锌的作用
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锌的作用
一、锌的工业用途
锌是重要的有色金属原材料,目前,锌在有色金属的消费中仅次于铜和铝,锌金属具有良好的压延性、耐磨性和抗腐性,能与多种金属制成物理与化学性能更加优良的合金。
原生锌企业生产的主要产品有:金属锌、锌基合金、氧化锌。
这些产品用途非常广泛,主要有以下几个方面:
(1)镀锌
用作防腐蚀的镀层(如镀锌板),广泛用于汽车、建筑、船舶、轻工等行业,约占锌用量的46%。
锌具有优良的抗大气腐蚀性能,所以锌主要用于钢材和钢结构件的表面镀层。
电镀用热镀锌合金表面氧化后会形成一层均匀细密的碱式碳酸锌ZnCO3•3Zn(OH)2氧化膜保护层,该氧化膜保护层还有防止霉菌生长的作用。
由于锌合金板具有良好的抗大气腐蚀性,近年来西方国家也开始尝试着直接用它做屋顶覆盖材料,用它作屋顶板材使用年限可长达120-140年,而且可回收再用,而用镀锌铁板作屋顶材料的使用寿命一般为5-10年。
(2)制造铜合金材(如黄铜)
用于汽车制造和机械行业,约占15%。
锌具有适用的机械性能。
锌本身的强度和硬度不高,加入铝、铜等合金元素后,其强度和硬度均大为提高,尤其是锌铜钛合金的出现,其综合机械性能已接近或达到铝合金、黄铜、灰铸铁的水平,其抗蠕变性能也大幅度被提高。
因此,锌铜钛合金目前已经被广泛应用于小五金生产中。
(3)用于铸造锌合金
主要为压铸件,用于汽车、轻工等行业,约占15%。
许多锌合金的加工性能都比较优良,道次加工率可达60%-80%。
中压性能优越,可进行深拉延,并具有自润滑性,延长了模具寿命,可用钎焊或电阻焊或电弧焊(需在氦气中)进行焊接,表面可进行电镀、涂漆处理,切削加工性能良好。
在一定条件下具有优越的超塑性能。
此外,锌具有良好的抗电磁场性能。
锌的导电率是标准电工铜的29%,在射频干扰的场合,锌板是一种非常有效的屏蔽材料,同时由于锌是非磁性的,适合做仪器仪表零件的材料及仪表壳体及钱币,同时,锌自身及与其他金属碰撞不会发生火花,适合作井下防爆器材。
(4)用于制造氧化锌
氧化锌是一种白色或微带黄色的细微粉末,易分散在橡胶和乳胶中,是天然橡胶、合成橡胶的补强剂,活性剂及硫化剂,也是白色胶料的着色剂和填充剂。
胶料中加入活性氧化锌后,能使橡胶具有良好的耐磨性,耐撕裂性和弹性。
用于油漆、油墨、漆布的着色,印染工业用的印花防染剂,在火柴工业中用于中和牛皮胶的酸性,增加胶粘效果,医药工业用作橡皮膏的原料,此外也用于颜料锌铬黄、醋酸锌、碳酸锌、氯化锌等的制造,合成甲醇的催化剂,合成氨的脱硫剂,玻璃和釉料生产,颗粒细的活性氧化锌(粒径0.1um左右)可用作聚烯烃和聚氯乙烯等塑料的光稳定剂,氧化锌也用于压敏、光催化、光电极、涂料、彩电显影等领域。
氧化锌作白色颜料。
由于活性氧化锌具有良好的活化性能,在橡胶制品中得到了越来越广泛的应用,如在V型带中不仅能等量代替普通的氧化锌,且能减少1/2—1/3的用量,使橡胶的各种性能指标稳定,硫化性能不受影响,降低了生产成本。
细粒的氧化锌可用作医药
品。
由于氧化锌对紫外线吸收能力强,人们越来越重视氧化锌在化妆品的应用,如开发的粒径为0.01—0.04um的氧化锌微粒子,其紫外线的吸收率、透明度均比历来用的二氧化钛微粒子好。
用透明氧化锌做的涂膜可有效地防止涂膜变色。
这种氧化锌除作化妆品外,还可用作汽车漆、家具建筑材料、油墨、油彩的原料,也可用于橡胶、塑料的防老化剂。
最近开发的食品包装透明薄膜就是将透明氧化锌涂覆在聚乙烯薄膜上,既可提高塑料薄膜的抗紫外线能力,同时也保护了食品的质量。
随着高新技术的发展,人们正在开发利用作为金属、陶瓷的补强材料的氧化锌晶须材料及陶瓷、塑料过滤膜用材料、气体传感元件、电磁屏蔽材料和大比表面积的氧化锌材料。
(5)用于制造干电池
以锌饼、锌板形式,约占13%。
锌具有适宜的化学性能。
锌可与NH4CI发生作用,放出H+正离子。
锌-二氧化锰电池正是利用锌的这个特点,用锌合金做电池的外壳,既是电池电解质的容器,又参加电池反应构成电池的阳极。
它的这一性能也被广泛地应用于医药行业。
二、锌是重要的生命元素
微量元素锌是生命元素,科学家研究表明,锌参与了人体内80多种酶的代谢过程,尤其DNA和RNA聚合酶,它直接参与核酸蛋白质的合成,细胞的分化和增殖以及许多代谢,人体内还有一些酶需要锌的激活,而发挥其活性作用,因此,锌是人体生长发育、生殖遗传、免疫内分泌、神经、体液等重要生理过程中必不可少的物质,缺锌会对人体的各系统产生不利影响,所以锌被人们誉为“生命之花”。
正常人血锌值为13.94μmol/L,如低于11.48μmol/L则视为缺锌症。
1 造成锌缺乏的原因
1.1 摄入不足母乳初乳中含锌量比成熟乳高,婴儿出生后,未哺母乳或母乳不足,未适时添加富锌辅食可致锌摄入不够,米面类食物其含植酸、草酸、及纤维素使锌的吸收利用率低,亦易引起锌缺乏,有偏食、厌食、挑食的坏习惯,是年长儿缺锌的主要原因。
1.2 需要量增加生长发育迅速,易出现缺锌,新陈代谢旺盛使锌消耗增加。
处于应激状态,患恶性肿瘤,感染性疾病时锌需要量增加,患慢性肾脏病、尿毒症时锌容易丢失。
1.3 吸收利用障碍慢性消化性疾病影响锌的吸收利用,如脂肪泻,锌与脂肪碳酸盐结合成不溶解的复合物影响锌的吸收,肠炎腹泻时使含锌渗出液大量排出先天性锌缺陷等。
2 锌在人体中的主要作用
锌是上百种酶的组成成分和激活剂,参与蛋白质和核酸合成,从而影响细胞的分裂生长和再生,缺锌可导致生长发育缓慢,以致身材矮小,儿童智力发育不良,而体内含锌高的儿童,智力好,学习成绩优良,总之,锌能促进智力发育的作用,锌能提高学龄儿童身体的免疫功能,维持和促进视力的发育,我国是一个以谷类食物为主的国家,膳食结构存在锌含量不足,也存在锌利用率差,所以在我国儿童缺锌发生率较高。
畸形儿的产生与锌缺乏有着密切的关系,锌是上百种酶的组成成分,些酶参与人体的骨代谢、蛋白质代谢、糖代谢、RNA和DNA的合成等,在胎儿生长发育过程中,均需锌参加,所以妊娠后应早期补锌。
锌可以加速青少年的生长发育,缺锌后生长发育缓慢,甚至停止,锌对胶原组织的形成,骨骼生长T 1 转化为T 3 均有直接作用。
锌是维持视力和促进视力的重要物质,锌参与肝脏及体内的维生素A还原酶的组成,
所以缺锌会影响视力。
锌与精液的质量和精子的关系密切,缺锌影响精子的代谢,和精子的活动力,并能影响性腺的发育。
老年人缺锌时,记忆力减退,四肢活动障碍,思维功能异常,甚至发生老年性痴呆,锌可以提高机体免疫力,促进伤口愈合,锌与许多皮肤粘膜性疾病有密切关系,如发生口腔炎、舌炎、口腔溃疡、面部痤疮、秃发脱发都与锌缺乏有关,锌还能影响味觉和食欲。
总之,充分了解微量元素锌在人体生命中的作用,合理的补充锌,对优生优育预防畸形儿,儿童的生长发育提高视力,增进食欲,提高机体的免疫力,有效的预防老年性痴呆症,所以微量元素锌在人体中的作用要有足够的重视,建议在医师和营养师指导下合理及时补充微量元素锌,以保证提高我们的生命质量。
三、锌对其他元素的调控作用
由于锌在蛋白质中与巯基结合比较稳定,很难从蛋白质中置换出来,在其他元素间的调控中起主导作用。
锌与铁、钴、锰、铝等的化学性质有相似之处。
它分别作用于造血系统的不同环节,协同完成造血功能。
锌能促进铁的吸收,有协同生血作用,可治疗贫血。
铅和铜与蛋白质巯基结合比锌还要稳定,因此铅和铜能置换锌,形成拮抗作用。
调查发现,血清中铅、铜高,则锌低。
实验证实,锌能抑制铅在肠道的吸收,降低铅毒性,锌有竞争性置换铅的作用,从而预防铅中毒。
最近几年来,很多研究人员的报告证明,血清中铜和锌的含量有一定的比值,正常为0.9~1.27,在很多疾病中,铜、锌比值发生变化。
冠心病、肿瘤、肺病等疾病活动期这种变化很明显,有人建议将此比值作为疗效观察指标。