sink – Store norske leksikon (original) (raw)

Sink er det 30. grunnstoffet i periodesystemet. Det har atomnummer 30, atommasse 65,38 og atomsymbol Zn.

Før det ble vanlig med plast, ble ofte redskaper som baljer, bøtter og vannkanner laget av galvanisert metall.

Sink er er et grunnstoff med atomnummer 30 og atomsymbol Zn. Det er et uedelt metall. Ren sink er forholdsvis mykt, og i mindre ren form er det noe sprøtt.

Faktaboks

Etymologi

fra tysk Zinke, ‘tagg, spiss’

Engelsk navn

zinc

Atomsymbol

Zn

Atomnummer

30

Relativ atommasse

65,38

Sink er det første grunnstoffet i gruppe 12 i periodesystemet, sammen med kadmium og kvikksølv. Sinkionet Zn2+ har samme elektronkonfigurasjon som edelgassen argon og er derfor stabilt.

Sink brukes som overflatebelegg på jern (se galvanisering) for å beskytte mot korrosjon. Det er fordi det dannes et passiverende lag av sinkoksid på sinkmetall i tørr luft, mens det dannes et beskyttende belegg av vannholdig, basisk sinkkarbonat med varierende sammensetning i fuktig luft og vann.

Fem naturlig forekommende, stabile isotoper av sink er kjent: 64Zn (48,9 prosent), 66Zn (27,8 prosent), 67Zn (4,1 prosent), 68Zn (18,8 prosent) og 70Zn (0,6 prosent).

Forekomst

Jordskorpen inneholder 75 ppm sink, men metallet forekommer aldri i fri tilstand i naturen. Det viktigste mineralet er (Fe,Zn)S, som kalles sfaleritt, sinkblende eller bare blende. Mineralet kan inneholde opptil 20 vektprosent jernsulfid, FeS.

Andre sinkmineraler er

• galmei, ZnCO3
• sinkitt, ZnO
• willemitt, Zn2SiO4
• franklinitt, (Zn,Mn)Fe2O4
• hemimorfitt, Zn4(OH)2Si2O7·H2O

Europas største sinkforekomster er i Polen. I Norge finnes det spredte forekomster (Bleikvassli i Korgen, Mofjellet ved Mo i Rana, Sulitjelma, og Folldal). Det er store forekomster i Canada, USA og Australia.

Spor av sink finnes de fleste steder i jordbunnen, og stoffet opptas derfra i levende organismer. Havvann inneholder 0,005 mg per liter, og korn kan inneholde 40–50 mg sink per kg. Den menneskelige organismen inneholder 3–4 g sink.

Fremstilling

Ved fremstilling av sink fra sinksulfider anrikes sulfidet ved flotasjon og røstes til oksid, som angitt i denne reaksjonsligningen:

2ZnS(s) + 3O2(g) → 2ZnO(s) + 2SO2(g)

Sinkoksidet omdannes til sinkmetall enten ved elektrolyse av sinksulfatløsninger eller ved termisk reaksjon med karbon.

Ved elektrolytisk fremstilling av sink blir sinkoksidet løst i svovelsyre og deretter renset. Den såkalte jarosittprosessen, som ble utviklet av Det Norske Zinkkompani AS i 1960-årene, gjør dette ved å felle ut løst jern med ammoniakk. Jernet felles da som jarositt: ammoniumjern(III)heksahydroksosulfat, (NH4)[Fe3(SO4)2(OH)6].

Den rensede sinksulfatløsningen blir deretter elektrolysert med bruk av aluminiumkatoder og sølvlegerte blyanoder. Sink avsettes på katoden. Med jevne mellomrom fjernes sinken fra katoden og smeltes om i elektriske ovner til rundt 99,99 prosent renhet. Ved elektrolysemetoden fås gjerne kobber, kadmium og kobolt som verdifulle biprodukter. Betydelige mengder sink blir også fremstilt ved resirkulering av brukt metall.

I Norge har det vært sinkproduksjon siden 1909 fra norske malmer. Det Norske Zinkkompani A/S (senere Norzink) i Odda ble stiftet i 1924. I dag produseres sink og aluminiumfluorid i Odda av Boliden Odda AS fra importert sinkkonsentrat. Produksjonskapasiteten er 160 000 tonn sink per år.

Forurensninger fra sinkmalm

Sinkmalm inneholder ikke bare jern, men også mange andre grunnstoffer som bly, kadmium, kvikksølv, nikkel og fluor. Sink og kadmium står i samme gruppe i periodesystemet og er kjemisk ganske like. Kadmium er derfor vanskelige å skille fullstendig fra sink.

Tidligere ble mange av de andre stoffene i sinkmalmen deponert i Sørfjorden ved Odda. Det ble forsøkt ryddet opp i dette for noen år siden, men deponiene er fortsatt ikke stabile.

Kjemiske egenskaper

I salter er sink toverdig og gir ikke farge. Sink løser seg både i syrer og baser. I ikke-oksiderende syrer dannes hydrogengass:

Zn(s) + 2H3O+(aq) → Zn2+(aq) + H2(g) + 2H2O(l)

I en oksiderende syre, som salpetersyre, er reaksjonsproduktene avhengig av syrekonsentrasjon og temperatur. I fortynnet syre dannes hydrogen, i mer konsentrert syre nitrogenoksider og under spesielle forhold også ammoniakk. I sterke baser løses sink under dannelse av sinkioner og hydrogengass:

Zn(s) + 2OH–(aq) + 2H2O(l) → Zn(OH)42− + H2(g)

Sink er et godt reduksjonsmiddel (standard reduksjonspotensial er −0,76 V).

Bruk

Rundt 40 prosent av all sink som produseres, brukes til korrosjonsbeskyttelse. Dette skjer ved galvanisering av jern og stål. Sink påføres ved å dyppe gjenstander i smeltet sink (varmforsinking), ved elektrolyse, påsprøyting eller ved bruk av sinkrik maling. Jern og stål kan også beskytes mot korrosjon ved bruk av sink som offeranoder, se katodisk beskyttelse.

Et annet stort anvendelsesområde av sink er i forskjellige legeringer, særlig i messing. Sink brukes også i batterier, for eksempel Leclanché-element (Zn-Mn), som reduksjonsmiddel, i fremstilling av malingpigmenter og katalysatorer. Sinksulfid er fluorescerende og benyttes blant annet i billedrør.

Fysiologisk virkning

Sink er et nødvendig grunnstoff i livsprosesser, og kroppen vår inneholder opp til 3 prosent sink. Det daglige behovet er cirka 20 mg, noe som er mer enn behovet for jern. Sink inngår blant annet i flere enzymer, særlig slike som er knyttet til metabolismen av proteiner og karbohydrater.

Sinkmangel fører hos planter til nedsatt vekst og klorofyllskader, og hos pattedyr ytrer det seg ved hudforandringer, vekstforstyrrelser og forandringer i benbygningen. Sink synes å spille en viktig rolle ved sårhelbredelse, og brukes i farmasøytiske preparater.

I for store mengder forårsaker sink uvelhet, kvalme og diaré, og kan videre fremkalle betennelser i åndedretts- og fordøyelsesorganer. Inhalering av nylig dannet sinkoksid kan fremkalle influensalignende sykdom (støperifeber). Angrepene er normalt av kort varighet og etterlater ikke varige virkninger.

• Se også sink – ernæring

Historie

Navnet sink er av tysk opprinnelse og skriver seg fra at Paracelsus (1493–1541) kalte mineraler med tagget utseende, deriblant også galmei (sinkkarbonat), for Zinck eller Zincken.

I form av messing var sink kjent allerede av grekerne og romerne ved år 0, og muligens tidligere. Messingen ble fremstilt ved å varme opp sinkmineraler med kull og kobber. Den første fremstillingen av sink antas å ha funnet sted i Persia på 500-tallet, senere også i India og Kina (cirka år 1000). Kommersiell produksjon av sink er kjent fra India og Kina rundt 1750.

I Europa ble sink først kjent på 1500–1600-tallet, og nevnes av Georg Agricola i boken De re metallica (1556). De første som fremstilte sinkmetall i Europa var svensken Anton von Swab i 1742 og tyskeren Andreas Sigismund Marggraf i 1746. Det skjedde ved oppvarming av et sinksilikat (engelsk calamine) og kull uten at luft var til stede, og da destillerte sinken av.

Tallene angir sinkinnhold i malm og konsentrat.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer (2)