Большая Советская Энциклопедия (ЦИ)

Большая Советская Энциклопедия

Основной способ получения Ц. — электролитический (гидрометаллургический). Обожжённые концентраты обрабатывают серной кислотой; получаемый сульфатный раствор очищают от примесей (осаждением их цинковой пылью) и подвергают электролизу в ваннах, плотно выложенных внутри свинцом или винипластом. Ц. осаждается на алюминиевых катодах, с которых его ежесуточно удаляют (сдирают) и плавят в индукционных печах. Обычно чистота электролитного Ц. 99,95%, полнота извлечения его из концентрата (при учёте переработки отходов) 93—94%. Из отходов производства получают цинковый купорос, Pb, Cu, Cd, Au, Ag; иногда также In, Ga, Ge, Tl.

Применение. Около половины производимого Ц. расходуется на защиту стали от коррозии (см. Цинкование ).

Поскольку Ц. в ряду напряжений стоит до железа, то при попадании оцинкованного железа в коррозионную среду разрушению подвергается Ц. Благодаря хорошим литейным качествам

и низкой температуре плавления из Ц. отливают под давлением различные мелкие детали самолётов и др. машин. Сплавы меди с Ц. — латунь , нейзильбер , а также Ц. со свинцом и др. металлами широко применяются в технике (см. Цинковые сплавы ). Ц. даёт с золотом и серебром интерметаллиды (нерастворимые в жидком свинце) и поэтому Ц. применяется для рафинирования свинца от благородных металлов. В виде порошка Ц. служит восстановителем в ряде химико-технологических процессов: в производстве гидросульфита, при осаждении золота из промышленных цианистых растворов, меди и кадмия при очистке растворов цинкового купороса и др. Многие соединения Ц. являются люминофорами , например три основных цвета на экране кинескопа зависят от ZnSxAg (синий цвет), ZnSexAg (зелёный цвет) и Zn₃ (PO₄ )₂ xMn (красный цвет). Важными полупроводниковыми материалами служат соединения Ц. типа A^II B^VI — ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO. Магнитно-мягкими ферритами отечественных марок МН и HH являются соответственно марганец- и никель-цинковые шпинели.

Наиболее распространённые химические источники тока (например, Лекланше элемент , окиснортутный элемент ) имеют в качестве отрицательного электрода Ц.

Н. Н. Севрюков.

Ц. в организме. Ц. как один из биогенных элементов постоянно присутствует в тканях растений и животных. Среднее содержание Ц. в большинстве наземных и морских организмов — тысячные доли процента. Богаты Ц. грибы, особенно ядовитые, лишайники, хвойные растения и некоторые беспозвоночные морские животные, например устрицы (0,4% сухой массы). В зонах повышенных содержаний Ц. в горных породах встречаются концентрирующие Ц. т. н. галмейные растения . В организм растений Ц. поступает из почвы и воды, животных — с пищей. Суточная потребность человека в Ц. (5—20 мг ) покрывается за счёт хлебопродуктов, мяса, молока, овощей; у грудных детей потребность в Ц. (4—6 мг ) удовлетворяется за счёт грудного молока.

Биологическая роль Ц. связана с его участием в ферментативных реакциях, протекающих в клетках. Он входит в состав важнейших ферментов: карбоангидразы, различных дегидрогеназ, фосфатаз, связанных с дыханием и др. физиологическими процессами, протеиназ и пептидаз, участвующих в белковом обмене, ферментов нуклеинового обмена (РНК- и ДНК-полимераз) и др. Ц. играет существенную роль в синтезе молекул информационной РНК на соответствующих участках ДНК (транскрипция), в стабилизации рибосом и биополимеров (РНК, ДНК, некоторые белки).

В растениях наряду с участием в дыхании, белковом и нуклеиновом обменах Ц. регулирует рост, влияет на образование аминокислоты триптофана. повышает содержание гиббереллинов. Ц. стабилизирует макромолекулы различных биологических мембран и может быть их интегральной частью, влияет на транспорт ионов, участвует в надмолекулярной организации клеточных органелл. В присутствии Ц. в культуре Ustilago sphaerogena формируется большее число митохондрий, при недостатке Ц. у Euglena gracilis исчезают рибосомы. Ц. необходим для развития яйцеклетки и зародыша (в его отсутствии не образуются семена). Он повышает засухо-, жаро- и холодостойкость растений. Недостаток Ц. ведёт к нарушению деления клеток, различным функциональным болезням — побелению верхушек кукурузы, розеточности растений и др. У животных, помимо участия в дыхании и нуклеиновом обмене, Ц. повышает деятельность половых желёз, влияет на формирование скелета плода. Показано, что недостаток Ц. у грудных крыс уменьшает содержание РНК и синтез белка в мозге, замедляет развитие мозга. Из слюны околоушной железы человека выделен цинксодержащий белок; предполагается, что он стимулирует регенерацию клеток вкусовых луковиц языка и поддерживает их вкусовую функцию. Ц. играет защитную роль в организме при загрязнении среды кадмием.

М. Я. Школьник.

Медицинское значение Ц. Дефицит Ц. в организме ведёт к карликовости, задержке полового развития; при его избыточном поступлении в организм возможны (по экспериментальным данным) канцерогенное влияние и токсическое действие на сердце, кровь, гонады и др. Производственные

вредности могут быть связаны с неблагоприятным воздействием на организм как металлического Ц., так и его соединений. При плавке цинкосодержащих сплавов возможны случаи литейной лихорадки . Препараты Ц. в виде растворов (сульфат Ц.) и в составе присыпок, паст, мазей, свечей (окись Ц.) применяют в медицине как вяжущие и дезинфицирующие средства.

А. А. Каспаров, Г. Н. Красовский.

Лит.: Краткая химическая энциклопедия, т. 5, М., 1967; Лакерник М. М., Пахомова Г. Н., Металлургия цинка и кадмия, М., 1969; Севрюков Н. Н., Кузьмин Б. А., Челищев Е, В., Общая металлургия, М., 1976; Парибок Т. А., О роли цинка в метаболизме, в сборнике: Биологическая роль микроэлементов и их применение в сельском хозяйстве и медицине, М., 1974; Ковальский В. В., Геохимическая экология, М., 1974; Школьник М. Я., Микроэлементы в жизни растений, Л., 1974; Пейве Я. В., Микроэлементы и ферменты, в сборнике: Физиологическая роль и практическое применение микроэлементов, Рига, 1976; Bowen Н. J. М., Trace elements in biochemistry, L. — N. Y., 1966; Движков П. П., Соединения цинка, в кн.: Многотомное руководство по патологической анатомии, под ред. А. И. Струкова, т. 8, кн. 1, М., 1962; Вредные вещества в промышленности, под ред. Н. В. Лазарева, [т.] 2, М. — Л., 1965.

Цинка окись

Ци'нка о'кись, оксид цинка, ZnO. Бесцветные кристаллы; плотность 5,7 г/см³ . Желтеет при прокаливании, не плавится, возгоняется при температурах выше 1800 °С. В воде нерастворима. Амфотерна — растворяется в кислотах с образованием соответствующих солей, а также в щелочах и водном аммиаке.

В природе встречается в виде минерала цинкита . В промышленности Ц. о. получают сжиганием паров цинка в воздушной среде; Ц. о. улавливают из дыма тканевыми и др. фильтрами. Применяется Ц. о. в резиновой промышленности как активатор вулканизации многих каучуков (см. Вулканизация ), а также как вулканизирующий агент некоторых каучуков, например хлоропреновых; в химической промышленности — как катализатор синтеза метанола и белый пигмент в производстве красок. Используется также в парфюмерии, косметике, медицине (в виде мазей, паст и присыпок при кожных заболеваниях).

Пыль ZnO слабо токсична; предельно допустимая концентрация её в воздухе рабочих помещений 6 мг/м³ .

Лит. см. при ст. Цинк .

Н. Н. Севрюков.

Цинка сульфат

Ци'нка сульфа'т, сернокислый цинк, ZnSO₄ , бесцветные кристаллы, плотность 3,74 г/см³ . Растворимость в воде (%): 29,4 (0 °С), 37,7 (99 °С). Из растворов при температуре ниже 38,8 °С кристаллизуется ZnSO₄ x7H₂ O (цинковый купорос), в пределах от 38,8 °С до 70 °С — ZnSO₄ x6H₂ O, выше 70 °С образуется моногидрат ZnSO₄ xH₂ O. Последний обезвоживается при 238 °С. Ц. с. в интервале 600—900 °С разлагается на ZnO и SO₂ . Слабые растворы Ц. с. мутнеют при гидролизе вследствие выделения осадка 3Zn (OH)₂ xZnSO₄ x4H₂ O. Цинковый купорос получают выпариванием и кристаллизацией из растворов (попутно с производством Ц.). Применяют его в производстве вискозы, минеральных красок, глазурей, в металлургии (флотореагент) и в медицине.

Лит. см. при ст. Цинк .

Цинка сульфид

Ци'нка сульфи'д, сернистый цинк, ZnS, белый порошок, плотность 3,98—4,09 г/см³ . При обычном давлении не плавится, под давлением 15 Мн/м² (150 кгс/см² ) плавится при 1850 °С. Во влажном воздухе Ц. с. окисляется до сульфата; при нагревании на воздухе образуется ZnO и SO₂ . В воде нерастворим, в кислотах растворяется с образованием соответствующих солей и выделением сероводорода. В природе встречается в виде минералов сфалерита (цинковая обманка) и вюрцита ZnS — основного сырья для получения цинка. Ц. с. может быть получен пропусканием сероводорода через растворы солей цинка. В присутствии следов меди, кадмия, серебра и др. приобретает способность к люминесценции .