Zink [1]

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Zink [1]

Zink (Zincum, Spiauter). I. Chemisches Zeichen Zn, √Ąquivalent 32,5 (H = 1) od. 406,5 (O = 100), Metall, findet sich ziemlich h√§ufig in der Natur, doch niemals gediegen; mit Schwefel verbunden in der Zinkblende, als Oxyd im Rothzinkerz, als kohlensaures u. kieselsaures Zinkoxyd im Galmei, als schwefelsaures Zinkoxyd im Zinkvitriol; au√üerdem noch in einigen wenigen Mineralien. Obgleich die Benutzung des Galmei (Cadmia) zur Darstellung gelber Metalllegirungen schon im Alterthume, das Metall selbst in China u. Ostindien l√§ngst bekannt war u. von dort unter dem Namen Tutanego in den Handel kam, so wurde es doch erst in der Mitte des vorigen Jahrhunderts in Europa u. zwar zuerst in England h√ľttenm√§nnisch gewonnen. Paracelsus scheint es zuerst als ein eigenth√ľmliches Metall erkannt zu haben; er f√ľhrte den Namen Z. ein. Das im Handel vorkommende Z. ist niemals vollkommen rein, enth√§lt meist Eisen, Mangan, Blei, Kupfer, Cadmium, Arsenik, Antimon, auch Zinn, Kobalt u. Nickel, u. kann von diesen Beimengungen durch Destillation befreit werden, wobei man das zuerst √úberdestillirte, welches cadmium- u. arsenikhaltig ist, beseitigt u. die Destillation nicht bis zur vollst√§ndigen Verfl√ľchtigung des Zinks gehen l√§√üt. Chemisch reines Z. l√§√üt sich nur durch Destillation von reinem Zinkoxyd mit Kohle od. in einem raschen Strom von Wasserstoffgas darstellen. Das reine metallische Z. ist wei√ü mit einem Stich ins bl√§uliche, stark gl√§nzend, vom specifischen Gewicht 7,03 bis 7,2; schmilzt bei 412¬į C. u. erstarrt krystallinisch k√∂rnig; bei Gl√ľhhitze gegossen erscheint es nach dem Erkalten grobbl√§ttrig; die Krystalle sind hexagonale Prismen; nach G. Rose kann es auch in regul√§ren Octa√ędern krystallisiren. Bei gew√∂hnlicher Temperatur ist es nicht sehr z√§h, bei 100‚Äď150¬į l√§√üt es sich dagegen in d√ľnne Bleche walzen u. wird bei 200¬į wieder so spr√∂de, da√ü es zu Pulver gesto√üen werden kann. Ebenso ist auch das bei sehr hoher Temperatur gegossene Z. spr√∂d, das bei m√∂glichst geringer Hitze gegossene dehnbar. Bei beginnender Wei√ügl√ľhhitze verdampft das Z., der Dampf entz√ľndet sich u. verbrennt mit bl√§ulicher Flamme zu Zinkoxyd. An der Luft √ľberzieht sich das Z. sehr bald mit einer d√ľnnen Kruste von basisch kohlensaurem Zinkoxyd, welche sehr fest am Metall haftet u. dasselbe vor weiterer Oxydation sch√ľtzt. Bei gew√∂hnlicher Temperatur zerlegt es das Wasser nicht, wohl aber in der Gl√ľhhitze u. bei Gegenwart von S√§uren unter Entwickelung von Wasserstoff. Vollkommen reines Z. wird von S√§uren nur schwierig aufgel√∂st, sehr leicht aber bei Gegenwart von elektronegativen Metallen; daher erfolgt die L√∂sung schneller in Metallgef√§√üen als in Glasgef√§√üen, u. bes. schnell in Ber√ľhrung mit Platin. Viele Erzmetalle, wie Kupfer, Blei, Cadmium, werden durch Z. aus ihren Aufl√∂sungen metallisch gef√§llt, l√∂sen sich also, wenn sie dem Z. beigemischt sind, nicht in der S√§ure auf, sobald Z. im √úberschu√ü vorhanden ist. Auch √§tzende Alkalien l√∂sen das Z. auf, bes. bei Gegenwart von andern Metallen. Die Anwendung des Z-s ist eine sehr mannichfache; es wird zu Statuen, Ornamenten u. allerhand Luxusartikeln gegossen; Zinkblech dient zum Dachdecken, zu Rinnen, Wasserbeh√§ltern, Badewannen, ferner zu Schildern, Etiquetten u. vielen[630] √§hnlichen Zwecken, auch statt des viel theureren Kupfers zum Notendruck, zum Schutz des Eisens gegen das Rosten, zu galvanischen Batterien u. zur Entwickelung von Wasserstoffgas, zum √úberziehen der Telegraphendr√§hte. Eine gro√üe Menge Z. wird auch zu Messing, Bronce, Argentan, Lagermetall, zu unechtem Blattsilber u.a. Metallgemischen verarbeitet; auch viel Zinkpr√§parate werden in der Technik u. der Heilkunde angewendet, so bes. das Zinkwei√ü als wei√üe Farbe statt des Bleiwei√ües, der Zinkvitriol in der F√§rberei. Vgl. Z. in seinen verschiedenen Verwendungsarten, Breslau 1857.

II. Verbindungen des Z-s. A) Mit Sauerstoff: a) Zinkoxyd, ZnO, findet sich in der Natur mit Manganoxydul vereinigt als Rothzinkerz. Es bildet sich, wenn Z. in einem schief im Ofen liegenden Tiegel bis zum schwachen Gl√ľhen erhitzt wird, wo es mit blendend bl√§ulich gr√ľner Flamme verbrennt. Der hierbei aufsteigende, dichte, wei√üe Rauch legt sich zum Theil an der oberen Wand des Tiegels in Form einer feinen flockigen, wei√üen Masse an (Zinkblumen, Flores zinci, Nihilum album, Lana philosophica), welche durch Schl√§mmen u. nochmaliges Gl√ľhen von beigemengtem metallischem Z. getrennt wird. Auch bei der h√ľttenm√§nnischen Gewinnung des Z-s legt sich Zinkoxyd als wei√üe od. graue Masse an die Wandungen des Ofens an u. war bes. fr√ľher unter dem Namen Tulia (T. alexandrina, Cadmia fornacum, Nihilum griseum) officinell. Durch F√§llen von Zinkl√∂sungen mit kohlensaurem Natron u. Gl√ľhen des Niederschlags erh√§lt man reines Zinkoxyd; nach Brunner gl√ľht man ein Gemenge von zwei Theilen schwefelsaurem Zinkoxyd u. einem Theil calcinirter Soda u. laugt die Masse mit Wasser aus. Das Zinkoxyd ist ein wei√ües od. schwach gelbliches Pulver, wird beim Erhitzen citronengelb, beim Erkalten aber wieder wei√ü; nach dem Gl√ľhen leuchtet es noch eine Zeit lang im Dunkeln fort. In Wasser ist es unl√∂slich, bildet aber damit ein Hydrat, welches durch F√§llen einer Zinkaufl√∂sung mit Kali erhalten wird; S√§uren, √§tzende Alkalien u. kohlensaures Ammoniak l√∂sen es leicht, bes. das frisch gef√§llte Hydrat. Aus der ammoniakalischen L√∂sung erh√§lt man mit H√ľlfe eines galvanischen Zinkkupferelements rhombische Krystalle des Zinkoxydhydrats, ZnO, HO. Mit Salzen bildet das Zinkoxyd meist farblose, krystallisirbare Salze von herbem, metallischen Geschmack u. giftiger Wirkung. In den Aufl√∂sungen der Zinkoxydsalze geben √§tzende Alkalien einen wei√üen Niederschlag von Zinkoxydhydrat, welcher sich im √úberschu√ü des F√§llungsmittels aufl√∂st, kohlensaures Ammoniak einen wei√üen Niederschlag von basisch kohlensaurem Zinkoxyd, welcher sich im √úberschu√ü aufl√∂st; Schwefelammonium f√§llt wei√ües, in Essigs√§ure unl√∂sliches Schwefelzink; Blutlaugensalz wei√ües Ferrocyanzink. Man wendet das Zinkoxyd jetzt h√§ufig als Ersatzmittel f√ľr Bleiwei√ü an u. nennt es Zinkwei√ü. Bei der Fabrikation desselben bringt man Z. in Retorten aus Glash√§fenmasse. Diese liegen zu 8‚Äď10 in zwei r√ľckw√§rts zusammensto√üenden Reihen in einem Flammenofen. Sobald die Retorten bis zum Wei√ügl√ľhen erhitzt worden sind, werden eine bis zwei Zinktafeln in jede Retorte gebracht. Das Metall verwandelt sich in D√§mpfe, welche durch die √Ėffnung der Retorte entweichen u. sogleich nach ihrem Austritt aus der Retorte einen bis auf 300¬į erhitzten Luftstrom treffen, durch welchen das Z. zu Oxyd verbrannt wird. Das entstandene lockere Zinkoxyd wird durch den Luftstrom fortgerissen u. in Kammern gef√ľhrt, in welchen es sich allm√§lig absetzt. Es ist wei√ü u. kann sofort ohne Mahlen u. Schl√§mmen mit dem Firni√ü verrieben werden. Das Zinkwei√ü kommt etwas theurer zu stehen als Bleiwei√ü, deckt aber besser u. beh√§lt auch bei schwefelwasserstoffhaltigen Ausd√ľnstungen seine wei√üe Farbe. b) Zinksuperoxyd, von Thenard entdecktes, wei√ües, geruch- u. geschmackloses Pulver, ist in Wasser unaufl√∂slich, in nassem Zustande aufbewahrt od. erw√§rmt zersetzt es sich von selbst, wird durch Behandlung des Zinkoxydhydrats mit Wasserstoffhyperoxyd dargestellt. B) Mit Schwefel: Schwefelzink, ZnS, findet sich in der Natur als Zinkblende (s.d.). K√ľnstlich l√§√üt sich die Verbindung durch Zusammenschmelzen von Z. u. Schwefel nicht darstellen; beim Erhitzen von Z. mit Schwefelleber od. auch mit Zinnober erfolgt die Vereinigung mit Explosion. Auch durch Erhitzen von Zinkoxyd mit Schwefel, durch Gl√ľhen von schwefelsaurem Zinkoxyd mit Kohle, durch F√§llung der Zinkoxydsalze aus ihren alkalischen od. essigsauren L√∂sungen mittelst Schwefelwasserstoff od. Schwefelammonium erh√§lt man Schwefelzink; dasselbe ist wei√ü, in Essigs√§ure unl√∂slich; l√∂slich in st√§rkeren S√§uren unter Entwickelung von Schwefelwasserstoff. Das auf trocknem Wege dargestellte Schwefelzink ist gelb. C) Mit Selen vereinigt sich das Z. unter Explosion, wenn man metallisches Z. in Selendampf erhitzt; verd√ľnnte Salpeters√§ure scheidet aus dieser Verbindung Selen ab. D) Mit Chlor: Zinkchlorid (Zinkchlor√ľr, Chlorzink) ZnCl; wasserfrei erh√§lt man es durch Erhitzen von Zinksp√§hnen, in trocknem Chlorgas, od. durch Erhitzen von Z. mit Quecksilbersublimat in einer Retorte, wobei das Zinkchlor√ľr sich verfl√ľchtigt u. in der Vorlage zu einer wei√ülichen, durchscheinenden, wachsartigen Masse (Zinkbutter) sich verdichtet. Es schmilzt bei einigen Graden √ľber 100¬į C., verfl√ľchtigt sich bei Gl√ľhhitze u. sublimirt in wei√üen Nadeln, zerflie√üt an der Luft, l√∂st sich leicht in Wasser u. Alkohol. Aus letzter Aufl√∂sung krystallisirt eine Verbindung von zwei Atomen Chlorzink u. einem Atom Alkohol in kleinen Krystallen. Es wirkt innerlich genommen krampfstillend, Brechen erregend, √§u√üerlich als √Ątzmittel. Wird meist nur als letzteres bei veralteten od. krebsartigen Geschw√ľren, in Aufl√∂sung von einigen Gran in der Unze Wasser angewendet. Innerlich gebraucht man meist den Zink√§ther, eine Aufl√∂sung von einem Theil Zinkbutter in einem Theil Alkohol u. vier Theilen Schwefel√§ther; er ist bes. gegen Veitstanz, Epilepsie, Gesichtsschmerz versucht worden. Eine Aufl√∂sung des Chlorzinks erh√§lt man durch Behandeln des Z-s mit Salzs√§ure. Sie gibt beim Verdampfen anf√§nglich eine gallertartige, endlich eine schmutzig wei√üe od. br√§unliche Salzmasse, welche bei der Destillation ZnCl liefert. Die Aufl√∂sung h√§lt das Wasser sehr hartn√§ckig zur√ľck u. kann daher als Bad, um Substanzen einer gleichf√∂rmigen hohen Temperatur auszusetzen, benutzt werden. Bei 10¬į K√§lte krystallisirt sie in wasserhaltigen Rhombo√ędern. Rohe L√∂sungen von Zink in Salzs√§ure werden h√§ufig zum Impr√§gniren der Eisenbahnschwellen angewendet, um dieselben vor der schnellen Zerst√∂rung durch F√§ulni√ü zu sch√ľtzen, s. Holzconservirung C) c). Das Chlorzink dient. ferner als Reagens bei mikroskopischen Untersuchungen, indem eine mit Jod u. Jodkalium

[631] versetzte L√∂sung davon die Zellenmembran u. Cellulose violett f√§rbt. Beim F√§llen von Chlorzinkl√∂sung mit Ammoniak erh√§lt man je nach der Menge des F√§llungsmittels verschiedene basische Chloride, welche im Wasser meist sehr schwer l√∂slich sind. Ein solches basisches Chlorid erh√§lt man auch beim Vermischen von Zinkoxyd mit concentrirter Chlorzinkl√∂sung; diese Mischung erh√§rtet nach kurzer Zeit zu einer sehr harten unl√∂slichen Masse, wenn man sie mit feinem Glaspulver zusammenknetet, u. wird daher zu Zahnkitt angewendet. Man fertigt jetzt in Paris ganze Gebisse aus dieser Masse, welche indessen wegen der geringen L√∂slichkeit in der Mundfl√ľssigkeit fortw√§hrend einen unangenehmen metallischen Geschmack erzeugen, Der Suesser'sche Zahncement ist dieselbe Masse. Mit den Chloriden der Alkalimetalle vereinigt sich das Chlorzink zu Doppelverbindungen in sehr mannigfachen Verh√§ltnissen. Die Verbindung des Chlorzinks mit Salmiak findet beim L√∂then, beim Verzinnen u. Verbleien von Kupfer u. Eisen u. in √§hnlichen F√§llen eine ausgedehnte Anwendung (L√∂thwasser). E) Mit Jod verbindet sich das Z. direct zu Zinkiod√ľr (Jodzink), ZnI, wenn man Z. mit Iod u. Wasser bis zur Entf√§rbung digerirt od. Z. in Ioddampf erhitzt. Das Iodzink ist farblos, sublimirt in zerflie√ülichen Nadeln; das auf nassem Wege bereitete krystallisirt in quadratischen Octa√ędern. F) Mit Brom: Bromzink, ZnBr, entsteht, wenn man Bromd√§mpfe √ľber gl√ľhendes Z. leitet, od. beim Aufl√∂sen von Z. in w√§sseriger Bromwasserstoffs√§ure; es krystallisirt schwer; aus der L√∂sung sublimirt die Verbindung bei hoher Temperatur in Gestalt wei√üer, zerflie√ülicher, leicht schmelzbarer Nadeln. G) Mit Phosphor: Phosphorzink bildet sich als graue metallgl√§nzende Masse, wenn man Phosphor auf schmelzendes Z. wirst; es ist etwas dehnbar u. riecht beim Feilen nach Phosphor. Werden Zinkoxyd, Phosphors√§ure u. Kohlenpulver heftig gegl√ľht, so sublimirt silberwei√ües metallgl√§nzendes Phosphorzink; bei Anwendung von 2 √Ąquivalenten Zinkoxyd, 1 √Ąquivalent Phosphors√§ure u. 7 √Ąquivalenten Kohle erh√§lt man ein dunkelstahlgraues, zuweilen krystallinisches Sublimat von der Zusammensetzung Zn3 P. H) Mit Fluor: Fluorzink, ZnFl, durch Behandeln von Z. mit Flu√üs√§ure erhalten, ist in Wasser schwer, in verd√ľnnter Flu√üs√§ure leicht l√∂slich. L) Mit Stickstoff: Stickstoffzink, Zn3 N, graues Pulver, welches sich mit Wasser √§u√üerst heftig zersetzt unter Bildung von Zinkoxyd u. Ammoniak; entsteht, wenn man durch eine √§therische L√∂sung von Zink√§thyl Ammoniakgas leitet u. das entstandene Zinkamid bis zum Rothgl√ľhen erhitzt. K) Mit Cyan: Cyanzink, ZnC2N, ein wei√üer, in Wasser unl√∂slicher, in Essigs√§ure schwer l√∂slicher Niederschlag, welchen man beim Vermischen von Zinkoxydl√∂sungen mit l√∂slichen Cyanmetallen od. von einer mit essigsaurem Alkali vermischten L√∂sung von schwefelsaurem Zinkoxyd mit Cyanwasserstoffs√§ure findet; auch Zinkoxyd verwandelt sich beim Digeriren mit w√§sseriger Blaus√§ure in Cyanzink. In hoher Temperatur verfl√ľchtigt sich das Cyanzink zum Theil; starke S√§uren zerlegen es unter Entwickelung von Blaus√§ure. Mit den l√∂slichen Cyan√ľren geht das Cyanzink l√∂sliche Verbindungen ein.

III. Gewinnung des Z. s. Die wichtigsten Erze zur h√ľttenm√§nnischen Gewinnung des Z-s sind: der Galmei (Zinkspath, edler Galmei, kohlensaures Zinkoxyd), das Kieselzinkerz (Kieselgalmei, gemeiner Galmei, wasserhaltiges kieselsaures Zinkoxyd) u. die Zinkblende (Schwefelzink); die bei Weitem gr√∂√üte Menge Z. wird aus dem Galmei gewonnen. Der Zinkh√ľttenbetrieb zu Altenberg bei L√ľttich (der belgische Zinkh√ľttenbetrieb) charakterisirt sich durch die Anwendung von Thonr√∂hren als Retorten; man verwendet Galmei, von welchem man das Wei√ü- u. das Rotherz unterscheidet; ersteres enth√§lt durchschnittlich 46 Procent, letzteres 34 Proc. Beide l√§√üt man abliegen, um sie m√ľrbe u. spr√∂der zu machen, worauf eine R√∂stung im Schachtofen folgt. Die Erze werden fein gemahlen u. dann mit einem Gewichte trockener, gepulverter Steinkohle gemischt. Die irdenen R√∂hren, in denen die Reduction erfolgt, haben eine L√§nge von 1,1 Meter u. eine Weite von 0,15. Sie sind zu 42 in einem cylindrischen Ofen auf in der R√ľckwand angebrachte Vorspr√ľnge gelegt, w√§hrend die Vorderwand aus gu√üeisernen Platten besteht, in welchen √Ėffnungen das offene Ende der R√∂hren aufnehmen u. etwas herum ragen lassen. Die R√∂hren liegen ein wenig nach vorne geneigt u. werden mit der Flamme einer Steinkohlenrostfeuerung erhitzt. Es befinden sich vier derlei √Ėfen zusammengestellt u. die Eisen sind in der Mitte des Geb√§udes vereinigt. Zur Beschickung eines Ofens verwendet man 500 Kilogr. Erz. Die Vorlage ist eine konisch geformte, gu√üeiserne R√∂hre, welche horizontal in die Retortenm√ľndung eingeschoben u. offen gelassen wird, bis die ersten Zinkd√§mpfe sich durch das hellere Leuchten der Kohlenoxydgasflamme zu erkennen geben, wonach man sie durch Aufschieben eines schmalen, konisch verengten Ansatzes aus Eisenblech verschlie√üt. Nach zweist√ľndigem Feuern wird der Blechansatz abgenommen, das darin angesammelte Gemenge von Z. u. Zinkoxyd entfernt u. das in der Vorlage befindliche, fl√ľssige Z. in eine eiserne Plattenform gegossen. Der Verlust betr√§gt nach dieser Methode fast 1/4 des Zinkgehaltes der Erze, welcher als Zinksilicat im R√ľckstande bleibt. Das belgische Verfahren ist auch zu Stolberg bei Aachen u. zu Iserlohn in Westfalen eingef√ľhrt. Die Gewinnung des Z-s in Oberschlesien, Polen, Krakau u. Galizien geschieht in Muffel√∂fen, welche den Glas√∂fen nicht un√§hnlich sind. In einer H√ľtte stehen gew√∂hnlich zwei Ofen neben einander. Am vortheilhaftesten besetzt man jeden Ofen mit 10 Muffeln, welche in zwei Reihen zu den beiden Seiten des Rostes stehen, so da√ü die Flamme des Brennmaterials sie so viel als m√∂glich umspielt; die Muffeln haben an der vordern Seite zwei √Ėffnungen, von denen die eine zum Entfernen der Destillationsr√ľckst√§nde, die andere zum Beschicken dient; in die letztere ist ein knief√∂rmig gebogenes Rohr eingesetzt, in welchem sich die Zinkd√§mpfe condensiren; die H√∂he der mittleren Muffeln betr√§gt 11/2 Fu√ü, die L√§nge 3 Fu√ü. In jede Muffel tr√§gt man ger√∂steten Galmei, gemengt mit einem gleichen Ma√ü, od. 1/3 dem Gewicht nach, kleiner verkohlter Steinkohlenst√ľcke (Cinder). 6‚Äď8 Stunden nach dem Eintragen ist die Destillation in vollem Gange, in 24 Stunden ist sie vollendet; dann tr√§gt man sogleich ein zweites Gemenge ein. Nach drei Destillationen wird mit einer Kr√ľcke der Destillationsr√ľckstand herausgenommen, welcher haupts√§chlich aus Kieselerde, Thonerde, Eisenoxydul, Zinkoxyd, Kalkerde u. unvollkommen zersetztem Kieselerdezinkerz besteht. Bei[632] der Destillation verbrennt stets etwas Z., ungef√§hr 2‚Äď4 Procent. Das Zinkoxyd, welches beim Anfang der Destillation gewonnen wird, enth√§lt, wenn das Erz Cadmiumoxyd enthielt, fast alles Cadmiumoxyd, da das Cadmium fl√ľchtiger ist, als das Zinkoxyd, u. kann daher zur Cadmiumdarstellung verwandt werden. Bei dem englischen Verfahren wendet man Tiegel an, durch deren Boden ein offenes weites Rohr geht, welches in ein darunter befindliches, mit Wasser angef√ľlltes Gef√§√ü m√ľndet. Man trifft in England die Zinkh√ľtten in der Gegend von Bristol u. Birmingham, auch bei Sheffield.


Pierer's Lexicon. 1857‚Äď1865.

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