Wissenswertes über Zink

Festigkeit: Zink ist ein schwaches Metall mit weniger als der Hälfte der Zugfestigkeit von unlegiertem Stahl. Es wird im Allgemeinen nicht für tragende Anwendungen verwendet, obwohl kostengünstige mechanische Teile aus Zink gegossen werden können.

Zähigkeit: Reines Zink hat eine geringe Zähigkeit und ist im Allgemeinen spröde, aber Zinklegierungen haben im Vergleich zu anderen Druckgusslegierungen eine hohe Schlagfestigkeit.

Duktilität: Zwischen 212 und 302 Grad Fahrenheit wird Zink duktil und formbar, aber bei höheren Temperaturen kehrt es in einen spröden Zustand zurück. Zinklegierungen verbessern diese Eigenschaft gegenüber dem reinen Metall erheblich und ermöglichen komplexere Herstellungsverfahren.

Leitfähigkeit: Die Leitfähigkeit von Zink ist für ein Metall mäßig. Seine starken elektrochemischen Eigenschaften kommen jedoch in Alkalibatterien und bei der Galvanisierung gut zur Geltung.

Die Geschichte des Zinks

Von Menschen hergestellte Produkte aus Zinklegierungen wurden zuverlässig auf 500 v. Chr. datiert, und etwa 200-300 v. Chr. wurde Zink erstmals absichtlich zu Kupfer hinzugefügt, um Messing zu bilden. Während des Römischen Reiches ergänzte Messing die Bronze bei der Herstellung von Münzen, Waffen und Kunstwerken. Messing blieb die Hauptverwendung von Zink bis 1746, als Andreas Sigismund Marggraf den Prozess der Isolierung des reinen Elements sorgfältig dokumentierte. Obwohl Zink bereits in anderen Teilen der Welt isoliert worden war, trug seine detaillierte Beschreibung dazu bei, dass Zink in ganz Europa kommerziell verfügbar wurde.

Alessandro Volta schuf  im Jahr 1800 die erste Batterie aus Kupfer- und Zinkplatten und läutete damit eine neue Ära des elektrischen Wissens ein. 1837 nannte Stanislas Sorel sein neues Verfahren zur Verzinkung "Galvanisierung", nach Luigi Galvani, der bei der Obduktion von Fröschen die belebende Wirkung der Elektrizität entdeckt hatte. Die Galvanisierung, eine Form des kathodischen Schutzes, kann eine breite Palette von Metallen schützen. Sie ist heute die wichtigste industrielle Anwendung von reinem Zink. 

Zink auf dem Handelsmarkt

Zink wird hauptsächlich aus Erzen gewonnen, die Zinksulfid, Zinkblende oder Sphalerit enthalten. Die Länder, in denen am meisten veredeltes Zink abgebaut und produziert wird, sind - in absteigender Reihenfolge - China, Peru, Australien, die Vereinigten Staaten und Kanada. Nach Angaben des U.S. Geological Survey wurden im Jahr 2014 etwa 13,4 Millionen Tonnen Zink in Konzentratform gefördert, wobei etwa 36 % der Gesamtmenge auf China entfielen.

Nach Angaben der International Lead and Zinc Study Group wurden 2013 etwa 13 Millionen Tonnen Zink industriell verbraucht - durch Verzinkung, Messing- und Bronzelegierungen, Zinklegierungen, chemische Produktion und Druckguss.

Zink wird an der Londoner Metallbörse (LME) als "Special High Grade"-Kontrakt mit einem Mindestreinheitsgrad von 99,995 % in 25-Tonnen-Barren gehandelt.

• Messing: 3-45% Zn nach Gewicht, wird für Musikinstrumente, Ventile und Hardware verwendet.
• Neusilber: 20 Gewichtsprozent Zn, wird wegen seines silberglänzenden Aussehens für Schmuck, Silberwaren, Modelleisenbahnen und Musikinstrumente verwendet.
• Zinkdruckguss-Legierungen: >78% Zn nach Gewicht, enthält in der Regel geringe Mengen (weniger als ein paar Prozentpunkte) an Pb, Sn, Cu, Al und Mg, um die Druckgusseigenschaften und mechanischen Eigenschaften zu verbessern. Es wird zur Herstellung kleiner, komplizierter Formen verwendet und eignet sich für bewegliche Teile in Maschinen. Die billigsten dieser Legierungen werden als Topfmetall bezeichnet und dienen als preiswerter Ersatz für Stahl.

Interessante Fakten über Zink

Zink ist für alles Leben auf der Erde von entscheidender Bedeutung und wird in mehr als 300 Enzymen verwendet. Zinkmangel wurde im Jahr 1961 als ein klinisches Gesundheitsproblem anerkannt. Die International Zinc Association erklärt, dass Zink für das richtige Zellwachstum und die Mitose, die Fruchtbarkeit, die Funktion des Immunsystems, den Geschmack, den Geruch, die gesunde Haut und die Sehkraft von entscheidender Bedeutung ist.

Schnelle Fakten zu Zink

• Element Name: Zink
• Element-Symbol: Zn
• Ordnungszahl: 30
• Erscheinungsbild: Silbergraues Metall
• Gruppe: Gruppe 12 (Übergangsmetall)
• Periode: Periode 4
• Entdeckung: Indische Metallurgen vor 1000 v. Chr.
• Wissenswertes: Zinksalze brennen in einer Flamme blau-grün.

Hier finden Sie eine Zusammenstellung von 10 interessanten Fakten über das Element Zink:

• Zink hat das Elementsymbol Zn und die Ordnungszahl 30. Damit ist es ein Übergangsmetall und das erste Element der Gruppe 12 des Periodensystems. Manchmal wird Zink auch als ein Metall nach dem Übergang angesehen.
• Es wird angenommen, dass der Name des Elements von dem deutschen Wort "zinke" stammt, was "spitz" bedeutet. Dies ist wahrscheinlich eine Anspielung auf die spitzen Zinkkristalle, die bei der Verhüttung von Zink entstehen. Paracelsus, ein in der Schweiz geborener deutscher Arzt, Alchimist und Astrologe der Renaissance, wird für die Namensgebung von Zink verantwortlich gemacht. Andreas Marggraf gilt als derjenige, der 1746 das Element Zink isolierte, indem er Galmeierz und Kohlenstoff in einem geschlossenen Gefäß erhitzte. Allerdings hatte der englische Metallurge William Champion sein Verfahren zur Isolierung von Zink bereits einige Jahre zuvor patentieren lassen. Champion mag zwar der erste gewesen sein, der Zink isolierte, aber die Verhüttung des Elements war in Indien bereits seit dem 9. vorchristlichen Jahrhundert üblich. Nach Angaben der International Zinc Association (ITA) wurde Zink in Indien bereits 1374 als einzigartige Substanz anerkannt, und es wird angenommen, dass es von indischen Metallurgen vor 1000 v. Chr. entdeckt wurde. 
• Obwohl Zink von den alten Griechen und Römern verwendet wurde, war es nicht so verbreitet wie Eisen oder Kupfer, wahrscheinlich weil das Element verkocht, bevor es die für die Gewinnung aus dem Erz erforderliche Temperatur erreicht. Es gibt jedoch Artefakte, die seine frühe Verwendung belegen, darunter ein Zinkblech aus Athen, das auf 300 v. Chr. zurückgeht. Da Zink häufig zusammen mit Kupfer vorkommt, wurde das Metall eher als Legierung und nicht als reines Element verwendet.
• Zink ist ein wichtiges Mineral für die menschliche Gesundheit. Nach Eisen ist es das am zweithäufigsten im Körper vorkommende Metall. Das Mineral ist wichtig für die Immunfunktion, die Bildung weißer Blutkörperchen, die Befruchtung von Eizellen, die Zellteilung und eine Vielzahl anderer enzymatischer Reaktionen. Zinkmangel kann auch ein ursächlicher Faktor für die altersbedingte Verschlechterung der Sehkraft sein. Zu den zinkhaltigen Lebensmitteln gehören mageres Fleisch und Meeresfrüchte. Austern sind besonders reich an Zink.
• Es ist zwar wichtig, genügend Zink zu sich zu nehmen, aber ein Zuviel kann Probleme verursachen - unter anderem die Unterdrückung der Aufnahme von Eisen und Kupfer. Es ist bekannt, dass der Verzehr von zinkhaltigen Münzen zum Tod führen kann, da das Metall mit dem Magensaft reagiert, den Magen-Darm-Trakt verätzt und eine Zinkvergiftung verursacht. Eine bemerkenswerte Nebenwirkung einer übermäßigen Zinkexposition ist ein dauerhafter Verlust des Geruchs- und/oder Geschmacksempfindens. Die FDA hat Warnungen zu Zink-Nasensprays und -tupfern herausgegeben. Es wurde auch über Probleme bei übermäßiger Einnahme von Zink-Lutschtabletten oder bei industrieller Zinkexposition berichtet.
• Zink hat viele Verwendungsmöglichkeiten. Es ist nach Eisen, Aluminium und Kupfer das am häufigsten verwendete Metall in der Industrie. Von den 12 Millionen Tonnen des Metalls, die jährlich produziert werden, geht etwa die Hälfte in die Galvanisierung. Weitere 17 % des Zinkverbrauchs entfallen auf die Herstellung von Messing und Bronze. Zink, sein Oxid und andere Verbindungen finden sich in Batterien, Sonnenschutzmitteln, Farben und anderen Produkten.
• Obwohl die Galvanisierung dazu dient, Metalle vor Korrosion zu schützen, läuft Zink an der Luft tatsächlich an. Das Produkt ist eine Zinkcarbonatschicht, die einen weiteren Abbau verhindert und so das darunter liegende Metall schützt.
• Zink bildet mehrere wichtige Legierungen. An erster Stelle ist hier Messing zu nennen, eine Legierung aus Kupfer und Zink.
• Fast das gesamte abgebaute Zink (95 %) stammt aus Zinksulfiderz. Zink lässt sich leicht recyceln, und etwa 30 % des jährlich produzierten Zinks sind recyceltes Metall.
• Zink ist das am 24. häufigsten vorkommende Element in der Erdkruste.