Úvod
Zinok (Zn) je chemický prvok s protónovým číslom 30. Patrí do 12. skupiny periodickej tabuľky a radí sa medzi prechodné kovy. Za normálnych podmienok je to modrasto-biely, lesklý a krehký kov, ktorý sa však pri zahriatí stáva tvárnym. V prírode sa nevyskytuje v čistej forme, ale v zlúčeninách. Získava sa najmä z rudy sfalerit (sulfid zinočnatý). Je nevyhnutný pre živé organizmy a využíva sa hlavne na pozinkovanie ocele na ochranu proti korózii, vo výrobe zliatin ako mosadz a v batériách.
Vlastnosti
Zinok (Zn) je modrasto-biely, v chlade krehký kov. Pri izbovej teplote je pevný, no pri teplote 100 až 150 °C sa stáva tvárnym a kujným. Je dobrým vodičom elektrického prúdu. Má relatívne nízku teplotu topenia (419,5 °C) a varu (907 °C). Na vzduchu reaguje a vytvára tenkú ochrannú vrstvu oxidu zinočnatého, ktorá ho chráni pred ďalšou koróziou. Chemicky je stredne reaktívny, ochotne reaguje s kyselinami za vzniku plynného vodíka. V zlúčeninách vystupuje takmer výlučne v oxidačnom stave +2. Patrí medzi amfotérne prvky, reaguje s kyselinami aj so silnými zásadami.
Pôvod názvu
Pôvod názvu zinok nie je úplne jasný, no predpokladá sa, že pochádza z nemeckého slova „Zinke“. Toto slovo znamená „hrot“ alebo „zub“. Názov pravdepodobne odkazuje na zubatý alebo ihličkovitý tvar kovových kryštálov zinku, ktoré vznikajú pri jeho tavení. Pomenovanie sa pripisuje alchymistovi Paracelsovi.
Objav
Hoci ľudia poznali zliatiny zinku, ako je mosadz, už v staroveku, čistý zinok bol izolovaný oveľa neskôr. Starovekí Rimania vyrábali mosadz tavením medenej rudy s kalamínom, čo je ruda zinku, no nerozumeli, že ide o nový kov. Dôkazy o prvej rozsiahlej výrobe čistého zinku pochádzajú z Indie z 12. storočia, kde vyvinuli techniku destilácie. V Európe je za objaviteľa považovaný nemecký chemik Andreas Marggraf, ktorý v roku 1746 úspešne izoloval čistý kov redukciou kalamínu s dreveným uhlím a podrobne opísal jeho vlastnosti.
Výskyt v prírode
Zinok sa v prírode nenachádza v rýdzej forme, ale je viazaný v mineráloch. Jeho najdôležitejšou a najrozšírenejšou rudou je sfalerit, čiže blejno zinkové (ZnS). Často sa vyskytuje spolu s rudami olova, medi a striebra. Výroba zinku zvyčajne začína pražením sfaleritu, čím sa sulfid zmení na oxid zinočnatý (ZnO). Následne existujú dva hlavné spôsoby získavania. Pri pyrometalurgickom sa oxid redukuje uhlíkom pri vysokých teplotách. Modernejší hydrometalurgický proces zahŕňa rozpustenie oxidu v kyseline sírovej a následnú elektrolýzu roztoku, pri ktorej sa vylučuje vysoko čistý zinok.
Využitie
Zinok je pre ľudstvo aj prírodu nenahraditeľným prvkom. Jeho najvýznamnejšie priemyselné využitie je ochrana ocele proti korózii procesom galvanizácie. Tvorí tiež dôležité zliatiny, z ktorých najznámejšia je mosadz, zliatina s meďou. Používa sa pri výrobe batérií, odliatkov, farieb a gumy. V prírode je esenciálnym stopovým prvkom pre všetky formy života. Rastliny ho potrebujú pre svoj rast a tvorbu chlorofylu. Pre živočíchy a ľudí je nevyhnutný pre správne fungovanie imunitného systému, hojenie rán, syntézu DNA a funkciu stoviek enzýmov. Je dôležitý pre zdravý zrak, chuť a čuch.
Zlúčeniny
Ľudia vyrábajú širokú škálu zlúčenín zinku. Oxid zinočnatý, známy ako zinková bieloba, je kľúčový v krémoch na opaľovanie, mastiach a v gumárenskom priemysle. Sulfid zinočnatý sa využíva pre svoje luminiscenčné vlastnosti v rôznych pigmentoch. Síran zinočnatý slúži ako doplnok stravy a hnojivo. Chlorid zinočnatý nájdeme v prípravkoch na ochranu dreva. V prírode sa zinok vyskytuje výlučne vo forme zlúčenín, najmä v mineráloch. Najdôležitejšou zinkovou rudou je sfalerit, čo je sulfid zinočnatý. Ďalšími významnými minerálmi sú smithsonit (uhličitan zinočnatý) a zinkit (oxid zinočnatý).
Zaujímavosti
Zinok má niekoľko unikátnych vlastností. Pri horení v atmosfére vytvára intenzívne modrozelené svetlo a produkuje jemné chumáče bieleho oxidu zinočnatého, nazývaného aj „filozofická vlna“. Hoci je pri izbovej teplote krehký, po zahriatí na teplotu medzi 100 až 150 °C sa stáva mimoriadne tvárnym a kujným. Pri vyšších teplotách však opäť skrehne. Ľudské telo obsahuje približne dva až tri gramy tohto prvku, pričom najvyššia koncentrácia sa nachádza v prostate a v častiach oka. Nedostatok zinku v strave môže priamo spôsobiť poruchy chuti a čuchu.
