Zinco - caratteristiche generali

Elemento metallico, è stato usato in leghe fin dai tempi più remoti,
specialmente con il rame e lo stagno. Il metallo puro è stato conosciuto solo
successivamente, nel 1746 da A. S. Marggraf. Il suo uso nella tecnica si diffuse
solo dopo aver scoperto che si poteva facilmente laminare a caldo. Verso la fine
dell'Ottocento, E. Frankland scoprì gli zincoalchili, cioè i composti dello
zinco con i radicali organici, i quali divennero ben presto molto importanti fra
i composti organometallici per le grandi possibilità d'impiego nelle sintesi
organiche.
Il metallo puro è un metallo non ferroso che si autoprotegge
naturalmente contro la corrosione, ha colore bianco-azzurrino, peso specifico
7,14, punto di fusione 419,4°C e punto di ebollizione 905,7°C. Se è
assolutamente puro lo si può laminare anche a temperatura ordinaria, ma
solitamente, per le piccolissime percentuali di impurezze che contiene, è
fragile a freddo e diventa malleabile solo fra 100 e 150°C; a 200°C ritorna
fragile e può essere polverizzato per macinazione. Inalterabile a freddo in aria
secca, all'aria umida si copre lentamente di uno strato biancastro di carbonato
basico, molto aderente al metallo, che lo protegge da una ossidazione profonda,
per questa sua proprietà viene usato per ricoprire e proteggere altri metalli,
specialmente il ferro (ferro zincato o galvanizzato).
Il procedimento
industriale di estrazione dello zinco dai suoi minerali ebbe inizio attorno al
1800 in Slesia. Per l'estrazione del metallo si sfruttano due gruppi di
minerali: i minerali tipo calamina (metasilicato idrato di zinco) e i minerali
tipo blenda (solfuro di zinco) nei quali il tenore di zinco è generalmente del
40- 50%. A seconda dei paesi e della composizione dei minerali vengono seguiti
due diversi processi di estrazione. Nel processo termico in una prima fase si
ottiene ossido di zinco, per decomposizione del silicato (calamina) mediante
riscaldamento a modesta temperatura, oppure per arrostimento della blenda a 900
ºC circa. Una successiva fase porta al metallo, per riduzione dell'ossido con
carbone. L'operazione deve essere compiuta a una temperatura superiore a quella
di ebollizione dello zinco (906 °C) al fine di separare il metallo dalle
impurezze per distillazione. Lo zinco viene raccolto allo stato liquido a una
temperatura di 500 °C circa per essere quindi affinato per rifusione e in
successiva fase per distillazione frazionata.
Nel processo per via umida. Il
minerale (blenda) concentrato, finemente macinato e arrostito a bassa
temperatura, viene immesso in una soluzione di acido solforico; mediante
opportune reazioni chimiche vengono quindi eliminati il ferro, il cadmio e il
rame. La soluzione purificata viene sottoposta all'elettrolisi con un anodo
insolubile di piombo e un catodo costituito da una lastrina di alluminio. Lo
zinco elettrolitico viene quindi separato dal supporto di alluminio e fuso in un
forno a riverbero.
In ragione della sua inalterabilità all'aria lo zinco è
utilizzato in piastre o in fogli per la copertura di tetti e ha inoltre
un'efficace azione protettiva sul ferro e sull'acciaio esposti in determinati
ambienti, come acqua, vapore acqueo, sostanze organiche, solventi benzenici o
clorati.
Lo zinco forma diverse leghe, le più note sono l'ottone (zinco e
rame) e l'alpacca (zinco, rame e nichel).

Esempi di realizzazione
The Whale
Jüdisches
Museum

Kiasma Museum
Chapel of St. Ignatius