Механические и коррозионные свойства цинка зависят от при­сутствия внем небольших количеств примесей других металлов.

Например, примесь железа повышает хрупкость цинка и его спла­вов и затрудняет их обработку, а также резко увеличивает ско­рость коррозии цинка в кислотах. Поэтому высококачественные сплавы цинка содержат очень малые количества примесей других металлов. Например, примесь свинца не должна превышать 0,01 %, а железа — 0,1 %.

Оксид цинка ZnO — рыхлый белый порошок, желтеющий при нагревании, но при охлаждении снова становящийся белым. Оксид цинка применяется для изготовления белой масляной краски (цин­ковые белила), в медицине и косметике (для приготовления раз­личных мазей); значительная часть получаемого оксида цинка ис­пользуется в качестве наполнителя резины.

Гидроксид цинка Zn(OH)₂ выпадает в виде белого осадка при действии щелочей на растворы солей цинка:

Zn²⁺ + 20Н~ = Zn(OH)₂|

Осадок легко растворяется в кислотах с образованием солей цинка и в избытке щелочей с образованием цинкатов. Таким образом, гидроксид цинка — амфотерное соединение. Так, с NaOH протекает реакция:

Zn(OH)₂ + 2NaOH = Na₂Zn0₂ + 2Н₂0

Как и в случае бериллатов (см. § 209), при образовании цинка­тов происходит не только замещение водорода в Zn(OH)2 на ме­талл, но и присоединение гидроксид-ионов. В частности, в твердом состоянии выделены гидроксоцинкаты, отвечающие форму­лам Na2[Zn(ОН)4j, Ba2[Zn(OH)6].

Растворение металлического цинка в щелочах тоже сопровож­дается образованием гидроксоцинкатов, например: Zn + 2NaOH + 2H₂Q = Na₂[Zn(OH)₄] + H₂f

Гидроксид цинка растворяется также в водном растворе ам­миака. При этом образуются комплексные ионы [Zn(NH3)4]²⁺:

Zn(OH)₂ + 4NH₃ = [Zn(NH₃)₄]²⁺ + 20Н"

Zn(OH)₂ — слабый электролит. Поэтому все соли цинка, в том числе и цинкаты, в водной среде гидролизуются.

Сульфат цинка ZnS04. Из водного раствора выделяется в виде кристаллогидрата состава ZnS04-7H20 и в таком виде называется цинковым купоросом. Применяется при крашении и ситцепечата­нии, при гальваническом цинковании (в качестве главного компо­нента электролита), в медицине, а также служит исходным веще­ством для получения других соединений цинка.

Хлорид цинка ZnCl2. Эту соль трудно получить в безводном со­стоянии. Обычно она содержит около 5 % воды и основного хло­рида. Раствор ZnCl2 применяется для травления металлов; при паянии он способствует удалению оксидов с поверхности металлавмомент пайки. Для этой же цели при пайке и сварке метал­лов применяется тетрахлорцинкат аммония (NH4)2[ZnCl4] (или ZnCl2-2NH4Cl).

Сульфид цинка ZnS. Это — один из немногих сульфидов, имею­щих белый цвет. Сульфид цинка получается при действии сульфи­дов щелочных металлов или аммония на соли цинка:

Zn²⁺ + S²- = ZnS j.

Сульфид цинка, а также оксид цинка входят в группу веществ, обладающих способностью люминесцировать — испускать холодное свечение в результате действия на них лучистой энергии или электронов. Явление люминесценции широко используетсявнауке и технике. Так, большое значение приобрел люминесцент­ный анализ, люминесцентные лампы применяются для освещения, люминесцентные экраны — важнейшая часть электронно-лучевых приборов.

Люминесцентный анализ основан на различном характере свечения раз­ных веществ. Он дает возможность устанавливать присутствие очень малых количеств веществ в смесях, а также обнаруживать различия между предме­тами, которые в видимом свете представляются одинаковыми. С его помощью сортируют стекла, семена, обнаруживают микродефекты в металлических из­делиях. Он применяется при поисках битумных и нефтяных месторождений, урановых руд. Люминесцентный анализ играет важную роль в судебной ме­дицине и криминалистике, позволяя устанавливать природу различных пятен, обнаруживать фальсификацию документов и тайнопись. Чувствительность этого вида анализа очень велика. Кроме того, для его проведения не нужно разрушать анализируемое тело, что в некоторых случаях очень важно.

В люминесцентных лампах дневного света находящиеся в них пары ртути при прохождении электрического тока испускают ультрафиолетовое излучение, которое вызывает свечение веществ, покрывающих тонким слоем внутреннюю поверхность лампы. Эти вещества — люминофоры — можно подобрать так, чтобы их излучение по своему спектральному составу приближалось к дневному свету.

Огромное значение имеет применение люминофоров в различных элек- Тронно-лучевых приборах: катодных осциллографах, телезизорах и других. Экраны телевизора обычно изготовляют из сульфида цинка.

215. Кадмий (Cadmium). По своим свойствам кадмий сходен с цинком и обычно содержится как примесь в цинковых рудах. По распространенности в природе он значительно уступает цинку; содержание кадмия в земной коре составляет всего около Ю-⁵ % (масс.).

Получают кадмий из отходов цинкового производства путем обработки последних серной кислотой с последующим выделением металлического кадмия цинком:

CdS0₄ + Zn = ZnS0₄ + Cd

Дата добавления: 2015-08-21