1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD PEDAGOGICA EXPERIMENTAL LIBERTADOR INSTITUTO PEDAGOGICO DE MIRANDA JOSÉ MANUEL SISO MARTÍNEZ ZINC Integrante: González, Richard Prof. Cruz Guerra Caracas, abril 2010

2. Zinc La palabra “zinc" viene del alemán antiguo "Zink", de oscuro origen, es un elemento químico de número atómico 30 y símbolo Zn situado en el grupo 12 de la tabla periódica de los elementos. Es el vigésimo tercer elemento más abundante en la Tierra y una de sus aplicaciones más importantes es el galvanizado del acero. Es un metal de color blanco azulado que arde en aire con llama verde azulada. El aire seco no le ataca pero en presencia de humedad se forma una capa superficial de óxido o carbonato básico que aísla al metal y lo protege de la corrosión.

3. Propiedades físicas _ Es un metal se encuentra presente en forma sólida. _Es diamagnético _ Punto de fusión bajo 419.52 °C _ Punto de ebullición bajo 906.84 °C _ Color blanco azulado, que arde en aire con llama verde azulada _ Elevada conductividad térmica 116 W _ Elevada conductividad eléctrica _ En presencia de humedad forma una capa superficial de óxido o carbonato básico que aísla al metal y lo protege de la corrosión _ Alta Densidad de 7140 Kg/m3 (7.1 veces la densidad del agua)

4. Propiedades químicas _ Es un metal de transición _ Se utiliza en el galvanizado del acero para protegerlo contra la oxidación. _Puede disolverse en bases y ácido acético _ Reacciona con ácidos no oxidantes, pasando al estado de oxidación +2 (anfótero) y liberando hidrógeno _ Se pueden realizar aleaciones con aluminio, cobre magnesio, níquel y estaño

5. Propiedades mecánicas _Presenta baja dureza de 2.5 Mohs _ Presenta gran resistencia a la deformación plástica _ Poca maleabilidad, debe ser calentado a 100 °C para poder laminarlo _ En aleación conjunta con otros elementos como el aluminio y el cobre presenta buena maquinabilidad y ductilidad

6. Proceso de extracción del zinc La producción del zinc comienza con la extracción del mineral que puede realizarse tanto a cielo abierto como en yacimientos subterráneos. Los principales minerales de zinc son la blenda (ZnS), la smithsonita (carbonato de cinc, ZnCO3), y la calamina (silicato de zinc). El zinc se puede obtener por tostación de sus minerales, produciendo el óxido (el calcinado), y por la subsiguiente reducción del dicho óxido con carbón o hulla. smithsonita calamina Blenda acaramelada

7. Proceso de obtención vía seca: Se utiliza para minerales con altos contenidos de hierro, primeramente se 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 O2 -> 2 ZnO + 2 SO2 ZnO + CO -> Zn + CO2 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 + CO2

8. vía húmeda: Primeramente se realiza el tueste obteniendo el óxido que se 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, 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.

9. Aplicaciones de las aleaciones en los procesos de fabricación de piezas El metal se usa principalmente como capa protectora o galvanizado para el hierro y el acero, y como componente de distintas aleaciones, especialmente del latón, en las placas de las pilas (baterías) eléctricas secas, y en las fundiciones a troquel. El óxido de zinc, conocido como zinc blanco, se usa como pigmento en pintura. También se utiliza como relleno en la industria del caucho. El cloruro de zinc se usa para preservar la madera y como fluido soldador. El sulfuro de zinc es útil en aplicaciones relacionadas con la electroluminiscencia, la fotoconductividad, la semiconductividad y otros usos electrónicos; se utiliza en los tubos de las pantallas de televisión y en los recubrimientos fluorescentes, piezas de fundición inyectada en la industria de automoción, Metalurgia de metales preciosos y eliminación de la plata del plomo.

10. Propiedades y aplicaciones Protección contra la corrosión en acero mediante el zinc zincado (galvanizado): Una pieza de acero, previamente limpiada superficialmente, es sumergida en cinc fundido, en ese baño ocurre una reacción entre el zinc y el hierro formando una capa intermedia entre el revestimiento de cinc puro y el metal base. Metalizado de zinc (deposición por aspersión): En este procedimiento las placas de acero son limpiadas mediante un chorro de arena (sandblasting) y posteriormente rociadas con pequeñas partículas de zinc fundido mediante una pistola especial. El espesor de la película protectora se puede controlar con facilidad y no hay restricciones con respecto al tamaño de la pieza.

11. Cincado electrolítico (galvanoplastia): La galvanoplastia o electroplateado es el proceso basado en el traslado de iones metálicos desde un ánodo a un cátodo en un medio líquido, compuesto fundamentalmente por sales metálicas y ligeramente acidulado. Sherardizado: En este procedimiento piezas de tamaño pequeño son agitadas en un recipiente, con cinc en polvo a una temperatura inferior a la de su punto de fusión. Este procedimiento es mucho menos utilizado que el galvanizado, sin embargo genera propiedades útiles como dureza y resistencia al desgaste del revestimiento.

12. Pinturas con pigmentos ricos en zinc Las superficies de acero limpias son recubiertas con una pintura que contiene una cantidad suficiente de zinc para volver conductor eléctrico el recubrimiento. Estas pinturas confieren protección catódica siempre que el contenido de cinc metálico sea alto (80% - 95% en peso), de modo que sea posible establecer contacto eléctrico entre las partículas dispersas en la matriz de la película de revestimiento, entre ellas y la superficie de la pieza o estructura de acero.

13. Aleaciones dúctiles de zinc Existen varias aleaciones a base de zinc que admiten conformabilidad, soldabilidad y poseen resistencia a la corrosión, se componen de pequeñas porciones de aleantes, como plomo (0.1 - 0.5%) cadmio (0.5 - 0.45%) cobre (0.85 - 1.25%) y magnesio (0.006 - 0,016%) con presencia en bajas concentraciones de impurezas tales como hierro, estaño y aluminio. Las aleaciones convencionales de zinc poseen baja resistencia a fluencia. Se han desarrollado aleaciones de zinc-cobre-titanio que poseen mejor comportamiento a la fluencia, permitiendo su uso en aplicaciones estructurales de mediano desempeño. Las principales aplicaciones de las aleaciones dúctiles de zinc son baterías secas, placas fotográficas, placas litográficas, y de construcciones civiles ( canaletas, tajados, etc.)

14. Aleaciones de zinc para fundición a presión Las aleaciones de cinc industrialmente usadas para coladas bajo presión son llamadas “zamac”. Son aleaciones de cinc con aluminio, cobre y magnesio. De todas las aleaciones no ferrosas para colar a presión, las aleaciones de zinc son las que poseen mejor área de aplicación, debido a sus particulares propiedades físicas, mecánicas y de fundido, además tiene una gran capacidad para ser revestidas mediante electrodeposición o con pinturas.

15. La alpaca, plata alemana o metal blanco es una aleación ternaria compuesta por zinc (8 a 45 por ciento), cobre (45 a 70 por ciento) y níquel (8 a 20 por ciento), con un color y brillo parecido al de la plata. Las aleaciones que contienen más de un 60% de cobre son monofásicas y se caracterizan por su ductilidad y por la facilidad para ser trabajadas a temperatura ambiente, la adición de níquel confiere una buena resistencia a los medios corrosivos. Entre las aplicaciones se encuentran la fabricación de vajillas de mesa, bombillas (sorbete) para mate, cremalleras, objetos de bisutería, llaves de los instrumentos musicales (ej. oboe), diales de los aparatos de radio, monedas, instrumentos quirúrgicos y dentales y reóstatos.

16. Latón El latón, es una aleación de cobre y zinc que se realiza en crisoles o en un horno de reverbero o de cubilote. Las proporciones de Cobre y Zinc se pueden variar para crear un rango de latones con propiedades variables. En los latones industriales el porcentaje de Zn se mantiene siempre inferior al 50%. Su composición influye en las características mecánicas, la fusibilidad y la capacidad de conformación por fundición, forja, estampación y mecanizado. En frío, los lingotes obtenidos pueden transformarse en láminas de diferentes espesores, varillas o cortarse en tiras susceptibles de estirarse para fabricar alambres. Su densidad también depende de su composición. En general, la densidad del latón ronda entre 8,4g / cm3 y 8,7g / cm3

17. Aplicaciones _Fabricación de muchos instrumentos musicales de aliento, lengüetas sonoras para armonios, acordeones y registros de lengüetería para órganos musicales. _Por su acción antimicrobiana, se usa en los pomos de las puertas en los hospitales, que se desinfectan solos a diferencia de los metálicos. _Como no produce chispas por impacto mecánico, se utiliza en la fabricación de envases para la manipulación de compuestos inflamables. _Fabricación de válvulas para uso industrial. _En joyería conocida como bisutería, y elementos decorativos, _En armamento, calderería, soldadura, fabricación de alambres, tubos de condensador, terminales eléctricas, elaboración de dinero moneda. _Como no es atacado por el agua salada, se usa en las construcciones de barcos, equipos pesqueros y marinos, hélices de barco por su resistencia a la cavitación.

18. GRACIAS