锌的性质用途对环境的影响锌污染

锌
锌的性质：
1物理性质：一种化学元素。

化学符号Zn ，原子序数30 , 原子量65。

39 ，属周期系ⅡB族。

锌是银白色金属，略带蓝色,有金属光泽，熔点419。

58℃,沸点907℃，密度7.14克／厘米3,莫氏硬度2.5.纯锌有延展性,含少量杂质就会变脆,导电性和导热性都比较好。

锌是活泼金属，暴露在空气中，表面生成碱式碳酸锌〔ZnCO3·3Zn(OH）2 〕薄膜，起保护作用，能防止金属进一步被氧化。

2、化学性质：锌的化学性质活泼，在常温下的空气中，表面生成一层薄而致密的碱式碳酸锌膜，可阻止进一步氧化. 锌被加热到225℃以上就会燃烧，锌粉在空气中很容易被引燃而着火。

只有在高温下，锌才与氯、溴、硫发生反应。

锌溶于盐酸和硫酸，并放出氢气。

高纯度的金属锌与硫酸的反应很慢，这是因为氢在锌电极上的超电压很高。

只要锌中存在微量超电压较低的金属杂质（如铜、银、金、钴），锌与这些金属组成原电池，便很快与盐酸或硫酸反应。

锌还能溶于氢氧化钠溶液，也放出氢气：
Zn+2NaOH ＝Na2ZnO2+H2
锌的氧化态为＋2。

氧化锌和氢氧化锌都是白色固体，氢氧化锌是两性氢氧化物，既溶于酸，又溶于碱。

氢氧化锌还可以溶于氨水，形成锌氨配位化合物：Zn（OH）2 +4NH3 = [Zn（NH3）4]（OH）2
锌矿的品位很低，必须先用浮选法选得精矿，再焙烧成氧化锌，然后在竖罐内用焦炭还原，此时的温度远高于锌的沸点，锌蒸气导入冷凝器中，经加热熔融铸锭。

湿法炼锌是将氧化锌溶于硫酸，然后进行电解。

锌可作为其他金属的涂层而起防腐作用,如涂在钢板上，俗称白铁,锌镀层的优点是可以防止铁被腐蚀，即使锌镀层破裂，锌也比铁活泼，先被腐蚀而保护铁。

锌和铜的合金称黄铜,用于机械工业,锌还做干电池的外皮。

锌是幼小动物体生长所必需的化学元素,人体缺锌，婴幼儿生长和成熟就会受到阻碍，因此硫酸锌可作为药物治疗缺锌病。

3、锌的各种反应方程式:
锌粒和稀硫酸反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2
锌粒和浓硫酸反应5 Zn + 8 H2SO4（浓）==3SO4 + 2 H2 + 5ZnSO4 + 6 H2O
锌和氢氧化钠反应Zn+2NaOH=Na2ZnO2+H2
锌粒和稀盐酸反应Zn + 2HCl = H₂↑+ ZnCl₂
锌与稀硝酸反应3Zn+8HNO3(稀)=3Zn(NO3）2+2NO↑+4H20
锌与浓硝酸反应Zn+4HNO3（浓）=Zn（NO3）2+2NO2↑+2H20
锌与硫酸铜反应把锌粒放入硫酸铜溶液中,首先会发生置换反应,也就是Cu会被Zn置换出来附着在Zn粒的表面,这只是第一步.然后在硫酸铜溶液中，Zn和Cu 会形成一个原电池，相当于Zn在中性环境下的电化学腐蚀,主要是吸氧腐蚀：负极：Zn — 2e— = Zn2+
正极:O2 + 4e- + 2H2O = 2OH-
锌的用途：
世界上锌的全部消费中大约有一半用于镀锌，约10％用于黄铜和青铜，不到10％用于锌基合金,约7.5％用于化学制品。

通过在熔融金属槽中热浸镀需要保护的材料和制品，锌可用于防蚀。

对金属制品，可分批镀锌;对轧制钢带卷，可连续镀锌.近年来，钢带热浸镀锌量有显著增长.电镀锌也有使用，但该法一般用于较薄的镀层和不同的表面光洁度。

使用含锌粉的涂料是涂层的另一种方法；对于与水连续接触的物体，如用于船舶、桥梁和近海油气井架的大的钢构件,只须和大的锌块连接，便可得到保护,不过锌块要定期更换。

压铸是锌的另一个重要应用领域，它用于汽车、建筑、部分电气设备、家用电器、玩具等的零部件生产。

锌也常和铝制成合金,以获得强度高、延展性好的铸件。

在制成薄板时（一般是用连铸连轧法生产薄板），锌还常和少量铜和钛制成合金,以获得必需的抗蠕变性能
锌对人体的作用：
锌是微量元素的一种，在人体内的含量以及每天所需摄入量都很少，但对机体的性发育、性功能、生殖细胞的生成却能起到举足轻重的作用，故有“生命的火花”与“婚姻和谐素”之称.
人体正常含锌量为2-3克.绝大部分组织中都有极微量的锌分布，其中肝脏、肌肉和骨骼中含量较高.锌是体内数十种酶的主要成分。

锌还与大脑发育和智力有关.美国一个大学发现，聪明、学习好的青少年，体内含锌量均比愚钝者高。

锌还有促进淋巴细胞增殖和活动能力的作用，对维持上皮和粘膜组织正常、防御细菌、病毒侵入、促进伤口愈合、减少痤疮等皮肤病变，及校正味觉失灵等均有妙用。

锌。

对人体多种生理功能起着重要作用.参与多种酶的合成；加速生长发育；增强创伤组织再生能力;增强抵抗力；促进性机能。

锌在鱼类、肉类、动物肝肾中含量较高。

锌缺乏时全身各系统都会受到不良影响。

尤其对青春期性腺成熟的影响更为直接.
锌执行指挥和监督躯体各种功能的有效运作以及酶系统和细胞的维护，是合成蛋白质的主要物质。

它能指挥肌肉的收缩、帮助形成胰岛素．是稳定血液状态、维持体内酸碱平衡的重要物质，使前列腺正常运作，并且是生殖器官发育的重要物质。

有充足的证据表明锌是合成DNA的必要物质.
主要功效:
1、加速人体内部和外部伤口的愈合；
2、消除指甲上的白色斑点;
3、防止味觉丧失；
4、有助于对生殖能力障碍的治疗;
5、有助于预防前列腺疾病；
6、促进生长发育和使思维敏捷;
7、减少胆固醇的蓄积;
8、有助于治疗精神失常。

生理功能：
1．是人体中100多种酶的组成部分。

这些酶在组织呼吸和蛋白质、脂肪、糖、核酸等代谢中起重要作用.
2．锌是DNA聚合酶的必需组成部分,缺新（锌）时蛋白质合成障碍。

可导致侏儒症、损伤组织愈合困难、胎儿发育受影响.
3．锌参加唾液蛋白构成,锌缺乏可导致味觉迟钝，食欲减退。

4．锌参加维生素A还原酶和视黄醇结合蛋白的合成。

5．促进性器官正常发育保持正常的性功能。

缺锌导致性成熟迟缓，性器官发育不全，性功能降低,精子减少，月经不正常.
6．保护皮肤健康。

缺锌时皮肤粗糙、干燥、上皮角化和食道类角化;伤口愈合缓慢，易受感染。

7．维护免疫功能。

根据锌在DNA合成中的作用，缺锌时导致免疫细胞增殖减少，胸腺活力降低。

由于锌在抗氧化生化酶中的作用，缺锌导致细胞表面受体发生变化。

8。

其他功能：锌有助于清除体内胆固醇，防治动脉粥样硬化症;锌有助于抑制癌症的发生等。

锌对环境的影响:
一、健康危害
侵入途径：吸入、食入。

健康危害：吸入锌在高温下形成的氧化锌烟雾可致金属烟雾热，症状有口串金属味、口渴、胸部紧束感、干咳、头痛、头晕、高热、寒战等。

粉尘对眼有刺激性。

口服刺激胃肠道。

长期反复接触对皮肤有刺激性。

二、毒理学资料及环境行为
迁移转化：天然水中的锌以可溶的络合物状态存在。

天然水中的锌还要向底质沉积物迁移转化.锌可与天然水中的粘土矿物缔合，被吸附在日格中成为吸着离子,吸持的形式为Zn2+、ZnOH+及ZnCl+。

此时锌随同粘土矿物沉积迁移到底质中。

锌还可形成化学沉淀物向底质迁移.含锌废水排放到天然水体中后，在碱性环境生成Zn（OH）2絮状沉积物迁移到底质亲中。

Zn2+与S2—有很的合力，也可形成溶度积极小的ZnS沉积到底质中。

测定结果表明,底质沉积物中含锌范围为45～2221ppm，平均110ppn，是水体中锌含量的10,000倍。

水生动植物有很强的吸收锌的能力，致使水中的锌向生物体内迁移。

一般说来,水生动植物体内锌的浓度可比水相中锌的浓度高出1000～100,000倍.因此凤眼莲、菹草、金鱼草、浮萍有希望作污水中锌的净化植物。

土壤中锌的迁移性取决于土壤的pH值。

锌在酸性土壤中容易发生迁移。

当土壤为酸性时,
被粘土矿物吸附的锌易于解脱,土壤中不溶的氢氧化锌可和酸作用，转变成可溶的Zn2+状态，土壤中锌以Zn2+为主，容易淋失迁移或被植物吸收，因此，缺锌现象常常在酸性土壤中存在。

锌浓度为2mg/L时，水有异味，浓度为5mg/L时水呈乳浊状。

对生物降解的影响：水中浓度1—3mg/L时，废水的生物处理受抑制。

危险特性：具有强还原性。

与水、酸类或碱金属氢氧化物接触能放出易燃的氢气.与氧化剂、硫黄反应会引起燃烧或爆炸。

粉末与空气能形成爆炸性混合物,易被明火点燃引起爆炸，潮湿粉尘在空气中易自行发热燃烧。

燃烧(分解)产物：氧化锌。

锌污染:
一、对水体的污染
锌不溶于水，但是锌盐如氯化锌、硫酸锌、硝酸锌等，则易溶于水.碳酸锌和氧化锌不溶于水.全世界每年通过河流输入海洋的锌约为393万吨.由采矿场、选矿厂、合金厂、冶金联合企业、机器制造厂、镀锌厂、仪器仪表厂、有机合成工厂和造纸厂等排放的工业废水中,含有大量锌化合物。

在温度为30～50℃的情况下，工业电解液中的锌离子以Zn(H2O)嵜或Zn （H2O）嵆的形式存在。

废水中常见的锌的羟基络合物有Zn(OH）+、Zn(OH)婣、Zn(OH)厈以及Zn(OH)2·H2O,因此废水中锌的浓度为Zn2+与上述四种络合物之和。

氢氧化锌沉淀的最适pH值为9～10，当pH值升高时，沉淀物将重新溶解。

废水中的Zn2+能用中和法处理的最低浓度极限值为10-7克离子／升.锌对鱼类和其他水生生物的毒性比对人和温血动物大许多倍。

二、对土壤的污染
土壤中的锌可分为水溶态锌、代换态锌、难溶态锌（矿物中的锌)以及有机态锌。

土壤中的锌来自各种成土矿物。

风化的锌以Zn2+形态进入土壤溶液中,也可能成为一价络离子Zn(OH)+、ZnCl+、Zn(NO3）+等，有时则形成氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐、硫酸盐和硫化物沉淀。

锌离子和含锌络离子参与土壤中的代换反应，常有吸附固定现象。

锌在土壤中的富集，必然导致在植物体内的富集，这种富集不仅对植物，而且对食用这种植物的人和动物都有危害. 用含锌污水灌溉农田对农作物特别是对小麦生长的影响较大,会造成小麦出苗不齐，分蘖少,植株矮小,叶片发生萎黄.对植物起作用的锌主要是代换态锌.过量的锌还会使土壤酶失去活性，细菌数目减少,土壤中的微生物作用减弱.
金属锌本身无毒，但在焙烧硫化锌矿石、熔锌、冶炼其他含有锌杂质的金属的过程中，以及在铸铜过程中产生的大量氧化锌等金属烟尘，对人有直接的危害。

美国在1968年排放到大气中的锌量为159922吨,其中约有30％来自锌的冶炼加工，30%以上来自钢铁生产,18％来自废物的焚烧.其他如橡胶轮胎的磨损以及煤的燃烧也是大气锌污染的原因.。