Zinc

Introduction

Le zinc, symbole Zn, est un élément blanc bleuâtre au numéro atomique 30 qui se trouve avec les autres métaux de transition cadmium et mercure dans les éléments du bloc d.Le zinc joue un rôle important dans de nombreuses applications techniques. On trouve cet élément entre autres dans le laiton, un alliage de zinc et de cuivre. Par ailleurs différents pigments à base de zinc sont utilisés pour la protection contre la corrosion. De plus le zinc est présent dans les alliages permettant la soudure de métaux.

Bien que les minerais contenant du zinc soient connus depuis l’âge du bronze, le zinc a été identifié comme élément que beaucoup plus tard. Ce fut le chimiste allemand Andreas Sigismund Marggraf qui parvint en 1746 en premier à isoler le zinc en tant que métal pur. Dans son expérience, Marggraf a échauffé le minerai calamine avec du charbon de bois.


Propriétés et gisements

Le zinc a l’état pur ne se dissout pas dans l’eau froide ou chaude, mais dans l’alcool, les acides ou les bases.

A température ambiante le métal est relativement friable, mais deviens transformable entre 120 et 150 °C ce qui permet au zinc d’être transformé en feuilles minces par laminage à chaud. Si l’air sec n’attaque pas le zinc, le contact avec l’air humide en revanche entraine une oxydation qui se traduit par une fine couche de carbonate qui recouvre la surface et interrompt ainsi la réaction d’oxydation. Ce procédé est également appelé passivation. Le zinc pur fond à environ 420 °C et bouillit à environ 907 °C. Sa densité est de 7,14 et sa masse atomique de 65,38 u.

Le zinc est le 24e élément le plus abondant dans la croute terrestre. On ne le trouve jamais sous forme élémentaire dans la nature mais toujours en tant que composé. On le trouve par exemple en tant qu’oxyde de zinc (ZnO) dans le minéral zincite, en tant que silicate de zinc (Zn4[(OH)2/Si2O7] – H2O) dans le minéral hémimorphite, en tant que carbonate de zinc (ZnCO3) dans le minéral smithsonite, en tant qu’oxyde composé de zinc, manganèse et fer ((Zn,Mn)(Fe,Mn)2O4) dans le minéral franklinite ainsi qu’en tant que sulfate de zinc (ZnS) dans le minéral sphalérite aussi appelé blende. La plupart du zinc est obtenu à partir des minerais smithsonite et blende.

Avant la fusion, les minerais sont transformés en oxyde de zinc par échauffement. Cet oxyde est ensuite réduit avec du carbone par l’intermédiaire de différent procédés dans un four électrique. Les vapeurs de zinc résultantes de cette distillation sont condensées et contiennent souvent encore de petites quantités de fer, d’arsenic, de cadmium et de plomb. Une autre méthode d’obtention de zinc commence également par un échauffement et se termine par un traitement à l’acide sulfurique. Le zinc contenu dans la solution est ensuite purifié par électrolyse après séparation des impuretés. Le zinc électrolytique est pur et entre autre très résistant à la corrosion.


Utilisations

Le zinc métallique est surtout employé en tant que protection contre la corrosion du fer et de l’acier, ainsi que dans divers alliages, notamment le laiton. D’autres utilisations comprennent la fabrication d’électrodes et de moules. L’oxyde de zinc, aussi appelé blanc de zinc ou blanc de Chine est un pigment important servant également de matériel de remplissage pour pneumatiques en caoutchouc et est utilisé dans la médecine pour ses propriétés antiseptiques. Le chlorure de zinc peut servir pour la protection du bois ou lors du soudage. Le sulfate de zinc a de nombreuses applications techniques, par exemple dans l’électroluminescence et dans les semi-conducteurs. On emploie ses capacités de conductions des photons notamment dans la fabrication de tubes cathodiques pour téléviseurs.



"Zinc," Microsoft Encarta Online Encyclopädie 2002 (http://encarta.msn.de)
(c) 1997-2002 Microsoft Corporation. All rights reserved.