Acerca del Zinc
En algunos aspectos, el zinc es químicamente similar al magnesio: ambos elementos exhiben solo un estado de oxidación normal (+2), y los iones Zn2 + y Mg2 + son de tamaño similar.
Resumen
| Elemento | Zinc |
| Número atómico | 30 |
| Categoría de elemento | Metal de transición |
| Fase en STP | Sólido |
| Densidad | 7,14 g / cm3 |
| Resistencia a la tracción | 90 MPa |
| Límite de elastacidad | 75 MPa |
| Módulo de Young | 108 GPa |
| Escala de Mohs | 2,5 |
| Dureza Brinell | 330 MPa |
| Dureza Vickers | N / A |
| Punto de fusion | 419,53 ° C |
| Punto de ebullición | 907 ° C |
| Conductividad térmica | 116 W / mK |
| Coeficiente de expansión térmica | 30,2 µm / mK |
| Calor especifico | 0,39 J / g K |
| Calor de fusión | 7,322 kJ / mol |
| Calor de vaporización | 115,3 kJ / mol |
| Resistividad eléctrica [medidor de nanoOhmios] | 59 |
| Susceptibilidad magnética | −11,4e-6 cm ^ 3 / mol |
Aplicaciones del Zinc
El galvanizado de zinc resistente a la corrosión (galvanizado en caliente) es la principal aplicación del zinc. El revestimiento de acero constituye el uso individual más importante de zinc, pero se utiliza en grandes tonelajes en fundiciones de aleación de zinc, como polvo y óxido de zinc y en productos de zinc forjado. El acero galvanizado es simplemente acero al carbono que ha sido recubierto con una fina capa de zinc. El zinc protege al hierro al corroerse primero, pero el zinc se corroe a tasas mucho más bajas que el acero. Otras aplicaciones son en baterías eléctricas, pequeñas piezas fundidas no estructurales y aleaciones como el latón. Se utilizan comúnmente una variedad de compuestos de zinc, como carbonato de zinc y gluconato de zinc (como suplementos dietéticos), cloruro de zinc (en desodorantes), piritiona de zinc (champús anticaspa), sulfuro de zinc (en pinturas luminiscentes) y dimetilzinc o dietilzinc. en el laboratorio orgánico. Una parte clave del mundo de los materiales modernos en el que se encuentra el zinc es el reciclaje. El zinc, al igual que todos los metales (y a diferencia de los materiales sintéticos) se puede reciclar indefinidamente sin degradarse.
Producción y precio del Zinc
Los precios de las materias primas cambian a diario. Están impulsados principalmente por la oferta, la demanda y los precios de la energía. En 2019, los precios del zinc puro rondaron los 37 $ / kg.
El mayor productor de zinc del mundo es Nyrstar, una fusión de la australiana OZ Minerals y la belga Umicore. Aproximadamente el 70% del zinc mundial proviene de la minería, mientras que el 30% restante proviene del reciclaje de zinc secundario.
Fuente: www.luciteria.com
Propiedades mecánicas del Zinc
Resistencia del Zinc
En mecánica de materiales, la resistencia de un material es su capacidad para soportar una carga aplicada sin fallas ni deformaciones plásticas. La resistencia de los materiales básicamente considera la relación entre las cargas externas aplicadas a un material y la deformación resultante o cambio en las dimensiones del material. Al diseñar estructuras y máquinas, es importante considerar estos factores, a fin de que el material seleccionado tenga la resistencia adecuada para resistir las cargas o fuerzas aplicadas y conservar su forma original. La resistencia de un material es su capacidad para soportar esta carga aplicada sin fallas ni deformaciones plásticas.
Para la tensión de tracción, la capacidad de un material o estructura para soportar cargas que tienden a alargarse se conoce como resistencia máxima a la tracción (UTS). El límite elástico o límite elástico es la propiedad del material definida como el esfuerzo en el que un material comienza a deformarse plásticamente, mientras que el límite elástico es el punto donde comienza la deformación no lineal (elástica + plástica).
Ver también: Resistencia de los materiales
Máxima resistencia a la tracción del Zinc
La resistencia máxima a la tracción del zinc es de 90 MPa.
Límite de elastacidad de Zinc
El límite elástico del zinc es de 75 MPa.
Módulo de Young del Zinc
El módulo de Young del zinc es 75 MPa.
Dureza del Zinc
En la ciencia de los materiales, la dureza es la capacidad de resistir la hendidura de la superficie ( deformación plástica localizada ) y el rayado . La prueba de dureza Brinell es una de las pruebas de dureza por indentación, que se ha desarrollado para las pruebas de dureza. En las pruebas Brinell, se fuerza un penetrador esférico duro bajo una carga específica en la superficie del metal que se va a probar.
La dureza Brinell del zinc es de aproximadamente 330 MPa.
El método de prueba de dureza Vickers fue desarrollado por Robert L. Smith y George E. Sandland en Vickers Ltd como una alternativa al método Brinell para medir la dureza de materiales. El método de prueba de dureza Vickers también se puede utilizar como método de prueba de microdureza , que se utiliza principalmente para piezas pequeñas, secciones delgadas o trabajos de profundidad de caja.
La dureza Vickers del zinc es aproximadamente N / A.
La dureza al rayado es la medida de la resistencia de una muestra a la deformación plástica permanente debido a la fricción de un objeto afilado. La escala más común para esta prueba cualitativa es la escala de Mohs , que se utiliza en mineralogía. La escala de dureza mineral de Mohs se basa en la capacidad de una muestra natural de mineral para rayar visiblemente otro mineral.
El zinc tiene una dureza de aproximadamente 2,5.
Ver también: dureza de materiales
Zinc – Estructura cristalina
Una posible estructura cristalina del zinc es una estructura compacta hexagonal .
En los metales, y en muchos otros sólidos, los átomos están dispuestos en matrices regulares llamadas cristales. Una red de cristal es un patrón repetitivo de puntos matemáticos que se extiende por todo el espacio. Las fuerzas de los enlaces químicos provocan esta repetición. Es este patrón repetido el que controla propiedades como resistencia, ductilidad, densidad, conductividad (propiedad de conducir o transmitir calor, electricidad, etc.) y forma. Hay 14 tipos generales de patrones conocidos como celosías de Bravais.
Ver también: Estructura cristalina de materiales
Estructura cristalina de Zinc
Resistencia de los elementos
Elasticidad de los elementos
Dureza de los elementos
Propiedades térmicas del Zinc
Zinc – Punto de fusión y punto de ebullición
Punto de fusión del zinc es 419,53 ° C .
Punto de Zinc de ebullición es 907 ° C .
Tenga en cuenta que estos puntos están asociados con la presión atmosférica estándar.
Zinc – Conductividad térmica
La conductividad térmica del zinc es 116 W / (m · K).
Las características de transferencia de calor de un material sólido se miden mediante una propiedad llamada conductividad térmica , k (o λ), medida en W / mK . Es una medida de la capacidad de una sustancia para transferir calor a través de un material por conducción . Tenga en cuenta que la ley de Fourier se aplica a toda la materia, independientemente de su estado (sólido, líquido o gas), por lo tanto, también se define para líquidos y gases.
Coeficiente de expansión térmica del Zinc
El coeficiente de expansión térmica lineal del zinc es de 30,2 µm / (m · K)
La expansión térmica es generalmente la tendencia de la materia a cambiar sus dimensiones en respuesta a un cambio de temperatura. Por lo general, se expresa como un cambio fraccionario en longitud o volumen por cambio de temperatura unitario.
Zinc – Calor específico, calor latente de fusión, calor latente de vaporización
El calor específico de zinc es 0,39 J / g K .
La capacidad calorífica es una propiedad extensa de la materia, lo que significa que es proporcional al tamaño del sistema. La capacidad calorífica C tiene la unidad de energía por grado o energía por kelvin. Cuando se expresa el mismo fenómeno como una propiedad intensiva, la capacidad calorífica se divide por la cantidad de sustancia, masa o volumen, por lo que la cantidad es independiente del tamaño o extensión de la muestra.
El calor latente de fusión del zinc es 7,322 kJ / mol .
El calor latente de vaporización del zinc es 115,3 kJ / mol .
El calor latente es la cantidad de calor que se agrega o elimina de una sustancia para producir un cambio de fase. Esta energía descompone las fuerzas de atracción intermoleculares y también debe proporcionar la energía necesaria para expandir el gas (el trabajo pΔV ). Cuando se agrega calor latente, no se produce ningún cambio de temperatura. La entalpía de vaporización es función de la presión a la que tiene lugar esa transformación.
Punto de fusión de los elementos
Conductividad térmica de los elementos
Expansión térmica de elementos
Capacidad calorífica de los elementos
Calor de fusión de elementos
Calor de vaporización de elementos
Zinc – Resistividad eléctrica – Susceptibilidad magnética
La propiedad eléctrica se refiere a la respuesta de un material a un campo eléctrico aplicado. Una de las principales características de los materiales es su capacidad (o falta de capacidad) para conducir corriente eléctrica. De hecho, los materiales se clasifican según esta propiedad, es decir, se dividen en conductores, semiconductores y no conductores.
Ver también: Propiedades eléctricas
La propiedad magnética se refiere a la respuesta de un material a un campo magnético aplicado . Las propiedades magnéticas macroscópicas de un material son una consecuencia de las interacciones entre un campo magnético externo y los momentos dipolares magnéticos de los átomos constituyentes . Los diferentes materiales reaccionan a la aplicación del campo magnético de manera diferente .
Ver también: Propiedades magnéticas
Resistividad eléctrica del Zinc
La resistividad eléctrica del zinc es 59 nΩ⋅m .
La conductividad eléctrica y su inversa, la resistividad eléctrica , es una propiedad fundamental de un material que cuantifica cómo el zinc conduce el flujo de corriente eléctrica. La conductividad eléctrica o conductancia específica es el recíproco de la resistividad eléctrica.
Susceptibilidad magnética del Zinc
La susceptibilidad magnética del zinc es −11,4e-6 cm ^ 3 / mol .
En electromagnetismo, la susceptibilidad magnética es la medida de la magnetización de una sustancia. La susceptibilidad magnética es un factor de proporcionalidad adimensional que indica el grado de magnetización del zinc en respuesta a un campo magnético aplicado.
Resistividad eléctrica de elementos
Susceptibilidad magnética de elementos
Otras propiedades del Zinc
