Zink

Nordisk Familjebok - Uggleupplagan, 1904-1926

Zink (lat. zincum, ty. zink), kem., ett i naturen tämligen allmänt förekommande metalliskt grundämne, som sedan mer än 2,000 år användts för tillverkning af den legering med koppar, som benämnes mässing, hvilken omtalas redan af Aristoteles under namn af “mossynisk koppar”. De gamles mässing framställdes af koppar genom smältning med kol och hvad man den tiden kallade kadmia, sedermera galmeja, d. v. s. zinkkarbonat. Men man hade ingen aning om, att mässingen utom koppar innehöll en annan, själfständig metall, utan ansåg den vara en genom inblandning af galmeja gulfärgad och “förädlad” koppar. Ännu på 1500-talet betraktade Agricola mässingen som en blandning af koppar och galmeja, fastän hans samtida Paracelsus omtalar zink som en särskild metall, utan att dock ange dess framställningssätt. Libavius, som omkr. 1700 närmare undersökte metallen, kände ej dess sammanhang med galmeja, utan hade erhållit den från Holland, dit den kommit från Ostindien. Där kallades den spjalter l. spjauter och betraktades som en afart af tenn. Sedan ändtligen på 1700-talet zinken blifvit allmänt erkänd som en själfständig metall, började den ock tillverkas i Europa. En af de första zinkhyttorna var den 1743 vid Bristol anlagda, hvars förfaringssätt hölls strängt hemligt. Men något senare började metallen tillverkas äfven i Belgien och Schlesien. Och till England, Belgien och Schlesien samt Rhenprovinsen har den europeiska zinktillverkningen nästan ända fram till våra dagar hufvudsakligen varit lokaliserad. - I naturen förekommer zink ej som gedigen metall, men väl i ett dussintal kemiska föreningar. Viktigast bland dessa äro zinkkarbonat l. galmeja (se d. o.) samt zinksulfid l. zinkblände (se Blände). Den sistnämnda malmen förekommer i Sverige i stora massor vid Åmmeberg, s. ö. om Askersund (se Vieille-Montagne). I New Jersey i Nord-Amerika förekommer röd zinkmalm (zinkit), som utgöres af oren zinkoxid. - Vid framställning af zink bereder man först zinkoxid genom att glödga galmeja eller rosta zinkblände, hvarefter oxiden, blandad med kol, upphettas till stark glödgning, 1,100°, i destillationsapparater af eldfast lera. I den mån zinkoxiden reduceras, antar metallen gasform och erhålles i flytande form, om ångorna inledas i förlag, där de förtätas (jfr Zinkgrått). En väsentlig förbättring af destillationsprocessen har man ernått genom att använda lodrätt stående retorter, som beskickas uppifrån med förvärmd malmblandning och tömmas nertill, medan zinkångorna afledas till de vid sidan om retorterna anbragta förlagen. På så sätt kan destillationen, i motsats till hvad förut varit fallet, drifvas kontinuerligt, hvarigenom bränsle och arbetskraft sparas. Den i zinkugnarna erhållna råzinken är ofta starkt förorenad af bly samt innehåller vanligen äfven något järn, kadmium, antimon, arsenik, svafvel och zinkoxid. Den renas genom omsmältning, hvarvid blyet till stor del utskiljes som ett särskildt, tyngre lager under den raffinerade zinken, hvilken numera håller blott omkr. l proc. bly. Ännu mer eftersökt är kemiskt ren finzink, med 99,8-99,9 proc. zink, hvilken erhålles dels genom omdestillering af raffinadzink, dels på elektrokemisk väg.

Under det senaste årtiondet har emellertid den gamla retortmetoden börjat ersättas af följande två elektriska metoder. Vid den elektrotermiska metoden är den kemiska processen i huvudsak densamma som i de gamla zinkretorterna, och strömmen används blott för materialets upphettning. Metoden har särskildt i Sverige sedan sekelskiftet utarbetats af G. De Laval och sedan 1910 af Trollhättans elektrotermiska a.-b., i hvars smältverk zink (jämte något bly, koppar och silfver) erhålles på följande sätt. Den rostade zinkmalmen, blandad med reduktionskol, matas kontinuerligt in i en elektrisk ugn (af omkr. 750 kw.). Håller malmen koppar och silfver, bildas däraf en skärsten (se d. o.), som tills. med slaggen tid efter annan aftappas ur ugnen och tillvaratas. Zink och bly utreduceras och öfverdestillera i en kondensor. Den häri (delvis till ett pulver) förtätade metallen föres omedelbart till en roterande ugn, i hvilken den samtidigt utsattes för värme, tryck och gnidning, hvarigenom metallkornen fås att flyta ihop, så att produkten kan aftappas och gjutas i kokiller för att sedan bearbetas till raffinadzink eller finzink på förut angifvet sätt. Kapaciteten pr ugn af den angifna storleken uppges till omkr. 11 ton malm pr dygn, och man har lyckats nedbringa metallförlusten till 8 à 10 proc., medan den äldre retortmetoden är en så ofullkomlig process, att 10-25 proc. af malmens zinkhalt gå förlorade. Den elektrotermiska metoden lämpar sig särskildt för s. k. komplexa malmer, hvilka utom zink hålla äfven bly, koppar och silfver. - Den elektrolytiska metoden har haft att kämpa med den svårigheten, att metallen har stor benägenhet att utfalla som lucker zinksvamp (hvilken endast med stora förluster kan nedsmältas). Den kräfver en badspänning af 4 volt. Metoden har på sista tiden upptagits af några amerikanska zinkhyttor. Vid förarbetning af zinkblände rostas detta försiktigt och utlakas med utspädd svafvelsyra, hvarefter den erhållna zinksulfatlösningen på kemisk väg omsorgsfullt renas från järn, mangan, koppar, kadmium och slutligen elektrolyseras med aluminiumkatoder och blyanoder. Härvid kan man direkt erhålla finzink, med 99,8 proc. zink, i så kompakt form, att den kan nedsmältas i flamugn.

Zinkmetallen utmärkes af en egendomlig blåhvit färg och är mindre hård än koppar. Dess eg. v. är 6,9-7,2. Dess elektriska ledningsförmåga är 29 proc. af silfrets. Gjuten zink är af grofbladigt kristallinisk struktur samt ganska spröd och skör, men genom upphettning till 100 à 150° blir den smidig, så att den vid nämnda temperatur kan valsas, smidas och dragas till tråd, hvarefter smidigheten bibehålles äfven vid vanlig temperatur. Upptäckten af detta förhållande, genom Hobson och Sylvester 1805, har varit af utomordentlig betydelse för metallens användning. Zink smälter vid 419° och kokar vid 920°. På grund af den relativt låga kokpunkten är zink en af de få metaller, som utan svårighet kunna destilleras. Då smält zink upphettas till kokning i luften, tänder sig zinkångan och brinner med lysande blågrön låga till en tjock, hvit rök af zinkoxid. I fuktig luft öfverdras metallen med en tunn hinna af basiskt zinkkarbonat, som skyddar metallen för vidare inverkan. Af denna anledning kan man skydda järn för röstning genom att öfverdraga det med zink (s. k. “galvaniseradt järn”; se Förzinkning). Näst mangan är zink den starkast elektropositiva af de tunga metallerna (se Spänningskedja) och har af denna anledning af gammalt användts i galvaniska element. Den är af samma skäl en starkt väteutdrifvande metall. Dock angripes ren zink blott långsamt af syror, men oren zink löses lätt i saltsyra och svafvelsyra med vätgasutveckling; i salpetersyra med utveckling af kväfoxidul eller kväfoxid alltefter utspädningen. Äfven i kaustika alkalier löses zink långsamt under vätgasutveckling. Zink hör till de tvåatomiga metallerna och är närmast släkt med magnesium. Dess atomvikt, som tecknas Zn, är 65,37. - Med syre ger metallen zinkoxid, ZnO, ett hvitt pulver, som vid upphettning antar gul färg, hvilken åter försvinner vid afsvalning. Oxiden nyttjas under namnet zinkhvitt till hvit målarfärg, som framför blyhvitt har företrädet att icke gulna eller svartna i svafvelvätehaltig luft och att vara föga giftig. Zinkhvitt beredes i stort genom förbränning af zinkångor. På detta sätt framställd zinkoxid har sedan äldre tider kallats zinkblommor (flores zinci), nihilum album (“hvitt intet”) och lana philosophica (se Oxidum zincicum, sp. 1187, samt Tutia). Zinkoxid ger med syror salter, hvilka i allmänhet äro färglösa, kristallisera väl, ha sammandragande, vidrig smak och äro lindrigt giftiga. Af salterna äro zinksulfat och zinkklorid viktigast. Det förra, som kallas “hvit vitriol”, zinkvitriol (goslarit), liknar bittersalt och har sammansättningen ZnS04 + 7 H20. Det beredes i stort genom försiktig rostning af zinkblände, hvarefter den rostade malmen utlakas och lösningen afdunstas till kristallisering. Zinkvitriol nyttjas till tygtryck och till beredning af målarfärger, särskildt litopon (se d. o.). Zinkklorid, ZnCl2, erhålles, när man löser zink i klorvätesyra, afdunstar lösningen till torrhet och destillerar återstoden. Den är en hvit, delikvescent och lättlöslig massa, hvars koncentrerade lösning är starkt frätande, nära nog som svafvelsyra. Den nyttjas vid lödning, till konservering af trävirke och som antiseptiskt medel. - Zinkmetall nyttjas till plåt, som rostskyddande öfverdrag på järn (se ofvan), till tryckplåtar (se Zinkografi), ljuskronor, lampfötter, ornament, i galvaniska element, till elektrisk ledningstråd och till metall-legeringar. Under Världskrigets allmänna metallnöd fick zink ofta ersätta andra metaller. Zinkproduktionen uppgick 1913 till nära l mill. ton, däraf 32 proc. i Förenta staterna, 28,4 proc. i Tyskland och 19,8 proc. i Belgien. Priset pr 100 kg. utgjorde 1913 omkr. 35 kr.

Nordisk Familjebok - Fjärde upplagan - 1951

Zink, metalliskt grundämne, som redan i forntiden brukades som legeringsbeståndsdel i mässing. Om z:s malmmineral se Zinkmalm. Ur det vanligaste av dessa, zinkblände, framställes z. dels på rent termisk, dels på elektrolytisk väg. Vid de termiska metoderna rostas malmen, vanl. efter anrikning, till zinkoxid, som i retorter reduceras med kol. Z., som vid den för reduktionen er forderliga temp. är gasformig, avdestillerar och kondenseras samt tappas och gjutes i tackor. — Vid den elektrolytiska framställningsmetoden rostas malmen och lakas med utspädd svavelsyra. Den erhållna zinksulfatlösningen elektrolyseras efter sorgfällig rening, varvid z. avsätter sig på katoden.

Z. är en glänsande, blåvit, täml. mjuk och föga hållfast metall, vars spec. v. i medeltal är 7,1. Vid vanlig temp. spröd, blir metallen vid 1500 smidig och kan valsas, dragas och smidas, ett förhållande, som möjliggör dess vidsträckta användning. Smpt är 4190, kpt 9070. I (fuktig) luft bildar metallen ett mot vidare oxidation skyddande överdrag av basiskt karbonat; i gasform förbrinner den till oxid. Z. är starkt elek-tropositiv och löses lätt även i svaga syror. Dess kemiska tecken är Zn, atomvikt 65,38, atomnummer 30. — Z. har stor användning i form av plåt, som rostskyddande överdrag på järn, till tryckplåtar och som beståndsdel av viktiga legeringar. I form av fint pulver, erhållet vid hastig avkylning av zinkånga, s. k. zinkgrått, begagnas z. som färgämne.