Цинк с водой что будет

Цинк – химически активный металл, обладает выраженными восстановительными свойствами, по активности уступает щелочно-земельным металлам. Проявляет амфотерные свойства.

Взаимодействие с неметаллами

При сильном нагревании на воздухе сгорает ярким голубоватым пламенем с образованием оксида цинка:

При поджигании энергично реагирует с серой:

С галогенами реагирует при обычных условиях в присутствии паров воды в качестве катализатора:

При действии паров фосфора на цинк образуются фосфиды:

С водородом, азотом, бором, кремнием, углеродом цинк не взаимодействует.

Взаимодействие с водой

Реагирует с парами воды при температуре красного каления с образованием оксида цинка и водорода:

Взаимодействие с кислотами

В электрохимическом ряду напряжений металлов цинк находится до водорода и вытесняет его из неокисляющих кислот:

Взаимодействует с разбавленной азотной кислотой, образуя нитрат цинка и нитрат аммония:

Реагирует с концентрированными серной и азотной кислотами с образованием соли цинка и продуктов восстановления кислот:

Взаимодействие со щелочами

Реагирует с растворами щелочей с образованием гидроксокомплексов:

при сплавлении образует цинкаты:

Взаимодействие с аммиаком

С газообразным аммиаком при 550–600°С образует нитрид цинка:

растворяется в водном растворе аммиака, образуя гидроксид тетраамминцинка:

Взаимодействие с оксидами и солями

Цинк вытесняет металлы, стоящие в ряду напряжения правее него, из растворов солей и оксидов:

Источник

В воде

Довольно распространенным обстоятельством для оцинкованной стали является ее взаимодействие с водой. Влага оказывает сильное коррозионное воздействие на большинство металлов, включая железо и цинк. Несмотря на сложность прогнозирования коррозии, горячее цинкование металла является одним из лучших способов защиты от коррозии для подобных металлоконструкций из-за его полного и равномерного покрытия. По аналогии с цинковой патиной в атмосферных условиях, в некоторых жидких средах цинковое покрытие приобретает пассивную пленку на поверхности, замедляя скорость коррозии.

Также как и в почве, прогнозировать скорость коррозии металла в воде довольно трудно. Многие параметры влияют на коррозию металлов в водной среде, в том числе уровень рН, содержание кислорода, температура воды, течение, присутствие ингибиторов, а также условия приливов и отливов. Первым шагом в решении вопроса долговечности оцинкованной стали является правильное покрытие для металлоконструкций, чтобы определить, какой тип воды будет использоваться. Вода может быть разделена на несколько различных типов: чистая вода (например, дистиллированная вода), пресная вода или морская вода и каждый из них имеет различные механизмы, которые определяют максимальную скорость коррозии.

Чистая вода

Чистая или дистиллированная вода, как правило, очень агрессивна по отношению к цинковому покрытию из-за присутствия растворенного кислорода и углекислого газа. Скорость коррозии стали растет с аэрацией чистой воды. Растворенный кислород в чистой воде усиливает скорость коррозии в пять-десять раз в сравнении с уголекислотой.

Пресная вода

Цинкование успешно используется для защиты стали, которая контактирует с пресной водой. Пресная вода относится ко всем формам воды, кроме морской воды. Такая вода может быть классифицирована в соответствии с ее происхождением или применением. Сюда входят такие типы воды как горячая и холодная бытовая вода, промышленные воды, речная, озерная и вода каналов. Коррозия цинка в пресной воде представляет собой сложный процесс, контролируемый в основном примесями в воде. Даже дождевая вода содержит кислород, азот, углекислый газ и другие растворенные газы, в дополнение к частицам пыли и дыма.

В грунтовых водах зачастую присутствуют микроорганизмы, продукты эрозии почвы, гниющая растительность, растворенные соли кальция, магния, железа и марганца, и взвешенных коллоидных веществ. Все эти вещества и другие факторы, такие как рН, температура и движение воды влияют на структуру и состав продуктов коррозии, образующихся на открытой поверхности цинка.

Относительно небольшие различия в содержании пресной воды или условиях контакта может привести к сравнительно существенным изменениям в скорости коррозии оцинкованной стали. Таким образом, не существует простого правила, регулирующего скорость коррозии цинка в пресной воде. Тем не менее, некоторые исследования показывают, что жесткая вода гораздо меньше влияет на скорость коррозии стали, чем мягкая вода. В условиях умеренной или высокой жесткости воды, естественный масштаб нерастворимых солей имеет тенденцию к образованию на оцинкованной поверхности. В сочетании с цинком они образуют защитный барьер карбоната кальция и основного карбоната цинка, которые замедляют скорость коррозии.

Самыми существенными факторами, влияющими на скорость коррозии цинка в пресной воде, являются растворенные газы, минеральный уровень жесткости и скорость потока.

Газы: больше кислорода означает, что больше продуктов коррозии образуется на поверхности цинка, которые увеличивают ее скорость. По этой причине, полное погружение в воду оцинкованных металлоконструкций лучше, чем частичное погружение, так как под водой меньше кислорода. Средние и нижние слои воды, как правило, имеют более низкое содержание растворенных частиц кислорода, поэтому коррозия является низкой, в то время как поверхностные воды и источники имеют более высокие коррозионные показатели.

Жесткость: в жесткой воде при контакте с оцинкованным металлом образуется карбоната цинка, который, в отличие от оксида цинка, не растворяется в воде. Карбонатные отложения цинка на поверхности цинка создают пассивную пленку, замедляя коррозию. Чем мягче вода, тем ниже процент содержания карбоновых солей; поэтому, мягкая вода является более коррозионной, чем вода жесткая.

Скорость потока: более высокие скорости потока имеют тенденцию к увеличению коррозии, так как он действует аналогично ветру при атмосферном воздействии — это означает повышенный абразивный износ.

Оцинкованные покрытия и морская вода

Оцинкованные покрытия обеспечивают значительную защиту стали, погруженную в морскую воду и подвергнутую воздействию солевого тумана. Факторы, влияющие на коррозию цинка в пресной воде, также применяются к морской воде.

Температура: Чем теплее вода, тем выше атака на цинк из-за реакции между кислородом и цинком, которая происходит быстрее при более высоких температурах. Поэтому в тропическом климате морская воде гораздо более коррозионная, чем морская вода умеренного климата. Умеренные морские воды имеют цикл замораживания, и часто менее агрессивных по отношению к оцинкованной стали, чем даже пресная вода.

Ионизация: При умеренной температуре существует образование форм солей цинка с магнием и кальцием, которые не растворимы в воде. Эти пассивные соединения образуют на поверхности цинка, препятствующего коррозии металла от реакции с кислородом и хлоридами, и замедляют скорость коррозии. Тропические воды имеют тенденцию к затруднению развития этих соединений, поскольку чем холоднее температура, тем лучше их образование.

Учитывая высокий уровень содержания хлоридов в морской воде, можно было бы ожидать очень высокой скорости коррозии цинка. Тем не менее, присутствие ионов магния и кальция в морской воде оказывает сильное ингибирующее действие на коррозию цинка в этом типе окружающей среды. При ускоренных лабораторных испытаниях иногда используют солевой раствор (NaCl), чтобы имитировать эффекты воздействия морской воды на оцинкованную сталь. Реальные результаты часто существенно отличаются от ускоренных лабораторных испытаний.

Источник

Можно ли пить воду с большим содержанием цинка?

Цинк является важным минералом, который естественно присутствует в некоторых продуктах питания и доступен как диетическая добавка. Цинк также встречается во многих таблетках и некоторых безрецептурных препаратах.

Цинк участвует во многих аспектах клеточного метаболизма. Он необходим для каталитической активности примерно 100 ферментов и играет роль в иммунной функции, синтезе белка, заживлении ран, синтезе ДНК и деления клеток. Цинк также поддерживает нормальный рост и развитие во время беременности, детства и подростковом возрасте, необходим для ощущения вкуса и запаха.

Исследования по этому направлению:

По растворимости в воде цинк приближается к железу и меди, но он подвижнее в связи с большей растворимостью его оксидов и гидроксидов. Среди минералов, в состав которых входит цинк, распространенные в природе сульфид цинка (сфалерит) и смитсонит, содержащий до 65% цинка. Источниками поступления цинка в воды является океанические железо-магниевые структуры и донные осадки вулканического происхождения. Значительное количество цинка поступает в водные объекты с техногенными загрязнениями. Важные источники поступления цинка в водные объекты — рудничные смывные воды и сточные воды гальванических цехов, производств бумаги, лаков и красок, химических средств защиты растений, комбинатов цветной металлургии и тепловых электростанций, работающих на каменном угле. В воде цинк находится в растворимой форме и в составе взвешенных частиц органического и минерального происхождения.

Как другие микроэлементы, цинк в больших концентрациях может становиться токсичным, что проявляется в нарушении передачи нервных импульсов, торможении подвижности рыб и других функциональных нарушениях соматических органов. Токсическое действие растворенного в воде цинка зависит как от его концентрации, так и от наличия других химических элементов в воде. Так, в присутствии кадмия и меди в воде токсичность цинка для рыб возрастает, и, наоборот, в воде, насыщенной кальцием и магнием, для проявления токсического действия необходимы значительно более высокие его концентрации. Высокое содержание цинка в воде существенно ухудшает ее органолептические свойства, делает очень вязкой по вкусу.

Другие материалы по этому направлению:

В процессах, связанных с коловращением цинка в водных экосистемах, важная роль принадлежит водным организмам. Их способность к аккумуляции этого металла давно интересует ученых для возможности использования их в качестве показателей (мониторов) загрязнение водоемов и водотоков. Установлено, что водные растения и беспозвоночные накапливают в своем теле значительное количество микроэлементов в условиях, когда их содержание в воде имеет лишь слабо проявленную тенденцию к росту. В отличие от водных растений и беспозвоночных, у рыб высокая аккумулятивная способность к накоплению цинка в организме не выявлено.

Способность водных растений к накоплению цинка связана с особенностями его биологического действия. Он влияет на ключевые реакции фотосинтеза. Известна его роль в превращении соединений, содержащих сульфгидрильные группы, в обеспечении синтеза нуклеиновых кислот и белков. Вместе с другими элементами цинк участвует в регуляции синтеза крахмала и других реакциях, связанных с углеводным и фосфорным обменом у растений.

Источник

Цинк в сточных водах

Известно, что все вещества, которые находятся в окружающей среде, в той или иной степени оказывают влияние на флору и фауну. С учетом этого факта, для отслеживания оптимального уровня элементов и соединений регламентом устанавливается ПДК – предельно допустимая концентрация. С ее помощью можно установить, наносит ли вред определенное вещество при взаимодействии с внешней средой.

Исключением не является и цинк – один из самых распространенных металлов, который чаще всего обнаруживается в сточных водах. Стоки в свою очередь образуются как следствие промывки водой металлических изделий, которые повергаются операциям обезжиривания и фосфатирования. Цинк появляется в сточной воде во время обработки изделий, изготавливаемых из оцинкованных стальных листов.

Основные источники загрязнения сточных вод:

Предприятия цветной металлургии.
Фабрики, занимающиеся обогащением руды.
Предприятия, изготавливающие пергаментную бумагу, вискозные волокна и минеральные краски.

Цинк может накапливаться в сточных водах в больших количествах, впоследствии воздействуя на окружающую среду и загрязняя питьевые источники. Продолжительное воздействие цинка, превышающего ПДК, оказывает негативный эффект, взывая общее ослабление организма и повышая заболеваемость за счет снижения иммунитета.

ПДК цинка в разных водоисточниках

В определенных количествах цинк необходим человеческому организму, так как отвечает за ряд жизненных процессов. Его недостаток также может привести к возникновению различных заболеваний. Ежедневная норма потребления цинка составляет 15 мг, в связи с чем ПДК металла в питьевой воде равен 5 мг/л. В случае с водоемами хозяйственно-бытового назначения разрешенный уровень металла также высок и равен 1 мг/л. Отдельная норма устанавливается на рыбохозяйственные водоемы (0,01 мг/л).

Определение цинка в воде

Чтобы установить факт содержания цинка в воде, а также его концентрацию, может использоваться несколько методов. Одним из самых популярных, с учетом точности результата и более простой реализации, считается флуориметрический метод. Для проведения такого анализа необходимо наличие анализатора жидкости. Чаще всего для этого применяются аппараты серии «Флюорат».

Проведение анализа таким методом осуществляется с привлечением анализаторов от разных производителей. «Флюорат-02-5М» – модель отечественной разработки – используется большинством лабораторий, которые проводят анализ воды на предмет наличия определенных органических и неорганических веществ и соединений. В ней реализована возможность проведения анализа как в фотометрическом, так и в хемилюминесцентном режимах. Допустимая область спектра варьируется между 200 и 650 нм.

Флуориметрия – это количественный химический анализ, основанный на зависимости интенсивности свечения от общего количества вещества в отдельно взятом образце. В рамках исследования проба облучается УФ-областью, после чего происходит замер полученного спектра с применением фотодетектора. Впервые люминесценция как свечение раствора была описана в конце XVIII века, а уже в середине XIX века использовалась для проведения химического анализа.

С учетом высокой чувствительности метода флуориметрии, его лучше использовать для измерения небольших концентрации вещества. Это особенно важно для загрязнений с токсикологическим действием. Для того, чтобы взаимодействовать с более значительными дозами вещества в пробе, лучше обратиться к фотометрическому методу.

Фотометрический метод

Фотометрия также предназначена для количественного химического анализа сточных вод, однако отличается своими особенностями. Для ее реализации необходим дитизон – органическое соединение, используемое в качестве индикатора. Поддерживаемый диапазон измерений – от 0,0005 до 5 мг/л. Если массовая концентрация ионов цинка в тестируемой пробе превышает 0,5 мг/л, ее разбавляют бидистиллированной водой. Этот метод также отличается чувствительностью, в связи с чем требует тщательного отслеживания чистоты реактивов и используемой посуды.

Фотометрический метод подразумевает определение массовой концентрации ионов цинка путем добавления дитизона в четыреххлористом углероде. После завершения проводимых реакций образуется дитизонат цинка, окрашенный в характерный красный цвет. Оптическая плотность определятся при λ = 535 нм. К проведению анализа допускаются химики-аналитики, которые владеют данной техникой и умеют работать со спектрофотометром или фотоколориметром.

Методы очистки сточных вод от цинка

Для очистки сточных вод от ионов ртути и цинка применяется способ их осаждения сульфидом натрия. Он отличается тем, что перед самим процессом осаждения сточная вода подщелачивается, за счет чего показатель pH увеличивается до 7,5-8,5. В дальнейшем сточную воду повторно подщелачивают до уровня pH 8,5-10,5. При этом каждая стадия сопровождается отделением твердой фазы.

Для того, чтобы удалить остатки рабочего раствора, изделия подвергают двухэтапной водной промывке. Сначала используется смягченная вода, пропускаемая через ионообменную смолу, а на втором этапе – диеонизированная, которая пропускается через анионитовую и катионитовую смолы. Чтобы не допустить чрезмерного расхода жидкости, промывка осуществляется в замкнутом цикле. За счет постепенного загрязнения оборотных промывных растворов производится периодическое выведение из цикла для обработки при помощи заводских очистных сооружений.

Проведение анализов в испытательном центре «НОРТЕСТ»

Московский испытательный центр «НОРТЕСТ» – аккредитованная организация, которая имеет все необходимые разрешения и уровень квалификации для проведения анализов разной сложности. В нашей лаборатории, оснащенной современным оборудованием, производится тестирование образцов воды по разным показателям. Мы можем работать как с бутилированной, так и с водопроводной, родниковой или сточной водой, подстраивая методики под определенный тип жидкости. Мы сотрудничаем с физическими и юридическими лицами, предоставляя выгодные условия для всех категорий клиентов.

Источник

Цинк с водой что будет

Содержание цинка в воде

Чем опасен цинк в воде?