O zinco é um metal multifuncional que possui inúmeras aplicações em diferentes áreas. Estes podem incluir a indústria, medicamento, Proteção Ambiental, etc.. À temperatura ambiente, A densidade de zinco é 7.14 g/cm³. Esta característica física afeta seu uso na galvanização, fundindo, e assim por diante. além disso, Estudar a densidade de zinco torna possível selecionar os materiais certos para várias aplicações e desenvolvimento científico adicional. Por isso, Este artigo se concentra na densidade de zinco, sua determinação, flutuações, e usos em diferentes indústrias.
O que é zinco e suas principais propriedades?
O zinco foi descoberto há séculos agora. Pode ser rastreado o momento em que 1400- 1000 B.C.E na Índia e na China e foi usado na criação de latão Através da combinação de cobre. Apesar disso, Levou quase dois séculos para o químico alemão Andreas Marggraf para extrair zinco puro em 1746, portanto, poderia ser creditado com a descoberta.
Principais atributos das características físicas e químicas
- Símbolo: Zn
- Número Atômico:30
- Ponto de fusão: 5°C
- Ponto de ebulição:907°C
- Aparência: Uma liga de ferro que é azul-branca e brilhante é quebradiça em condições padrão, mas pode ser forjada quando quente.
As fontes e tipos de zinco na natureza
O zinco ocupa o quarto lugar do fundo da crosta terrestre quando ordenado pela abundância na crosta. Ele se vincula com a esfalerita mineral (sulfeto de zinco) que coexiste com chumbo e outros materiais. É extraído, fundido e realizado em produtos como lingotes, ligas, e revestimentos.
Comparação da densidade do zinco com outros metais
Aqui está uma pequena lista de metais diferentes e suas densidades em comparação com o zinco:
| Metal | Densidade (g/cm³) |
| Alumínio | 2.70 |
| Zinco | 7.14 |
| Cobre | 8.96 |
| Ferro | 7.87 |
| Liderar | 11.34 |
Densidade de zinco: 8 Fatos -chave
Então, Vamos discutir os principais fatos sobre a densidade de zinco:
1. Densidade padrão
O zinco tem uma densidade padrão igual a 7.14 g/cm³ em 25 ° C é uma característica importante na ciência ou indústria material. Essa densidade é bastante útil para estabelecer o grau em que o zinco é capaz de oferecer recursos estruturais e protetores.
2. Densidade moderada
Sua densidade não é muito alta e é relativamente semelhante a metais como alumínio (2.70g/cm³) ou liderar (11.34g/cm³) que permite que ele seja usado em uma ampla gama de aplicações. Ele equilibra as expectativas de força com algum nível aceitável de fazer de peso apropriado para vários usos industriais.
3. Uniformidade
Uma das características mais adequadas do zinco puro é que ele é comparativamente mais denso ao longo de sua massa, um fator que estabelece estabilidade na produção, especialmente para operações como fundição sob pressão bem como para fins de liga. Isso também significa que seu processo é mais fácil e o tornou um material valioso com o qual os engenheiros gostariam de trabalhar.
4. Estabilidade térmica
No caso em que a temperatura é uma das condições de aplicação, O efeito térmico é demonstrado, à temperatura ambiente, A densidade do zinco permanece constante, Considerando que, quando aquecido, o zinco se expande; por isso, a densidade reduz. Alterações térmicas devem depender da mudança constante em aplicações de alta temperatura.
5. Impacto de liga
A densidade das ligas do zinco pode variar da do zinco metálico em grande parte. Por exemplo, Ao usar ligas de alumínio de zinco, eles são conhecidos por possuir uma baixa densidade que facilita quando usados em aplicações de luz. Essa flexibilidade permite a formação de material personalizado para aplicações específicas.
6. Influência da estrutura atômica
O hexagonal cheio (Hcp), Crystal Lattice auxilia na densidade do zinco, uma vez que possui átomos fisicamente empacotados. Esta estrutura fornece confiabilidade e consistência mecânicas em inúmeras funções.
7. Unidades de medição
A densidade do zinco é normalmente representada em gramas por centímetro cúbico (g/cm³) ou quilogramas por metro cúbico (kg/m³) com base em diversificações de fins de aplicação científica e industrial. Eles ajudam a facilitar essas comparações e fornecem uma unidade padrão que simplifica os cálculos ao manusear o material.
Aplicações de zinco baseadas em seu destino
A seguir, são apresentadas algumas das aplicações comuns com base em diferenças nas densidades:
1. Galvanização
Como um heavy metal, O zinco se permite criar um escudo grosso e eficiente para aço e ferro. Este processo, um chamado galvanização, impede estruturas como pontes, oleodutos, e veículos da Corroding e, no processo, prolonga suas vidas.
2. Fundindo
O peso atômico do zinco é relativamente moderado. Portanto, O zinco é muito usado na fundição de componentes leves e fortes. Estes são comumente aplicados em acessórios de carro, eletrodomésticos, e gadgets pessoais.
3. Produção de liga
A densidade do zinco determina ou/e afeta as características das ligas de bronze e zinco-alumínio. Tais ligas são comumente utilizadas no encanamento, a fabricação de instrumentos musicais, e produtos de construção, pois oferecem alta resistência e resistem ao desgaste abrasivo.
4. Farmacêuticos e nutrição
O zinco é usado na saúde como suplemento e em aplicação tópica na pele. Como resultado, M adquire uniformidade em comprimidos e consistência nas dosagens devido à sua alta densidade.
5. Baterias e eletrônicos
O metal também é usado em baterias alcalinas e de zinco -carbono, Devido à sua densidade, onde influencia o tamanho pequeno e compacto e o armazenamento de energia.
Fatores principais que afetam a densidade de zinco
Vamos discutir diferentes fatores que têm impacto na densidade de zinco
- Temperatura: O derretimento do zinco aumenta seu volume, fazer a densidade do material diminuir quando aquecida. Por outro lado, O resfriamento faz com que o encolher, que, na verdade, aumenta a densidade da água.
- Pressão: Quando o zinco experimenta alta pressão, o átomo de zinco fica de perto, o que aumenta levemente sua densidade.
- Impurezas: Outras impurezas no zinco podem tornar o metal mais pesado ou mais leve do que, ou completamente diferente do metal de zinco puro.
- Liga: Por isso, A incorporação de elementos como alumínio ou cobre altera a densidade de ligas à base de zinco.
- Estrutura Cristalina: Devido ao cristal HCP, O arranjo atômico de zinco forma a embalagem hexagonal. Faz com que as medições de densidade mudem.
Métodos diferentes para medir a densidade de zinco
Então, Aqui estão alguns métodos comuns para medir a densidade de zinco em diferentes escalas:
- Princípio de Archimedes: Envolve imergir a amostra de zinco na água e medir sua massa usando a quantidade de água deslocada.
- Picnometria: Um método de laboratório especial para determinar a densidade através da medição do volume de uma amostra.
- Densímetros: Usamos dispositivos eletrônicos para medições de densidade, especialmente em indústrias para medição precisa.
- Técnicas de raios-X: Técnicas sofisticadas, como a densidade de cristalografia de raios-X, em uma escala atômica estritamente para fins de exploração científica.
- Medição baseada em laser: Contemporâneo, Procedimentos sem toque para determinação de densidade rápida, particularmente para ligas.
Os desafios ocorrem durante a medição da densidade de zinco
Vamos discutir alguns dos desafios comuns que aparecem ao medir a densidade de zinco:
- Impurezas superficiais: Isto é devido à presença de sujeira, óxidos, ou revestimentos em zinco; já que eles afetam as leituras de densidade.
- Variações de temperatura: As observações que usam medições de densidade podem variar em virtude da expansão térmica, e variações de temperatura.
- Efeitos de pressão: Os problemas de estresse também podem afetar a densidade de algumas maneiras, resultando em variações que afetam o nível de cálculos de densidade necessários.
- Composição da liga: A presença de outros metais nas ligas de zinco leva a variações nas medições, portanto, dificultando o processo.
- Condição ambientalé: Atenuação e outras questões ambientais teriam impactos significativos nos pesos e medição de volume.
Várias implicações ambientais da densidade de zinco
Então, Aqui estão as principais implicações ambientais da densidade de zinco:
- Reciclando: A densidade do zinco facilita a reutilização, pois quando a reciclagem pode ser facilmente separada dos outros metais.
- Eficiência Energética: Tomar o zinco de volta ao forno reduz as necessidades de energia em comparação se for extraído e fundido.
- Sustentabilidade: As aplicações de casacos de zinco em estruturas de aço permitem o uso sustentável de recursos no futuro, à medida que essas estruturas sofrem por algum tempo.
- Proteção Ambiental: O gerenciamento e o descarte de resíduos de zinco também tomam a mesma ordem para evitar poluir o solo e a água, reduzindo os efeitos do composto no meio ambiente.
Conclusão
Para concluir, A densidade de zinco é uma característica física que determina sua usabilidade, bem como uso versátil entre as indústrias e o meio ambiente. Devido à sua densidade moderada, Podemos usá -lo como um material galvanizador, liga, e matadura. Apesar da porosidade, temperatura, pressão, e liga a introdução de mudanças de densidade, Compreender essas diferenças estende suas aplicações. Com zinco tendo características tão distintas, Indústrias e pesquisadores continuam a se expandir no desenvolvimento da sustentabilidade.
Perguntas frequentes
Qual é a densidade do zinco?
O zinco possui algumas propriedades básicas de forma como uma densidade de cerca de 7.14 g/cm³ na temperatura padrão de cerca de 25 °C.
Como a densidade do zinco varia de outros metais no mercado?
Comparado ao zinco, O alumínio é menos denso, mas mais denso que o cobre e o chumbo.
Qual é o papel da flutuação da espuma na concentração mineral?
Ele define seu ajuste para uso em aplicações, incluindo galvanização, fundição sob pressão, E como uma liga.
É possível ter mudanças na densidade de zinco das ligas?
Sim, de fato, É importante quando outras formas de metais se unirem para criar uma liga, Então a densidade do material muda.
