyczyną ok. 25% objawów zaburzeń smaku i węchu jest niedobór cynku). Może sprzyjać miażdżycy tętnic , ponieważ zmniejsza odporność komórek na uszkodzenia. U dzieci niedobór cynku sprawia, że są niższe niż rówieśnicy i gorzej się rozwijają umysłowo. Niedobór pierwiastka u roślin powoduje chlorozę i karlenie liści.

Cynk działa leczniczo na wrzody żołądka , uporczywe żylaki , reumatyzm , owrzodzenia , trądzik , choroby skórne.

Sole cynku(II) w dużych ilościach są rakotwórcze .

Regularne zażywanie niektórych farmaceutyków, w tym pigułek antykoncepcyjnych , oraz picie alkoholu wpływa na obniżenie poziomu cynku w organizmie człowieka.