Nous vous expliquons ce qu’est le zinc, qui l’a découvert et les propriétés qu’il présente. Aussi, quelles sont ses caractéristiques, ses utilisations et son importance.
Qu’est-ce que le zinc ?
Le zinc ou zinc est un élément chimique métallique , présent dans le tableau périodique des éléments du groupe 12, faisant partie des métaux de transition.
Voir aussi : Soufre
Qui a découvert le zinc ?
Le zinc est connu de l’humanité depuis l’Antiquité , avant que ses propriétés élémentaires ne soient connues. Des objets en laiton contenant jusqu’à 87% de zinc ont été trouvés dans l’ancienne région de Transylvanie.
Les Romains le connaissaient sous le nom d’ aurichalcum et l’obtenaient en chauffant un creuset de cadmia (calamine) avec du cuivre .
C’est le scientifique suisse Paracelse au XVIe siècle qui a proposé qu’il s’agissait d’un métal aux propriétés propres, qu’il a appelé zincum , malgré le fait qu’il était souvent confondu avec le bismuth.
Le zinc a été isolé pour la première fois en 1742 et 1746 par Anton von Swab et Andreas Marggraf respectivement, à partir du chauffage à la calamine. Le traité écrit par Marggraf était si spécifique qu’il est considéré comme le découvreur de ce métal.
Propriétés chimiques du zinc
Le zinc est un élément métallique, similaire au magnésium et au cadmium , assez actif chimiquement.
Il est presque toujours divalent dans ses composés, il réagit avec les acides en libérant des atomes d’hydrogène et en formant des cations (Zn 2+ ). En revanche, il est soluble dans des solutions fortement alcalines pour former des tétrahydroxozincates (Zn[OH] 4 2- ).
En présence d’ air , il est difficilement combustible , produit une flamme bleu-vert et libère des fumées d’oxyde de zinc (ZnO). Si l’air est exempt d’humidité, il ne réagit guère avec le zinc, mais s’il est humide, il l’oxyde.
Propriétés physiques du zinc
Le zinc est un métal argenté ou grisâtre , malléable, ductile et moyennement dur, il peut donc être facilement roulé et sollicité.
C’est un excellent conducteur de chaleur et d’électricité , il n’est pas ferromagnétique , et il a un point de fusion de 419,5 °C et un point d’ébullition de 907 °C.
Il a une masse volumique de 7,13 g/cm 3 , supérieure à celle de l’eau (0,998 g/cm 3 ). En revanche, à une température de 0,91 °K (degrés Kelvin), il se comporte comme un supraconducteur électrique.
Comment le zinc est-il obtenu ?
Le zinc est le 23e élément le plus courant de la croûte terrestre , généralement présent sous forme de sulfure de zinc (ZnS) dans des minéraux connus sous le nom de sphalérite, calamine, hémimorphite et franklinite.
Il existe des réserves prouvées de ce métal allant jusqu’à 2000 millions de tonnes, réparties dans différents pays.
Une fois les minéraux à zinc extraits, deux procédés peuvent être appliqués pour obtenir l’élément concentré :
- voie sèche . Idéal pour les minerais à forte teneur en fer , il consiste à griller le minerai pour convertir les sulfures en oxydes (calcine) puis à les réduire avec du charbon.
- voie humide . Après avoir grillé les minéraux, ils sont traités avec de l’acide sulfurique dilué et des agents de blanchiment à séparation de phase sont obtenus. Le sulfate de zinc résultant est ensuite soumis à une électrolyse avec du plomb et de l’aluminium , formant des plaques de zinc pur sur l’aluminium.
Utilisations du zinc
Dans les industries humaines , le zinc est largement utilisé, notamment dans le traitement d’autres métaux, sous forme d’alliages. Certaines des applications de cet élément sont :
- Fer galvanisé, pour le protéger de la corrosion.
- Production de laiton, un alliage de zinc avec du cuivre. Des récipients, des pièces d’horlogerie, etc. sont fabriqués avec ce matériau.
- Feuilles de zinc pour toitures et autres utilisations dans le secteur de la construction.
- Production de batteries pour ordinateurs, missiles et capsules spatiales.
- Fabrication de peintures et d’émaux (le zinc en poudre est utilisé).
- Comme additif dans la métallurgie des métaux précieux et pour éliminer l’argent du plomb.
- En tant qu’intrant pharmaceutique, complément alimentaire et autres usages médicinaux.
Toxicité du zinc
Le zinc n’est pas un métal toxique , mais certains de ses composés comme l’oxyde de zinc et le sulfure de zinc le sont.
De plus, la libération de particules de zinc peut interférer avec les appareils électroniques et les champs électromagnétiques .
Le zinc est nécessaire à la vie , mais un apport excessif peut également entraîner des complications pour la santé.
Importance biologique du zinc
Le zinc est nécessaire à de nombreuses réactions biochimiques de l’organisme , en particulier à la formation des tissus musculaires et osseux .
C’est l’un des métaux impliqués dans la transmission synaptique (entre neurones ) et dans de nombreux processus enzymatiques, c’est pourquoi c’est un élément fondamental de la communication intracellulaire .
Sa carence a des conséquences sur les performances du système nerveux, puisqu’elle provoque des troubles émotionnels, des pertes de mémoire ou une diminution de la concentration. De plus, il est associé à la chute des cheveux , à la faiblesse des ongles, à la fatigue générale et même au manque d’appétit sexuel.
aliments contenant du zinc
Certains aliments riches en zinc sont :
- moules, huîtres, crevettes, gambas et coquillages et crustacés en général.
- Viande rouge et blanche : bœuf, porc, agneau, volaille (y compris les abats).
- Le jaune des oeufs.
- Poisson en général .
- Légumineuses, graines, noix et germe de blé, bien qu’en quantités très faibles.
composés avec du zinc
Le zinc est assez réactif et forme généralement des oxydes , tels que l’oxyde de zinc (ZnO), l’un des plus largement utilisés comme semi-conducteur.
D’autres composés bien connus sont le sulfate de zinc (ZnSO 4 ), le chlorure de zinc (ZnCl 2 ) et le sulfure de zinc (ZnS), qui ont tous de nombreuses applications dans les industries humaines.
Pays exportateurs de zinc
Les plus grands producteurs de zinc sont aujourd’hui la Chine , l’Australie, le Pérou , les États-Unis et la Nouvelle-Zélande.
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