Šablona:Článek dne HL/2021/23

Z Multimediaexpo.cz

(Rozdíly mezi verzemi)

Verze z 11. 10. 2021, 11:40

Zinek je měkký lehce tavitelný kov, používaný člověkem již od starověku. Slouží jako součást různých slitin, používá se při výrobě barviv a jeho přítomnost v potravě je nezbytná pro správný vývoj organizmu.

Zinek je modrobílý kovový prvek se silným leskem, který však na vlhkém vzduchu ztrácí. Mřížka zinku krystaluje v hexagonálním těsném uspořádání. Za normální teploty je křehký, v rozmezí teplot 100 - 150 °C je tažný a dá se válcovat na plech a vytahovat na dráty, nad 200 °C je opět křehký a dá se rozetřít na prach. Zinek je velmi snadno tavitelný a patří k nejsnáze těkajícím kovům. Tepelná vodivost zinku je 61-64% a elektrická vodivost 27% vodivosti stříbra. Patří mezi přechodné prvky, které mají valenční elektrony v d-sféře.

Ve sloučeninách se vyskytuje pouze v mocenství Zn⁺².

V silných minerálních kyselinách se zinek velmi ochotně rozpouští za vývoje plynného vodíku. Na vzduchu je zinek stálý, protože se rychle pokryje tenkou vrstvičkou oxidu, která jej účinně chrání proti korozi vzdušným kyslíkem i vlhkostí (vodou). Zinek se ale také rozpouští v roztocích hydroxidů, vodném amoniaku a za tepla také v chloridu amonném, což je projevem jeho amfoterity (rozpouštění v kyselinách i hydroxidech). Pokud je zinek ve velmi čistém stavu, tak rozpouštění v kyselinách ani hydroxidech neprobíhá nebo probíhá velmi pomalu.

Zinek na vzduchu při zahřátí hoří jasně svítivým modrozeleným plamenem, přičemž vzniká bílý oxid zinečnatý. Za červeného žáru se zinek oxiduje také vodní parou a oxidem uhličitým, který se redukuje na oxid uhelnatý. S halogeny reaguje zinek velmi neochotně a pouze za přítomnosti vlhkosti. Sirovodík působí na zinek za normální teploty a vzniká tak sulfid zinečnatý. Za tepla se zinek slučuje také se sírou a fosforem. S dusíkem, vodíkem a uhlíkem se neslučuje vůbec, ale s amoniakem tvoří za vysokých teplot nitrid zinečnatý. S velkým množstvím kovů je zinek neomezeně mísitelný a tvoří slitiny a s některými tvoří dokonce sloučeniny.

První výroba zinku v Evropě započala na začátku 18. století v Anglii v oblasti Bristolu. Velmi rychle se započalo s výrobou také ve Slezsku a Belgii.

V zemské kůře je zinek poměrně bohatě zastoupen. Průměrný obsah činí kolem 100 mg/kg, čemuž odpovídá 76 ppm (parts per milion). Tímto rozšířením v zemské kůře se řadí k prvkům jako je rubidium (78 ppm) a měď (68 ppm). I v mořské vodě je jeho koncentrace značně vysoká - 0,01 miligramu v jednom litru. Předpokládá se, že ve vesmíru připadá na jeden atom zinku přibližně 100 milionů atomů vodíku. Hlavním minerálem a rudou pro průmyslovou výrobu zinku je sfalerit neboli blejno zinkové ZnS, v přírodě se v malém množství vyskytuje také další minerál se složením ZnS, avšak v jiné krystalové modifikaci známý jako wurtzit. Dalšími minerály zinku jsou smithsonit neboli kalamín uhličitý ZnCO₃, kalamín křemičitý Zn₂SiO₄.H₂O, willemit Zn₂SiO₄, troosit (Zn, Mn)₂SiO₄, zinkit neboli červená ruda zinková ZnO, franklinit (Zn, Mn)O.Fe₂O₃, zinečnatý spinel ZnO.Al₂O₃ a hemimorfit Zn₄Si₂O₇(OH)₂. Vzácně se v přírodě můžeme setkat i s elementárním, kovovým zinkem. Velká naleziště zinkových rud, zejména sfaleritu a smithsonitu, se nachází v Kanadě, Spojených státech amerických a Austrálii. Malá množství zinku bývají také přimíšena v železných rudách a při zpracování rud železa ve vysoké peci se hromadí v podobě zinkového prachu z kychtových plynů. Může to být 30 % i více, a proto se pro výrobu zinku vychází i z tohoto materiálu.

Zinek se z 90 % vyrábí ze svých sulfidických rud. Proces výroby začíná koncentrací rudy sedimentačními nebo flotačními technikami a následným pražením rudy za přístupu kyslíku.Vznikající oxid siřičitý se přitom obvykle zachycuje a používá následně pro výrobu kyseliny sírové. Oxid zinečnatý se dále zpracovává elektrolyticky nebo tavením s koksem. Při elektrolytickém způsobu se oxid zinečnatý rozpouští v kyselině sírové a z výluhu se cementací zinkovým prachem získává kadmium. Roztok síranu zinečnatého se elektrolyzuje a kov s čistotou 99,95 % se vylučuje na hliníkové katodě.

Teprve v padesátých letech dvacátého století se podařilo vyrobit takovou vysokou pec, která dokázala zvládnout problém výroby. Zinkové páry, které opouští vrchol pece jsou tak rychle schlazovány a rozpouštěny zkrápěným olovem, že zpětná oxidace na oxid zinečnatý je minimální. Zinek se následně odděluje jako kapalina s 99 % čistotou. Poté je rafinován vakuovou destilací, čímž se získá 99,99 % čistý zinek.

@@ Řádka 1: / Řádka 1: @@
 <!-- Zde bude umístěn článek platný pro daný rok a den. Každému dni náleží jiný článek. -->
-[[Soubor:SUN-Ultra40-2014-002.jpg|right|160px|Dvojice konektorů IEEE 1394a na předním panelu serveru SUN Ultra 40 M2.]]
+[[Soubor:Zinc fragment sublimed and 1cm3 cube.jpg|right|160px|Zinc – purity 99.995 %]]
-'''[[FireWire]]''' ('''IEEE 1394''') je standardní sériová [[sběrnice]] pro připojení periférií k [[počítač]]i. Díky své technické jednoduchosti a pořizovací ceně nahrazuje dříve používané způsoby připojení, především [[SCSI]].
+'''[[Zinek]]''' je měkký lehce tavitelný [[kov]], používaný člověkem již od starověku. Slouží jako součást různých [[slitina|slitin]], používá se při výrobě barviv a jeho přítomnost v potravě je nezbytná pro správný vývoj organizmu.
-V současné době jsou k dispozici dvě verze FireWire: původní s šestipinovým kabelem označovaná dnes jako FireWire 400 neboli IEEE&nbsp;1394a s rychlostí 400 Mbit/s a FireWire 800 neboli IEEE&nbsp;1394b s rychlostí až 800&nbsp;Mbit/s a devítipinovým kabelem. Nyní se schvaluje nový&nbsp;standard IEEE 1394c s rychlostí až 3&nbsp;200&nbsp;Mbit/s. FireWire na rozdíl od USB není ale prozatím tak rozšířen a patrně už nikdy nebude. Dnes se používání tohoto rozhraní pro běžné uživatele zúžilo zejména k připojení digitálních videokamer, v profesionální sféře se používá k rychlému připojení externích disků a optických mechanik.
+[[Zinek]] je modrobílý kovový prvek se silným leskem, který však na vlhkém [[vzduch]]u ztrácí. Mřížka zinku krystaluje v hexagonálním těsném uspořádání. Za normální [[teplota|teploty]] je křehký, v rozmezí teplot 100 - 150&nbsp;°C je tažný a dá se válcovat na plech a vytahovat na dráty, nad 200&nbsp;°C je opět křehký a dá se rozetřít na prach. Zinek je velmi snadno tavitelný a patří k nejsnáze těkajícím kovům. [[Tepelná vodivost]] zinku je 61-64% a [[elektrická vodivost]] 27% vodivosti stříbra. Patří mezi [[přechodný prvek|přechodné prvky]], které mají valenční elektrony v d-sféře.
-FireWire může spojit až 63 zařízení ve stromové nebo daisy chain topologii (na rozdíl od sběrnicové topologie paralelního SCSI). To umožňuje komunikaci zařízení na principu [[peer-to-peer]], například mezi [[Scanner|skenerem]] a [[Počítačová tiskárna|tiskárnou]], bez potřeby využití systémové paměti nebo [[Procesor|procesoru]] počítače. FireWire také podporuje více hostitelských zařízení na jedné sběrnici. USB potřebuje na stejnou funkci speciální čipset, což v praxi znamená, že potřebuje speciální drahý kabel, přičemž FireWire postačuje běžný kabel se správným počtem pinů (standardně šest). FireWire podporuje technologie [[plug-and-play]] a hot swapping. Měděný kabel, který je použit nejčastěji, může mít délku až 4,5 metru a je flexibilnější než většina kabelů pro paralelní SCSI. Kabel se šesti nebo devíti piny dokáže napájet port až 45 [[watt]]y a 30&nbsp;[[volt]]y, což umožňuje energeticky středně náročným zařízením pracovat bez samostatného napájecího zdroje.
+Ve sloučeninách se&nbsp;vyskytuje pouze v mocenství Zn<sup>+2</sup>.
-Dodatek IEEE 1394a, vydaný v roce 2000, upřesnil a vylepšil původní specifikaci. Přidal podporu pro asynchronní&nbsp;streaming, rychlejší rekonfiguraci sběrnice, spojování paketů a úsporný režim spánku. IEEE 1394a nabízí několik výhod oproti IEEE 1394. 1394a je schopen rozhodčích zrychlení, což sběrnici umožňuje urychlit rozhodčí řízení cyklů, což vede ke zlepšení efektivity. To také umožňuje řídit krátký restart sběrnice, při kterém mohou být přidány nebo odebrány uzly, aniž by došlo k&nbsp;velkému poklesu v isochronním přenosu.
+V silných minerálních [[kyselina|kyselinách]] se zinek velmi ochotně rozpouští za vývoje plynného [[vodík]]u. Na [[vzduch]]u je zinek stálý, protože se rychle pokryje tenkou vrstvičkou [[Oxidy|oxidu]], která jej účinně chrání proti korozi vzdušným [[kyslík]]em i [[Vlhkost vzduchu|vlhkostí]] ([[Voda|vodou]]). Zinek se ale také rozpouští v roztocích [[hydroxid]]ů, vodném [[amoniak]]u a za tepla také v [[chlorid amonný|chloridu amonném]], což je projevem jeho amfoterity (rozpouštění v kyselinách i hydroxidech). Pokud je zinek ve velmi čistém stavu, tak rozpouštění v kyselinách ani hydroxidech neprobíhá nebo probíhá velmi pomalu.
+Zinek na [[vzduch]]u při zahřátí hoří jasně svítivým modrozeleným plamenem, přičemž vzniká bílý [[oxid zinečnatý]]. Za červeného žáru se zinek oxiduje také [[vodní pára|vodní parou]] a [[oxid uhličitý|oxidem uhličitým]], který se redukuje na [[oxid uhelnatý]]. S [[halogen]]y reaguje zinek velmi neochotně a pouze za přítomnosti vlhkosti. [[Sulfan|Sirovodík]] působí na zinek za normální teploty a vzniká tak [[sulfid zinečnatý]]. Za tepla se zinek slučuje také se [[síra|sírou]] a [[fosfor]]em. S [[dusík]]em, [[vodík]]em a [[uhlík]]em se neslučuje vůbec, ale&nbsp;s&nbsp;[[amoniak]]em tvoří za vysokých teplot [[nitrid zinečnatý]]. S velkým množstvím kovů je zinek neomezeně mísitelný a tvoří [[slitina|slitiny]] a s některými tvoří dokonce sloučeniny.
+První výroba zinku v [[Evropa|Evropě]] započala na začátku 18. století v [[Anglie|Anglii]] v oblasti [[Bristol]]u. Velmi rychle se započalo s výrobou také ve [[Slezsko|Slezsku]] a [[Belgie|Belgii]].
+V [[zemská kůra|zemské kůře]] je zinek poměrně bohatě zastoupen. Průměrný obsah činí kolem 100 mg/kg, čemuž odpovídá 76 ppm (''parts per milion''). Tímto rozšířením v zemské kůře se řadí k prvkům jako je [[rubidium]] (78 ppm) a [[měď]] (68 ppm). I v mořské vodě je jeho koncentrace značně vysoká - 0,01 miligramu v jednom litru. Předpokládá se, že ve vesmíru připadá na jeden atom zinku přibližně 100 milionů atomů [[vodík]]u.
+Hlavním minerálem a rudou pro průmyslovou výrobu zinku je '''''[[sfalerit]]''''' neboli ''blejno zinkové'' ZnS, v přírodě se v malém množství vyskytuje také další minerál se složením ZnS, avšak v jiné krystalové modifikaci známý jako [[wurtzit]]. Dalšími minerály zinku jsou [[smithsonit]] neboli [[kalamín uhličitý]] ZnCO<sub>3</sub>, [[kalamín křemičitý]] Zn<sub>2</sub>SiO<sub>4</sub>'''.'''H<sub>2</sub>O, [[willemit]] Zn<sub>2</sub>SiO<sub>4</sub>, [[troosit]] (Zn, Mn)<sub>2</sub>SiO<sub>4</sub>, [[zinkit]] neboli ''červená ruda zinková'' ZnO, [[franklinit]] (Zn, Mn)O'''.'''Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, [[zinečnatý spinel]] ZnO'''.'''Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> a [[hemimorfit]] Zn<sub>4</sub>Si<sub>2</sub>O<sub>7</sub>(OH)<sub>2</sub>. Vzácně se v přírodě můžeme setkat i s [[zinek (minerál)|elementárním]], kovovým zinkem.
+Velká naleziště zinkových rud, zejména [[sfalerit]]u a [[smithsonit]]u, se nachází v [[Kanada|Kanadě]], [[Spojené státy americké|Spojených státech amerických]] a [[Austrálie|Austrálii]]. Malá množství zinku bývají také přimíšena v železných rudách a při zpracování rud [[železo|železa]] ve [[vysoká pec|vysoké peci]] se hromadí v podobě zinkového prachu z kychtových plynů. Může to být 30 % i více, a proto se pro výrobu zinku vychází i z tohoto materiálu.
+Zinek se z 90 % vyrábí ze svých [[sulfid]]ických rud. Proces výroby začíná koncentrací rudy sedimentačními nebo flotačními technikami a následným pražením rudy za přístupu [[kyslík]]u.Vznikající oxid siřičitý se přitom obvykle zachycuje a používá následně pro výrobu [[kyselina sírová|kyseliny sírové]]. [[Oxid zinečnatý]] se dále zpracovává [[elektrolýza|elektrolyticky]] nebo tavením s [[koks]]em. Při elektrolytickém způsobu se [[oxid zinečnatý]] rozpouští v [[kyselina sírová|kyselině sírové]] a z výluhu se [[cementace|cementací]] zinkovým prachem získává [[kadmium]]. Roztok [[síran zinečnatý|síranu zinečnatého]] se elektrolyzuje a [[kov]] s čistotou 99,95 % se vylučuje na [[hliník]]ové katodě.
+Teprve v padesátých letech dvacátého století se podařilo vyrobit takovou vysokou pec, která dokázala zvládnout problém výroby. Zinkové páry, které opouští vrchol pece jsou tak rychle schlazovány a rozpouštěny zkrápěným [[olovo|olovem]], že zpětná [[oxidace]] na [[oxid zinečnatý]] je minimální. Zinek se následně odděluje jako kapalina s&nbsp;99&nbsp;% čistotou. Poté je rafinován vakuovou destilací, čímž se získá 99,99&nbsp;% čistý zinek.
 <noinclude>[[Kategorie:Článek DNE]]</noinclude>