Diferencia entre revisiones de «Zinc»
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El '''zinc''' o '''cinc''' es un [[elemento químico]] de [[número atómico]] 30 y símbolo '''Zn''' situado en el grupo 12 de la tabla periódica de los elementos. La etimología de zinc parece que viene del alemán, Zincken o Zacken, para indicar el aspecto con filos dentados del mineral [[Hemimorfita|calamina]], luego fue asumido para el metal obtenido a partir de él.
== Papel biológico ==
El zinc es un [[elemento químico esencial]] para las personas. El cuerpo humano contiene alrededor de 40 mg de zinc por kg y muchas [[enzima]]s funcionan con su concurso: interviene en el [[metabolismo]] de [[proteína]]s y [[ácido nucleico|ácidos nucleicos]], estimula la actividad de aproximadamente 100 enzimas, colabora en el buen funcionamiento del [[sistema inmunológico]], es necesario para la [[cicatrización]] de las heridas, interviene en las percepciones del gusto y el olfato y en la síntesis del [[ADN]]. El metal se encuentra en la [[insulina]], las [[proteína]]s [[dedo de zinc]] (''zinc finger'') y diversas enzimas como la [[superóxido dismutasa]].
El zinc se encuentra en diversos alimentos como las ostras, carnes rojas, aves de corral, algunos pescados y mariscos, habas y nueces. La ingesta diaria recomendada de zinc ronda los 20 mg para adultos, menor para bebés, niños y adolescentes (por su menor peso corporal) y algo mayor para mujeres embarazadas y durante la lactancia.
La deficiencia de zinc perjudica al sistema inmunitario, genera retardo en el crecimiento y puede producir pérdida del cabello, diarrea, impotencia, lesiones oculares y de piel, pérdida de apetito, pérdida de peso, tardanza en la cicatrización de las heridas y anomalías en el sentido del olfato. Las causas que pueden provocar una deficiencia de zinc son la deficiente ingesta y la mala absorción del mineral —caso de alcoholismo que favorece su eliminación en la [[orina]] o dietas vegetarianas en las que la absorción de zinc es un 50% menor que de las carnes— o por su excesiva eliminación debido a desórdenes digestivos.
El exceso de zinc se ha asociado con bajos niveles de [[cobre]], alteraciones en la función del [[hierro]] y disminución de la función inmunológica y de los niveles del [[colesterol]] bueno.
Se cree que el [[aguijón]] de los [[escorpión|escorpiones]] contienen zinc con una pureza de 1/4 partes.
== Abundancia y obtención ==
[[Archivo:ZincMetalUSGOV.jpg|thumb|Zinc.]]
Los cinco primeros países productores de Zinc (China, Australia, Perú, Estados Unidos y Canadá) contribuyen con alrededor del 68.5% de todo este metal a nivel mundial. Su producción se ha incrementado de forma sustancial en los últimos 50 años, pasando de 2 millones de TM en
1952 a 11 millones de TM para el año 2008, lo que podría ser explicado por su mayor demanda, sobre todo del sector construcción (especialmente por el crecimiento mostrado en los últimos diez años por parte de China e India).
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|
{| class="wikitable" border="1"
|- bgcolor="#EAEAEA"
! Rango
! Estado
! Producción<br />(en mill. oz/año)
|-
| align="center" | 1 || [[China]] ||align="right"| 28.32%
|-
| align="center" | 2 || [[Australia]] ||align="right"| 13.36%
|-
| align="center" | 3 || [[Perú]] ||align="right"| 14.18%
|-
| align="center" | 4 || [[Estados Unidos]] ||align="right"| 6.81%
|-
| align="center" | 5 || [[Canadá]] ||align="right"| 5.84%
|-
| align="center" | 6 || Otros ||align="right"| 31.49%
|}
|-
| align="center" style="font-size:8pt;" | Fuente: [http://www.snmpe.org.pe/pdfs/Informe_Quincenal/EEES-IQ-33-2006-JR.pdf USGS 2008]
|}
El zinc es el 23<sup>er</sup> elemento más abundante en la corteza terrestre. Las minas más ricas contienen cerca de un 10% de [[hierro]] y entre el 40 y 50% de zinc. Los [[mineral]]es de los que se extrae son: el sulfuro de cinc conocido como [[esfalerita]] en EE.UU. y [[blenda]] en Europa; [[smithsonita]] (carbonato) en EE.UU., pero calamina en Europa; [[hemimorfita]], (silicato) y [[franklinita]] (óxido).
Las reservas mundiales demostradas cuya explotación es económica ascienden a casi 220 millones de toneladas, repartiéndose más de la mitad a partes iguales entre [[EE.UU.]], [[Australia]], China y [[Kazajistán]]. Las reservas conocidas (incluyendo aquéllas cuya explotación no es hoy día económica) rozan los 2000 millones de toneladas.
La producción minera mundial fue en el 2003, según datos de la agencia de prospecciones geológicas estadounidense (''US Geological Survey'') de 8,5 millones de [[tonelada]]s, liderada por [[China]] con el 20% del total y [[Australia]] con el 19%. Se estima que cerca de un tercio del zinc consumido es reciclado (secundario).
La producción del zinc comienza con la extracción del mineral que puede realizarse tanto a cielo abierto como en yacimientos subterráneos. Los minerales extraídos se trituran con posterioridad y se someten a un [[Flotación|proceso de flotación]] para obtener el concentrado.
Los minerales con altos contenidos de hierro se tratan por '''vía seca''': primeramente se [[tostación|tuesta]] el concentrado para transformar el sulfuro en óxido, que recibe la denominación de ''calcina'', y a continuación se reduce éste con carbono obteniendo el metal (el agente reductor es en la práctica el [[monóxido de carbono]] formado). Las reacciones en ambas etapas son:
:2 ZnS + 3 O<sub>2</sub> → 2 ZnO + 2 SO<sub>2</sub>
:ZnO + CO → Zn + CO<sub>2</sub>
Otra forma más sencilla y económica de reducir el óxido de Zinc, es con [[Carbono]], se colocan ambos; 2 moles o porciones molares de [[Óxido de Zinc]](ZnO), y un mol de [[Carbono]](C), en un recipiente al vacío para evitar que el metal se incendie con el aire al momento de purificarse dando como resultado nuevamente óxido de zinc; En una etapa, la reducción del óxido de Zinc, se expresa de la siguiente manera:
:2 ZnO + C → 2 Zn + CO<sub>2</sub>
Por '''vía húmeda''' primeramente se realiza el tueste obteniendo el óxido que se [[lixiviado|lixivia]] con [[ácido sulfúrico]] diluido; las lejías obtenidas se purifican separando las distintas fases presentes. El [[sulfato de zinc]] se somete posteriormente a [[electrólisis]] con ánodo de [[plomo]] y cátodo de [[aluminio]] sobre el cual se deposita el zinc formando placas de algunos milímetros de espesor que se retiran cada cierto tiempo. Los ''cátodos'' obtenidos se funden y se cuela el metal para su comercialización.
Como subproductos se obtienen diferentes metales como [[mercurio (elemento)|mercurio]], óxido de [[germanio]], [[cadmio]], [[oro]], [[plata]], [[cobre]], [[plomo]] en función de la composición de los minerales. El dióxido de azufre obtenido en la tostación del mineral se usa para producir [[ácido sulfúrico]] que se reutiliza en el lixiviado comercializando el excedente producido.
Los tipos de zinc obtenidos se clasifican según la norma ASTM en función de su pureza:
* SHG, ''Special High Grade'' (99,99%)
* HG, ''High Grade'' (99,90%)
* PWG ''Prime Western Grade'' (98%)
La norma EN 1179 considera cinco grados Z1 a Z5 con contenidos de zinc entre 99,995% y 98,5% y existen normas equivalentes en Japón y Australia. Para armonizar todas ellas la [[ISO]] publicó en [[2004]] la norma ISO 752 sobre clasificación y requisitos del zinc primario.
== Bioquímica ==
* '''Aleaciones'''
Las aleaciones más empleadas son las de [[aluminio]] (3,5-4,5%, [[Zamak]]; 11-13%, Zn-Al-[[Cobre|Cu]]-[[Magnesio|Mg]]; 22%, Prestal, aleación que presenta [[superplasticidad]]) y [[cobre]] (alrededor del 1%) que mejoran las características mecánicas del zinc y su aptitud al [[moldeo]].
Es componente minoritario en aleaciones diversas, principalmente de cobre como [[latón|latones]] (3 a 45% de zinc), [[alpaca (aleación)|alpacas]] (Cu-[[Níquel|Ni]]-Zn) y [[bronce]]s (Cu-[[Estaño|Sn]]) de moldeo.
* '''Compuestos'''
El [[óxido de zinc]] es el más conocido y utilizado industrialmente, especialmente como base de [[pigmento]]s blancos para [[Pintura (material)|pintura]], pero también en la industria del [[caucho]] y en cremas solares. Otros compuestos importantes son: [[sulfato de zinc]] (nutriente agrícola y uso en minería), [[cloruro de zinc]] ([[desodorante]]s) y [[sulfuro de zinc]] (pinturas [[luminiscencia|luminiscentes]]).
* '''Isótopos'''
El zinc existente en la naturaleza está formado por cuatro isótopos estables, Zn-64 (48,6%), Zn-66, Zn-67, y Zn-68. Se han caracterizado 22 [[radioisótopo]]s de los que los más estables son Zn-65 y Zn-72 con [[periodo de semidesintegración|periodos de semidesintegración]] de 244,26 días y 46,5 horas respectivamente; el resto de isótopos radioactivos tienen periodos de semidesintegración menores que 14 horas y la mayoría menores que un segundo. El zinc tiene cuatro estados metaestables.
== Precauciones ==
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