Tìm Hiểu Về Nguyên Tố Kẽm - Tài Liệu Text - 123doc

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.docx) (23 trang)

Trang chủ

Khoa học tự nhiên

Hóa học

tìm hiểu về nguyên tố kẽm

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (354 KB, 23 trang )

LỜI MỞ ĐẦUSuốt quá trình lịch sử phát triển của xã hội loài Người từ hoang dã đến văn minh hiện đại chỉ chiếm một thời gian vô cùng ngắn ngủi so với toàn bộ lịch sử phát triển của tự nhiên. Nhưng với đôi tay khéo léo và óc thông minh phát triển vô tận nên xã hội loài Người tiến triển rất nhanh với tốc độ ngày càng lớn. Sự ham muốn khám phá, tìm hiểu và nghiên cứu thế giới xung quanh đã giúp cho loài Người có những thành tựu vượt bậc mà không một loài nào trong tự nhiên có thể làm được.Trong đó Hóa học đóng một vai trò thiết yếu trong hành trình chinh phục vũ trụbao la. Như chúng ta đã biết thì Hóa học là một ngành khoa học trẻ bởi đến thế kỉ XVI– XVII hóa học mới trở thành một ngành khoa học thực sự. Nhưng Hóa học đã hoàn thành một cách xuất sắc trong việc khám phá ra những nguyên tố mới. Hiện nay, chúng ta đã biết được 113 nguyên tố bao gồm tự nhiên, phóng xạ và nhân tạo. Trong đó kim loại chiếm phần lớn tổng số nguyên tố. Sự phong phú của số lượng các nguyêntố đã tạo nên sự đa dạng các hợp chất và ứng dụng của chúng.Kẽm là kim loại mà hằng ngày bạn thường tiếp xúc và có rất nhiều ứng dụng đảm bảo cho sự tồn tại và phát triển của xã hội. Việc tìm hiểu kẽm, phát huy vai trò và những ứng dụng của nó là bước đệm quan trọng để nâng cao đời sống con người. Chính vì lẽ đó, trong bài tiểu luận này, chúng tôi xin đề cập đến nguyên tố kẽm với những ứng dụng và khám phá mới lạ mà có thể bạn chưa biết Vậy tại sao một nguyên tố kim loại như kẽm lại có tầm quan trọng to lớn như vậy? Cụ thể những công dụng và những điều ta chưa biết về chúng là gì? Chúng ta cùng tìm hiểu về nguyên tố này.CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ KẼMĐồng ← Kẽm → Gali 30Zn ↑Zn↓CdHình 1.1. Vị trí của kẽm trong bảng hệ thống tuần hoànHình 1.2. Các mảnh kẽmKẽm là một nguyên tố kim loại lưỡng tính, kí hiệu là Zn và có số nguyên tử là 30. Nó là nguyên tố đầu tiên trong nhóm 12 của bảng tuần hoàn nguyên tố. Kẽm, trên một số phương diện, có tính chất hóa học giống với magiê, vì ion của chúng có bán kính giống nhau và có trạng thái oxi hóa duy nhất ở điều kiện bình thường là +2.1.1. Trạng thái tự nhiên và đồng vị 1.1.1. Trạng thái tự nhiên và phân bốHình 1.3: Sphalerit (ZnS), một loại quặng kẽm phổ biếnKẽm chiếm khoảng 75 ppm (0,0075%) trong vỏ Trái Đất, là nguyên tố phổ biếnthứ 24. Đất chứa 5–770 ppm kẽm với giá trị trung bình 64 ppm. Nước biển chỉ chứa 30 ppb kẽm và trong khí quyển chứa 0,1–4 µg/m3. Trong thiên nhiên không có kẽm ở trạng thái tự do. Nguyên tố này thường đi cùng với các nguyên tố kim loại thông thường khác như đồng và chì ở dạng quặng. Quặng thường gặp là quặng cacbonat và sunfua (ZnCO3, ZnS). Kẽm là một nguyên tố ưa tạo quặng (chalcophile), nghĩa là nguyên tố có ái lực thấp với ôxy và thường liên kết với lưu huỳnh để tạo ra các sulfua. Các nguyên tố ưa to quặng hình thành ở dạng lớp vỏ hóa cứng trong các điều kiện khử của khí quyển Trái Đất. Sphalerit là một dạngkẽm sulfua, và là loại quặng chứa nhiều kẽm nhất với hàm lượng kẽm lên đến 60–62%.Các loại quặng khác có thể thu hồi được kẽm như smithsonit (kẽm cacbonat), hemimorphit (kẽm silicat),wurtzit (loại kẽm sulfua khác), và đôi khi hydrozincit hydrozincit (kẽm cacbonat). Ngoại trừ wurtzit, tất cả các khoáng trên được hình thànhtừ các quá trình phong hóa kẽm sulfua nguyên sinh. Tổng tài nguyên kẽm trên thế giới đã được xác nhận vào khoảng 1,9 tỉ tấn. Các mỏ kẽm lớn phân bố ở Úc và Mỹ, và trữ lượng kẽm lớn nhất ở Iran. Với tốc độ tiêu thụ như hiện nay thì nguồn tài nguyên này ước tính sẽ cạn kiệt vào khoảng năm từ 2027 đến 2055. Khoảng 346 triệu tấn kẽm đã được sản xuất trong suốt chiều dài lịch sử cho đến năm 2002, và theo một ước lượng cho thấy khoảng 109 triệu tấn tồn tại ở các dạng đang sử dụng. 1.1.2. Đồng vịKẽm trong tự nhiên là hỗn hợp của 5 đồng vị ổn định 64Zn, 66Zn, 67Zn, 68Zn và 70Zn, trong đó đồng vị 64 là phổ biến nhất (48,6% trong tự nhiên) với chu kỳ bán rã là 4,3×1018 năm, do đó tính phóng xạ của nó có thể bỏ qua. Tương tự, 70Zn (0,6%), có chu kỳ bán rã là 1,3×1016 năm thường không được xem là có tính phóng xạ. Các đồngvị khác là 66Zn (28%), 67Zn (4%) và 68Zn (19%).Một số đồng vị phóng xạ đã được nhận dạng. 65Zn có chu kỳ bán rã 243,66 ngày, là đồng vị tồn tại lâu nhất, theo sau là 72Zn có chu kỳ bán rã 46,5 giờ. Kẽm có 10 đồng phân hạt nhân. 69mZn có chu kỳ bán rã 13,76 giờ, (tham số mũ m chỉ đồng vịgiả ổn định. Các hạt nhân của đồng vị giả ổn định ở trong trạng thái kích thích và sẽ trở về trạng thái bình thường khi phát ra photon ở dạng tia gamma. 61Zn có 3 trạng tháikích thích và 73Zn có 2 trạng thái. Mỗi đồng vị 65Zn, 71Zn, 77Zn và 78Zn chỉ có một trạngthái kích thích. 1.2. Tính chất vật líBảng 1. Một số hằng số vật lí của kẽm:Nguồn: Vi.wikipedia.org/wiki/kẽmKẽm có màu trắng xanh, óng ánh và nghịch từ, mặc dù hầu hết kẽm phẩm cấp thương mại có màu xám xỉn. Nó hơi nhẹ hơn sắt và có cấu trúc tinh thể lục phương. Kẽm kim loại cứng và giòn ở hầu hết cấp nhiệt độ nhưng trở nên dễ uốn từ 100 đến 150 °C. Trên 210 °C, kim loại kẽm giòn trở lại và có thể được tán nhỏ bằng lực. Kẽm dẫn điện khá. So với các kim loại khác, kẽm có độ nóng chảy (419,5 °C, 787,1F) và điểm sôi (907 °C) tương đối thấp. Điểm sôi của nó là một trong số những điểm sôi thấp nhất của các kim loại chuyển tiếp, chỉ cao hơn thủy ngân và cadmi. Tính chất vật lýMàu Ánh kim bạc xámTrạng thái vật chất Chất rắnMật độ gầnnhiệt độ phòng 7,14 g·cm−3Mật độ ở thể lỏng khi đạtnhiệtđộ nóng chảy6,57 g·cm−3Nhiệt độ nóng chảy 692,68 K787,15 419,53 °C, ,°FNhiệt độ sôi 1665 °F 907 °C, 1180 K,Nhiệt lượng nóng chảy 7,32 kJ·mol−1Nhiệt lượng bay hơi 123,6 kJ·mol−1Nhiệt dung 25,470 J·mol−1·K−1Kẽm có thế điện cực chuẩn: Zn đứng sau Mn và trước Cr trong dãy hoạt động hóa học của kim loại.Ngoài số oxi hóa bền là +2, Zn còn có số oxi hóa kém bền khác như +1, +3.1.3. Tính chất hóa học1.3.1. Khả năng phản ứngKẽm có cấu hình electron là [Ar]3d10 4s2, có phân lớp 3d bền vững với 10e.Vì vậy, ta thấy Zn có cấu hình tương tự như các nguyên tố nhóm IIA nên Zn cũng dễ dàng cho 2e để tạo ion Zn2+. Kẽm là nguyên tố thuộc nhóm 12 trong bảng tuần hoàn. Nó là kim loại có độ hoạt động trung bình và là chất ôxi hóa mạnh.Tính chất hóa học của kẽm đặc trưng bởi trạng thái ôxi hóa +2. Khi các hợp chất ở trạng thái này được hình thành thì các electron lớp s bị mất đi, và ion kẽm có cấu hình electron [Ar]3d10. Quá trình này cho phép tạo 4 liên kết bằng cách tiếp nhận thêm 4 cặp electron theo quy tắc bộ tám nhưng các tính toán chỉ ra rằng hợp chất kẽm có trạng thái ôxi hóa +4 không thể tồn tại. Dạng cấu tạo hóa học lập thể là tứ diệnvà các liên kết có thể được miêu tả như sự tạo thành của các orbitan lai ghép sp3 của ion kẽm. Kẽm có khuynh hướng tạo thànhcác liên kết cộng hóa trị với cấp độ cao hơn và nó tạo thành các phức bền hơn với các chất cho N- và S.Tính chất hóa học của kẽm tương tự tính chất của các kim loại chuyển tiếp nằm ở vị trí cuối cùng của hàng đầu tiên như niken và đồng, mặc dù nó có lớp d được lấp đầy electron, do đó các hợp chất của nó là nghịch từ và hầu như không màu. Bán kính ion của kẽm và magiê gần như bằng nhau. Do đó một số muối của chúng có cùng cấu trúc tinh thể và trong một số trường hợp khi bán kính ion là yếu tố quyết định thì tính chất hóa học của kẽm và magiê là rất giống nhau. còn nếu không thì chúng có rất ít néttương đồng.1.3.2. Những phản ứng đặc trưngBề mặt của kim loại kẽm tinh khiết xỉn nhanh, thậm chí hình thành một lớp thụ động bảo vệ là kẽm cacbonat, Zn5(OH)6(CO3)2, khi phản ứng với cacbon điôxít trong khí quyển. Lớp này giúp chống lại quá trình phản ứng tiếp theo với nước và hidro.Kẽm cháy trong không khí cho ngọn lửa màu xanh lục tạo ra khói kẽm ôxít.2Zn + O2  2ZnO Kẽm dễ dàng phản ứng với kiềm và các phi kim khác.Zn + 2NaOH  Na2(ZnO2) + H2Zn + S  ZnS Các axít mạnh như axít clohydric hay axít sulfuric có thể hòa tan lớp vảo vệ bên ngoàivà sau đó kẽm phản ứng với nước giải phóng khí hydro.Zn + 2HCl  ZnCl2 + H21.4. Điều chế1.4.1. Những điều chưa biết trong điều chế kẽm thời cổ đạiĐiều đặc biệt đối với kẽm là quặng kẽm đã được loài người biết từ thời Thượng cổ (thời Hô-me). Thế nhưng mãi đến thời Trung cổ, kẽm mới thực sự được điều chế ra từ quặng. Tại sao vậy?Đốt nóng trong không khí, quặng cacbonat cũng quặng sunfua đều biến thành oxyt.Phản ứng khử ZnO xảy ra ở nhiệt độ cao 1000-11000 0C:ZnO + C  Zn + CONhiệt độ nóng chảy của kẽm thấp (4190 0C) và đến nhiệt độ 9060 0C thì kẽm sôi biến thành hơi. Vì vậy, khi kẽm vừa điều chế ra được ở điều kiện nhiệt độ cao, hơi kẽm bốccháy và lại thành kẽm oxyt. Một vòng lẩn quẩn xảy ra!Lịch sử ghi nhận người Ấn Độ và Trung Quốc đã biết ngưng tụ kẽm trong bình đất sét kín. Cho đến thế 17, châu Âu vẫn nhập kim loại kẽm từ Ấn Độ.So với việc luyện đồng, luyện sắt thì luyện kẽm dễ hơn vì nhiệt độ nóng chảy của kẽm thấp, quặng kẽm lại dễ bị khử. Loại quặng kẽm thường gặp nhất là loại quặngkẽm sunfua màu xám sáng lóng lánh thường gọi là quặng sphalerit (hay con gọi là blende; có nghĩa là chì sunfua). Người Trung Quốc cổ đại đã đốt quặng sphalerit trong không khí để điều chế kẽm oxyt, sau đó đem trộn kẽm oxyt với bột than nung để luyệnkẽm.1.4.2 Phương pháp điều chế hiện nay1.4.2.1. Phương pháp nhiệt luyện Nguyên tắc: khử những ion kim loại trong các hợp chất ở nhiệt độ cao bằng các chất khử mạnh như C, CO, H2 hoặc Al, kim loại kiềm hoặc kiềm thổ. Các phản ứng dùng khí trơ hoặc chân không. Trường hợp quặng là kẽm sunfua thì phải đốt trong lò nhiều tầng ở 7000 0C chuyển thành oxyt kẽm.2ZnS +3O2  2ZnO + 2SO2 Sau đó nộp phối liệu gồm ZnO thô và than bột vào những lò chưng làm bằng gạch samot. Những lò này được đặt trong lò hầm lớn và được đốt nóng đến 1200-13500 0C ZnO + C  Zn + CO1.4.2.2. Phương pháp thủy luyệnNguyên tắc: khử ion kim loại kẽm trong dung dịch bằng dòng điện.Hòa tan ZnO thô sau khi đốt khi đốt quặng ZnS vào dung dịch H2SO4 loãng và loại bỏ tạp chất có trong dung dịch ZnSO4. Điện phân dung dịch ZnSO4 đã được tinh chế và đã thêm H2SO4, ở trong thùng điện phân làm bằng gỗ hoặc xi măng, với cực dương bằng chì và cực âm bằng nhôm tinh khiết. Do quá thế rất lớn của H2 trên kẽm, khí H2 không sinh ra ở cực âm mà kim loại kẽm kết tủa:2ZnSO4 + 2H2O  2Zn + O2 + 2H2SO4CHƯƠNG 2. ỨNG DỤNG CỦA KẼM TRONG CÁC NGÀNH KINH TẾ2.1. Trong nông nghiệp2.1.1. Kẽm trong đất trồngLà một trong số các chất vi dinh dưỡng thiết yếu, kẽm (Zn) là nguyên tố thiết yếu cho sự phát triển và sinh trưởng khỏe mạnh của cây trồng, động vật và con người. Nó thường có mặt trong đất với tỷ lệ 25 - 200 mg Zn/kg trọng lượng khô, trong không khí với hàm lượng 40 - 100 ng Zn/m3, trong nước với hàm lượng 3 - 40 mg Zn/l.Dự trữ kẽm trong lớp đất mặt khoảng 120-170 kg/ha. Lượng kẽm dễ tiêu, thay đổi theo pH, hàm lượng lân, chất hữu cơ và sét. Kẽm hòa tan nhiều khi pH quá chua hoặc quá kiềm. Trong khoảng pH 6-8, kẽm thường khó hòa tan.2.1.2. Hàm lượng của kẽm trong một số cây trồngBảng 2. Hàm lượng của kẽm trong một số cây trồngNguồn: sparr và ctc.(1968) trích dẫn bởi Sauchelli (1969)2.1.3. Tác động của kẽm đến cây trồng2.1.3.1. Tác động của kẽm đến quá trình sinh lý sinh hóa của cây trồng:Kẽm có tác động đến các quá trình sinh lý sinh hóa sau đây: dinh dưỡng khoáng (sựhút dinh dưỡng và sự cố định N) sự hố hấp, sự quang hợp, sự tổng hợp hữu cơ (gluxid,protit, axit nucleic và chất điều hòa sinh trưởng), sự vận chuyển (sự thoát hơ nước vàsự chuyển hóa gluxit) sự sinh trưởng (tạo các mô mới) và khả năng chống lạnh chốngnóng của cây. Zn ảnh hưởng đến sự tạo thành nhiều loại hợp chất quan trọng trong câynhư đường bột, protit, các phootpholipit, vitamin C, auxin, các phenol, tamin, cácprotein và enzym.Hàm lượng Zn trong cây thay đổi từ 15-22 mg/kg chất khô. Nhiều cây trồng thể hiệnsự cần thiết phải bón kẽm. Các loại cây thể hiện nhu cầu bón nhất là: lúa, ngô, cây ănquả như cam quít bưởi, chanh, đào, lê, táo. Trong các cây họ đậu thì các cây đậu ănquả non đậu cô ve, cô bơ, đậu đũa thường thể hiện sự cần thiết phải bón kẽm.CâytrồngGiai đoạnsinh trưởngHàm lượng kẽm (ppm)Thiếu Thấp Bình thường Cao ĐộcLúaSinh trưởngSinh dưỡng0-10 11-20 21-50Cà chuaSinh trưởngSinh dưỡng0-10 11-20 21-120 121Lá đậunànhSinh trưởngSinh dưỡng0-10 11-20 21-70 71-150 1502.1.3.2. Biểu hiện của cây trồng thiếu kẽmThiếu kẽm (zn) lá hẹp và nhỏ, phiến lá mất màu xanh, gân lá vẫn xanh, các đốm chếtphát triển khắp trên lá, kể cả gân lá, chóp lá và mép. Hình 2.1. Lá cây thiếu kẽm+ Xuất hiện chủ yếu trên các lá đã trưởng thành hoàn toàn (lá thứ 2 và 3 từ trênxuống).+ Ở ngô, từ một sọc vàng nhạt đến một dải các mô màu trắng hoặc vàng với các sọcmàu đỏ tía giữa các gân và mép lá, xảy ra chủ yếu ở phần dưới của lá.+ Ở lúa, sau cấy 15-20 ngày, các đốm nhỏ rải rác màu vàng nhạt xuất hiện trên các lágià sau đó phát triển rộng ra, hợp lại và trở thành màu sẫm, toàn bộ lá trở thành màuđỏ và bị khô đi trong vòng 1 tháng.+ Ở chanh, cam xuất hiện úa vàng không đều giữa các gân lá, các lá non trở nên ngắnvà hẹp, sự hình thành nụ quả giảm mạnh, các loại cây có cành thì bị khô đầu cành vàchết.2.1.4. Bổ sung kẽm trong phân vi lượng đến năng suất cây trồng Kẽm được coi như là một trong các nguyên tố vi lượng đầu tiên cần thiết cho cây trồng. Vì vậy việc bổ sung Zn trong phân bón góp phần nâng cao năng suất cây trồng. Một trong những loại phân vi lượng chứa kẽm được sử dụng phổ biến nhất là ZnSO4. ZnSO4 có bán ở cả dạng tinh thể monohydrat và heptahydrat. Kẽm oxysunphat được sản xuất bằng cách sử dụng axit sunphuric để axit hóa một phần ZnO, còn dung dịch kẽm sunphat amoni hóa Zn(NO3)4SO4 là nguồn cung cấp đạm, kẽm và lưu huỳnh, thường được kết hợp với amoni polyphốtphat để sử dụng như phân bón đầu mùa. Urê chứa kẽm (phân urê dạng hạt bọc kẽm sunphat với 42% N, 1-2% Zn) được sử dụng đối với cây lúa trồng trên đất có tính kiềm. Các dung dịch huyền phù đặc của ZnO được sử dụng làm phân bón lá, trong khi đó loại phân bón có chứa urê, amoni nitrat vàkẽm nitrat (15% N và 5% Zn) đã được đăng ký bản quyền và cũng được sử dụng làm phân bón lá.Một số loại phân chứa kẽm+ Kẽm clorua (ZnCl2): Hàm lượng Zn: 52% kẽm,+ Kẽm nung chảy với silicat: Hàm lượng Zn: 28-40%+ Kẽm oxit (ZnO): Hàm lượng Zn: 78%+ Kẽm cacbonat (ZnCO3): Công thức phân tử đầy đủ: ZnCO3.2Zn(OH)2H2O; hàmlượng Zn là 52%; dạng bột màu trắng,hòa tan tốt trong axit, kiềm và dung dịch muốiamoni, không tan trong nước2.2. Trong công nghiệp2.2.1. Pin kẽm2.2.1.1. Những điểm ưu việt của pin kẽmĐứng trước nhu cầu ngày càng tăng đối với các loại pin mới, các loại pin kẽm vớinhiều kiểu thiết kế khác nhau hiện có hai ưu điểm hơn trội so với các loại pin khác.+ Ưu điểm đầu tiên là tính mềm dẻo. Các kiểu thiết kế và phương pháp chế tạomới, ví dụ phương pháp được áp dụng để sản xuất pin kẽm của Công ty ImprintEnergy, đang cung cấp các tùy chọn thực tế cho các loại pin mà người sử dụng có thểmang theo mình. Bằng cách sử dụng công nghệ đã được áp dụng để in các hình vẽ vàchữ viết lên áo phông, pin kẽm của Công ty Imprint Energy được thiết kế ở dạng mềm,nhỏ, có khả năng đúc thành hầu hết tất cả các hình dạng và kiểu dáng.Hơn nữa, do kẽm ít độc và có thể chịu được tác động của không khí hoặc nước mộtcách an toàn, nó thích hợp hơn và ít nguy hiểm hơn khi sử dụng các chất điện ly khácnhau. Kẽm ít nguy hiểm hơn nhiều so với chì hoặc liti, vì vậy ít gây ra những lo ngạikhi sử dụng cho các loại pin được đặt lên hoặc thậm chí đặt bên trong cơ thể.Các dụng cụ trợ thính, trợ tim, các thiết bị theo dõi huyết áp hoặc các cơ quan nội tạngvà các bộ phận có thể mang theo người như vòng đeo tay hoặc quần áo thay đổi màusắc theo nhiệt độ, đó là những sản phẩm mà ở đó tính mềm dẻo của pin kẽm có thểđược phát huy.+ Ưu điểm thứ hai là khả năng nạp điện nhanh của pin kẽm. Khi công suất củacác loại pin và ắc quy ngày càng lớn thì thời gian nạp điện của chúng cũng ngày cànglâu.Pin kẽm sử dụng anôt kết hợp với chất điện ly và catôt làm từ oxit kim loại. Các ionkẽm di chuyển qua chất điện ly từ anôt đến catôt, tạo ra phản ứng hóa học, cho phépcác điện tử tập hợp lại. Pin kẽm của Công ty Imprint Energy sử dụng nguồn chất điệnly rắn, trái với chất điện ly là không khí hoặc dung dịch ở nhiều loại pin khác, nhờ đógiúp ngăn ngừa sự phát triển của các sợi dendrite – nguyên nhân làm giảm khả năngnạp lại của pin ion liti và gây ra một số trường hợp cháy nổ như trong thời gian gầnđây.2.2.1.2. Tại sao pin khô lại ướt?Trong cuộc sống hằng ngày, đài bán dẫn, đèn pin, và các đồ chơi chạy bằng điệnchúng ta mang theo đều cần phải có pin khô mới có thể hoạt động được. Khi dùng hếtpin khô, bạn sẽ phát hiện ra lớp vỏ ngoài cùng của chúng đều bị ướt, có lúc còn chảyra chất lỏng dính, cho dù sau khi đã dùng giấy lau khô nhưng vẫn còn dính, tại saovậy?Thì ra vỏ ngoài của pin là một ống tròn được ép thành từ bản kẽm, bên trong nó cóchứa chất lỏng dạng hồ chứa một lượng lớn nguyên tử clo, nguyên tử clo và kẽm trongbản kẽm sẽ hóa hợp trong dịch thể và sinh ra điện. Bởi vì trên mặt pin khô được bịt kínbằng sáp nên dịch thể bên trong thông thường không chảy được ra ngoài.Do chúng ta sử dụng pin nên các phản ứng hóa học bên trong quả pin xảy ra liên tục,cứ 2 nguyên tử được sinh ra thì sẽ tiêu hao mất một nguyên tử kẽm bên trong vỏ kẽm,kẽm ngày càng thiếu đi, vì vậy khi gần dùng hết pin, vỏ kẽm sẽ không thể ngăn đượcchất dịch bên trong tiết ra, pin khô vì thế mà bị ướt.Bạn chớ xem thường “chất ướt dính” trên pin khô, nó có tác dụng ăn mòn và làm hỏngcác dụng cụ điện, tất cả những nơi mà nó có thể tiếp xúc, dụng cụ điện nhẹ thì sẽ bị gỉ,nặng thì sẽ không làm việc được nữa, cho nên khi tạm thời không dùng pin khô nữa,đừng quên phải bỏ nó ra khỏi thiết bị điện.2.2.2. Các ngành công nghiệp khácTrong kỹ thuật hiện đại không chỉ sử dụng kẽm nguyên khối mà cả bụi kẽm nữa. Chẳng hạn, bụi kẽm giúp những người làm thuốc pháo nhuộm ngọn lửa thành màu xanh lam. Các nhà luyện kim dùng bụi kẽm để lấy vàng và bạc ra khỏi các dung dịch xianua. Ngay cả khi điều chế kẽm, nếu không có bị kẽm thì cũng không xong: bụi kẽmđược dùng để loại đồng và cađimi ra khỏi dung dịch kẽm sunfat trong phương pháp thủy luyện (phương pháp điện phân). Cầu cống và các kết cấu nhà công nghiệp bằng kim loại, các máy móc cơ lớn thường được phủ một lớp sơn màu xám để giữ cho kim loại khỏi bị ăn mòn: trong thành phần của loại sơn đó cũng có bụi kẽm.2.2.2.1. Mạ kẽma. Cơ chế quá trình mạ kẽm+ Sắt- kẽm là 1 cặp điện cựcSắt có tính khử mạnh hơn nên lớp kẽm làm cực âm, sắt làm cực dương, hai điện cực này tiếp xúc với nhau và tiếp xúc với môi trường chất điện ly. Như vậy Zn sẽ bị ăn mòn điện hóa:Cực âm: Zn – 2e  Zn2+Các ion này tan vào dung dịch điện ly và kết hợp với OH- tạo thành hydroxyt kẽm Zn(OH)2Ở cực dương: các ion hydro của dung dịch điện ly chuyển đến cực dương, tại đây chúng bị khử thành hydro tự do, sau đó thoát ra khỏi dung dịch điện ly: 2H+ + 2e  H2Ngoài ra, trong nước còn 1 lượng oxy bị khuếch tán vào nên ta còn có quá trình ở catot: O2 + 4H+ + 4e  2H2OVà cứ như thế lớp kẽm sẽ bị ăn mòn kể cả khi kẽm bị trầy xước để lộ ra ngoài.b. Mạ nhúng nóngVới những ưu điểm nổi bật về lớp phủ bề mặt bảo vệ, mạ nhúng nóng đang cho thấy những giá trị hữu dụng. Công nghệ nhúng kẽm nóng chảy đảm bảo chất lượng kết cấu các công trình thép xây dựng trong thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Đồng thời, mạ kẽm nhúng nóng đem đến cho sản phẩm những tính chất ưu việt mà không 1 loại bảo vệ bề mặt nào có thể so sánh được:- Với hầu hết các loại thép trên thị trường, mạ kẽm đem đến giá trị kinh tế về mặt lâu dài. Trong 1 số trường hợp, chi phí mạ kẽm ban đầu cũng là ít nhất.- Lớp kẽm phủ bề mặt trở thành 1 phần của lớp thép mà nó bảo vệ.- Sản phẩm mạ kẽm có độ bền vượt trội, chống loại các va chạm trong quá trình vận chuyển và sử dụng (nhờ khả năng tự lành vết thương của kim loại kẽm).- Với nguyên lý bảo vệ ăn mòn điện (cathodic protection), mạ kẽm đảm bảo rằng những khu vực tiếp xúc với môi trường ăn mòn sẽ được bảo vệ bởi lớp kẽm phủ xung quanh.- Mạ kẽm đạt tiêu chuẩn độ dày lớp phủ tối thiểu.- Thép được nhúng hoàn toàn trong bể kẽm nóng chảy, do đó mặt trong và mặt ngoài của sản phẩm có thể được phủ kẽm cùng 1 lúc.- Mạ kẽm có thể được áp dụng cho rất nhiều mặt hàng khác nhau, từ những con ốc vít đến những kết cấu to lớn như ống, dầm chữ I…- Các tính chất cơ học của thép không bị ảnh hưởng bởi mạ kẽm.- Mạ kẽm khi kết hợp với 1 lớp sơn sẽ tạo nên 1 hiệu quả kinh tế vượt bật cho vấn đề bảo vệ thép trong môi trường ăn mòn cao. Sự kết hợp này mang đến kết quả cao hơn khi chúng được sử dụng Ứng dụng của công nghệ mạ nhúng nóng: Công nghệ nhúng kẽm nóng chảy chống ăn mòn kim loại cho các kết cấu thép được ứng dụng khá phổ biến tại các nước công nghiệp phát triển, nhưng ở nước ta đến 1989 mới được bắt đầu nghiên cứu triển khai với quy mô sản xuất và được thúc đẩy mạnh mẽ khi triển khai xây dựng đường dây tải điện 500kV Bắc Nam phục cho sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Vật liệu tương ứng và công nghệ nhúng kẽm đã được triển khai đúng lúc, đáp ứng được các yêu cầu chống ăn mòn, nâng cao chất lượng và tuổi thọ cũng như độ an toàn của các công trình kết cấu thép vàđã được nhận giải 3 VIFOTEC năm đầu 1995.Đối tượng áp dụng chủ yếu là các công trình có kết cấu thép lớn như: Dàn khoan dầu khí, dầm cầu, dầm nhà thép, kết cấu cột thép cao, hệ thống cửa đập thuỷ điện, cửa van cống, vỏ tàu…cụ thể:+ Lĩnh vực viễn thông: hệ thống các sản phẩm trong ngành bưu chính – viễn thông – truyền hình như: trạm BTS, cột anten, trụ anten, + Lĩnh việc điện lực: cột điện + Hiện các sản phẩm của mạ kẽm nhúng nóng tại Việt Nam chủ yếu là các phụ kiện đường dây tải điện được làm bằng thép, các tháp truyền hình, các hộ lan can mềm bảo vệ đường giao thông, các cột đèn chiếu sáng đô thị.c. Xi mạ kẽm Xi mạ kẽm là phương pháp phủ 1 lớp kẽm mỏng lên bề mặt kim loại. Lớp kẽmnày được tạo thành qua quá trình cho sản phẩm kim loại vào bể chứa dung dịch kẽm với độ bền của việc xi mạ kẽm là 1 năm đến 10 năm tùy theo mức độ sản phẩm ta sử dụng.Công dụng của việc xi mạ kẽm: Xi mạ kẽm là phương pháp tạo bề mặt chống gỉ thông dụng nhất hiện nay. Vì thế lớp xi mạ kẽm sẽ không bị tróc ra như khi dùng sơn, tạo ra lớp bảo vệ vĩnh cửu cho chất nền. Kẽm đã được chứng minh là lớp bảo vệ chống rỉ sét và ăn mòn rất hiệu quả cho kim loại với những sản phẩm trong máy móc công nghiệp thì xi mạ kẽm cũng là một phần tất yếu để bảo vệ bề mặt chi tiết máy móc.2.2.2.2. Ứng dụng khácKẽm là kim loại được sử dụng phổ biến hàng thứ tư sau sắt, nhôm, đồng tính theo lượng sản xuất hàng năm.+ Kẽm được sử dụng để mạ kim loại, như thép chống gỉ + Kẽm được sử dụng trong công nghiệp ô tô, cơ sở đóng tàu (gắn vào đuôi tàu) + Kẽm dạng cuộn được sử dụng để làm vỏ pin, ống nước + Trong thực đơn hàng ngày, kẽm có trong thành phần của các loại khoáng chất và vitamin. Người ta cho rằng kẽm có thuộc tính chống ôxi hóa, do vậy nó được sử dụng như là nguyên tố vi lượng để chống sự lão hóa của da và cơ trong cơ thể. Trong các biệt dược chứa một lượng lớn kẽm, người ta cho rằng nó có tác dụng làm nhanh lành vết thương.+ Một số hợp chất của Zn dùng trong y học, làm thuốc giãm đau dây thần kinh, chữa bệnh eczema, bệnh ngứa.+ Ôxít kẽm được sử dụng như chất liệu có màu trắng trong màu nước và sơn cũng nhưchất hoạt hóa trong công nghiệp ô tô. Sử dụng trong thuốc mỡ, nó có khả năng chống cháy nắng cho các khu vực da trần. Sử dụng như lớp bột mỏng trong các khu vực ẩm ướt của cơ thể (bộ phận sinh dục) của trẻ em để chống hăm.+ Clorua kẽm được sử dụng làm chất khử mùi và bảo quản gỗ.+ Sulfua kẽm được sử dụng làm chất lân quang, được sử dụng để phủ lên kim đồng hồ hay các đồ vật khác cần phát sáng trong bóng tối.+ Methyl kẽm (Zn(CH3)2) được sử dụng trong một số phản ứng tổng hợp chất hữu cơ.+ Stearat kẽm được sử dụng làm chất độn trong sản xuất chất dẻo (plastic) từ dầu mỏ.+ Các loại nước thơm sản xuất từ calamin, là hỗn hợp của(hydroxy-)cacbonat kẽm và silicat, được sử dụng để chống phỏng da.Trong thời gian gần đây, lớp mạ bằng kẽm đã mở rộng phạm vi hoạt động bảo vệ củamình: kẽm bắt đầu được tráng lên bề mặt các kết cấu kim loại chịu lượng tải nhiệt lớn.Chặng hạn, trước đây, các kết cấu của tổ hợp thiết bị khởi động dùng để phóng các contàu vũ trụ thường giảm độ bền theo thời gian do chúng bị đốt quá nóng. Hiện nay, đểtránh điều đó, người ta phủ lên chúng một lớp kẽm. Do có nhiệt độ sôi thấp nên trongthời gian diễn ra “cơn sốt” khởi động, lớp kẽm bốc hơi rất nhanh, hấp thụ một lượngnhiệt lớn, và nhờ vậy mà giữ cho kết cấu kim loại không bị quá nóng.2.2.4. Tác động tiêu cựcMột cuộc thăm dò được tiến hành hằng năm ở Anh và xứ Wales về chất thải có chứa kim loại nặng từ phân gia súc đã cho thấy, mức độ kim loại nặng cao nhất thải ra vào đất nông nghiệp là kẽm (lên đến 3,3kg/ha) và đồng (lên đến 2,2kg/ha) tại khu vực chănnuôi lợn ở vùng Tây Anglia và Humberside. Lượng kẽm thải ra từ phân vật nuôi gây ô nhiễm môi trường chiếm đến 35% so với các yếu tố gây ô nhiễm kim loại nặng khác.Sự dư thừa kẽm khi kẽm tích tụ quá cao trong đất cũng gây độc đối với cây trồng, gây ra bệnh mất diệp lục. Sự tích tụ kẽm trong cây, quả nhiều cũng liên quan đến mức thừa lượng kẽm trong cơ thể người và góp phần tăng sự tích tụ kẽm trong môi trường.Quá trình sản xuất từ quặng kẽm sulfua thải ra một lượng lớn lưu huỳnh điôxít và hơi cadmi. Xỉ nóng chảy và các chất cặn khác trong quá trình sản xuất cũng chứa một lượng kim loại nặng đáng kể. Có khoảng 1,1 triệu tấn kẽm kim loại và 130 ngàn tấn chì đã được khai thác và nung chảy ở các thị trấn La Calamine và Plombières của Bỉ trong khoảng thời gian từ năm 1806 tới năm 1882. Bãi thải của mỏ trước đây rò rỉ kẽm và cadmi, và các trầm tích trong sông Geul chứa một lượng kim loại nặng đáng kể. Từ khoảng cách đây 2000 năm, lượng phát thải kẽmtừ các nguồn khai thác mỏ và nung chảy đã thải ra tổng cộng 10 ngàn tấn mỗi năm. Đến năm 1850, lượng phát thải tăng lên gấp 10 lần, phát thải kẽm ở mức đỉnh vào khoảng 3,4 triệu tấn mỗi năm trong thập niên 1980 và giảm xuống 2,7 triệu tấn vào thập niên 1990, mặc dù theo một nghiên cứu năm 2005 về tầng đối lưu Bắc Cực chỉ ra rằng nồng độ kẽm không giảm. Các phát thải nhân tạo và tự nhiên xảy ra với tỷ lệ 20 trên 1. Hàm lượng kẽm trong các con sông chảy qua các khu công nghiệp và khu vực khai thác mỏ vào khoảng 20 ppm. Công tác xử lý nước thải hiệu quả đã làm giảm đáng kể hàm lượng này; ví dụ như công tác xử lý nước thải dọc theo sông Rhine đã làm giảm lượng kẽm xuống còn 50 ppb. Nồng độ kẽm ở mức 2 ppm ảnh hưởng xấu đến hàm lượng ôxy trong máu cá. Đất ô nhiễm kẽm từ hoạt động khai thác quặng chứa kẽm, tuyển, hoặc nơi sử dụng bùn chứa kẽm để làm phân, có thể chứa hàm lượng kẽm ở mức vài gam kẽm/kg đất khô. Hàm lượng kẽm trong đất cao hơn 500 ppm ảnh hưởng tới khả năng hấp thu các kim loại cần thiết khác của thực vật, như sắt và mangan. Kẽm ở mức 2.000 ppm đến 180.000 ppm (18%) đã được ghi nhận trong một số mẫu đất. CHƯƠNG 3. NHỮNG KHÁM PHÁ MỚI LẠ VỀ KẼM3.1.Kẽm- Tấm vải phủ” của thépNếu đã nhắc đến sự ăn mòn thì phải nói đến vai trò quan trọng nhất của kẽm: gần mộtnửa sản lượng kẽm trên thế giới được dùng vào việc bảo vệ thép trước một kẻ thùhung ác nhất - đó là sự han gỉ mà hàng năm nuốt mất hàng chục triệu tấn sắt thép. Xôvà chậu tráng kẽm, mái nhà và ống thoát nước tráng kẽm thì dùng được nhiều năm,trong khi đó, một tấm tôn không tráng kẽm thì chỉ cần qua một trận mưa nhỏ là đã cóthể bị hoen gỉ.Vậy do đâu mà chính kẽm được giao phó nhiệm vụ đầy khó khăn và vinh quang là bảovệ “biên cương” của sắt thép? Thế mà nó hoàn toàn không được mang danh là “chiếnsĩ kiên cường” chống lại các hóa chất xâm thực như crom, niken hoặc coban, vì sao?Thì ra lời giải đáp cho câu hỏi này cũng ẩn giấu ở chính điều này. Theo lối diễn đạtcủa một nhà hiền triết nào đó thì cũng giống như người phụ nữ, sở dĩ mạnh chính là vìsự yếu ớt của mình. Kẽm bảo vệ sắt một cách chắc chắn, giữ cho sắt không bị ăn mòn,bởi vì chính nó lại không đủ sức chống lại sự ăn mòn. Kẽm có tính hoạt động hóahọc mạnh hơn sắt, nên khi xuất hiện nguy cơ bị oxi hóa thì kẽm liền đưa mình ra đểchống đỡ: nó hy sinh thân mình để cứu sắt khỏi sự hủy diệt. Không phải ngẫu nhiênmà đôi khi người ta gọi phương pháp bảo vệ như vậy là phương pháp “thí mạng”. Ngay cả khi trên lớp “áo giáp” bằng kẽm xuất hiện những vết xước thì sự ănmòn cũng không thể thực hiện được ý đồ tạo gỉ của mình: chừng nào trên bề mặt củachi tiết làm bằng thép còn lại dù chỉ là vài hạt kẽm nhỏ thôi thì sắt vẫn không bị pháhủy. Về điểm này, các lớp mạ bằng crom và niken tuy có sức chống ăn mòn cao,nhưng trong thực tế đôi khi lại tỏ ra không đáng tin cậy: chúng chỉ có tác dụng tốt khichưa xảy ra bất kỳ sự hư hỏng nào, còn một khi trên lớp mạ đó đã xuất hiện hiện chodù chỉ là một lỗ thủng rất nhỏ, bằng dấu chấm thôi, cũng đủ để các tác nhân xâm thựccó đường đột nhập vào sắt, làm cho sắt bắt đầu bị gỉ “ngay trước mắt” niken hoặccrom vốn là những kim loại “bất khả xâm phạm” về hóa học.Nếu tính đến việc dùng kẽm để giữ cho thép không bị ăn mòn sẽ rẻ hơn rấtnhiều so với dùng các thứ kim loại khác, thì thật dễ hiểu tại sao mà lớp mạ bằng kẽmlại đang đường đường chiếm vị trí số một - cả về quy mô lẫn tầm quan trọng - trong sốtất cả mọi lớp mạ bằng kim loại.3.2. Có thể bạn chưa biết về kẽm tinh khiết Ở một chừng mực đáng kể, nhiệt độ nóng chảy không cao lắm của kẽm (khoảng 420độ C) đã làm cho nhà sưu tập người Đức phải say mê. Nhiều tính chất của kim loại nàyphụ thuộc vào độ tinh khiết của nó. Thông thường, kẽm dễ tiêu hóa trong các axit,nhưng nếu độ tinh khiết đạt đến “năm con số chín” (99,999%) thì chính các axit ấykhông thể nào đụng chạm được đến kẽm ngay cả khi nung nóng. Đối với kẽm, độ tinhkhiết không những bảo đảm cho nó trở nên “bất khả xâm phạm về hóa học”, mà cònđem lại cho nó tính dẻo cao: kẽm tinh khiết lại dễ kéo thành sợi hết sức mảnh. Cònkẽm thường dùng trong kỹ thuật thì biểu lộ tính cách khá bất thường: nó chỉ cho phépcán thành dải, thành lá, thành tấm trong khoảng nhiệt độ nhất định - từ 100 đến 1500C,còn ở nhiệt độ bình thường và cao hơn 2500C cho đến điểm nóng chảy thì kim loạinày rất giòn, có thể dễ dàng nghiền nát thành bột.Tách kẽm- Những điều tưởng chừng đơn giảnTừ xa xưa, con người đã làm quen với quặng kẽm: ngay từ thời cổ đại, hơn ba ngànnăm về trước, nhiều dân tộc đã biết nấu luyện đồng thau là hợp kim của đồng với kẽm.Nhưng suốt một thời gian dài, các nhà hóa học và luyện kim không thể thu được kẽmở dạng tinh khiết: tách được thứ kim loại này ra khỏi oxit của nó đâu phải là việc dễdàng. Để phá đứt sợi dây gắn bó giữa kẽm với oxi, phải có nhiệt độ cao hơn hẳn nhiệtđộ sôi của kẽm, vì vậy, khi gặp không khí, hơi kẽm vừa sinh ra lại kết hợp với oxi đểtrở thành oxit.Một thời gian dài, người ta không phá nổi cái vòng khép kín luẩn quẩn ấy. Thếrồi đến khoảng thế kỷ thứ V trước công nguyên, những người thợ Ấn Độ và TrungHoa đã biết ngưng tụ hơi kẽm trong các bình bằng đất sét kín mít mà không khí khônglọt vào được. Bằng cách đó, họ đã thu được một thứ kim loại màu trắng phơn phớtxanh. Sau đó vài trăm năm, một số nước ở châu Âu cũng nắm được kỹ thuật luyệnkẽm. Chẳng hạn, ở Tranxinvania thuộc lãnh thổ Rumani ngày nay (hồi đầu côngnguyên, đây là tỉnh Đakia của đế chế La Mã) đã tìm thấy một tượng thờ được đúc bằnghợp kim chứa nhiều kẽm (hơn 85%). Nhưng về sau, bí quyết của việc điều chế kimloại này đã bị thất truyền. Cho đến giữa thế kỷ XVII, kẽm vẫn được đưa từ các nướcphương Đông đến châu Âu và được coi là món hàng khan hiếm.3.3. Cuộc cạnh tranh giữa Kẽm- Đồng Thông thường, kẽm và đồng trong các hợp kim là đôi bạn đồng minh, chúng bổ sungvà cải thiện tính chất cho nhau. Thế mà gần đây, chúng ở trong tình trạng “cạnh tranhlẫn nhau” và chính kẽm đã loại đồng ra khỏi hợp kim. Điều đó đã xảy ra ở Mỹ, nơi màcho đến gần đây, đồng xen (đồng tiền nhỏ nhất của Mỹ) vẫn được dập từ hợp kim chứa95% đồng và 5% kẽm. Cách đây mấy năm người ta quyết định thay đổi thành phầncủa hợp kim. Vẫn những nguyên tố ấy có mặt trong hợp kim, nhưng với tỷ lệ hoàntoàn khác hẳn: 97,6% kẽm và vẻn vạn chỉ có 2,4 % đồng. Sở dĩ có sự “thay bậc đổingôi” như vậy là vì kẽm rẻ hơn đồng rất nhiều, do đó, đề nghị hợp lý hóa của các nhàtài chính đã hứa hẹn một món lợi không nhỏ cho ngân khố. Khá nhiều hợp kim của kẽm đã được biết đến (pha thêm nhôm, đồng, magie,với lượng không đáng kể), mà đặc điểm nổi bật của chúng là rất dễ đúc và có nhiệt độnóng chảy thấp. Từ các hợp kim này, người ta đúc được những chi tiết phức tạp cóthành mỏng và những sản phẩm chính xác khác, trong đó có những con chữ in cỡ nhỏ.Hồi giữa thế kỷ trước, theo thiết kế của nhà điêu khắc người Nga I. P. Vitali, người tađã đúc và dựng ở phòng Gheorghiepxki trong cung lớn điện Cremli ở Maxcơva mườitám cây cột bằng kẽm có hoa văn trang trí và những bức tượng mang những vòng hoanguyệt quế.3.4. Kẽm- trang sức ngày xưaTừ xa xưa lắm, khoảng 2.500 năm trước công nguyên, đây là nơi sinh sống của các bộlạc chăn nuôi súc vật; những bộ lạc này đã biết sử dụng công cụ lao động làm bằngđồng và đồng đỏ. Trong số nhiều đồ trang sức nhỏ làm bằng kim loại tìm thấy ở đây,có một vật nhỏ mầu nâu hơi điểm đôi chút xanh lục, hình ống nhỏ, han gỉ nặng, đãkhiến mọi người phải chú ý đặc biệt. Có lẽ xưa kia nó là vật đeo ở cổ của một thiếuphụ “ăn diện”. Thứ đồ trang sức nhỏ mọn này có gì mà hấp dẫn các nhà khảo cổ họcvà các nhà sử học hiện đại đến thế?Phép phân tích bằng quang phổ đã cho biết rằng, trong vật liệu làm thứ đồ trang sứchình ống này, kẽm chiếm ưu thế rõ rệt. Phải chẳng thứ kim loại này đã từng biết đến từngót năm ngàn năm trước đây?Chính vì thế mà hiện vật tìm được ở Mesôco đã làm cho các nhà khảo cổ họcphải kinh ngạc và quan tâm đến như vậy. Qua phân tích một lần nữa, các vạch quangphổ vẫn khẳng định rằng, vật này chỉ gồm kẽm và một ít tạp chất là đồng mà thôi. Cóthể, vật trang sức bằng kẽm này có nguồn gốc muộn hơn và ngẫu nhiên lọt vào đám đồvật thật sự rất cổ chăng? Song giả thuyết này trên thực tế đã bị bác bỏ, vì sau khi xemxét lại thật chính xác các điều kiện khai quật thì thấy rằng, vật trang sức bằng kẽm nàyđược tìm thấy ở độ sâu tương ứng với thiên niên kỷ thứ ba trước công nguyên; nơiđây, những đồ vật “trẻ hơn” chưa chắc đã rơi vào được. Không loại trừ khả năng vậttrang sức tìm thấy ở Mesôco là đồ vật cổ nhất trong tất cả các sản phẩm bằng kẽm màchúng ta biết hiện nay.3.5. Sự kiện quan trọng có liên quan trực tiếp với kẽm.3.5.1. Sự kiện thứ nhất xảy ra năm 1850Một người Pháp tên là Ghilo (Gillot) đã đề nghị một phương pháp độc đáo để làm bảnin kẽm. Hình được vẽ bằng tay lên một tấm kẽm bằng một thứ mực chống axit, sauđấy dùng axit nitric để rửa bề mặt tấm kẽm. Khi đó, những chỗ có mực thì vẫn nguyênvẹn, không bị hư hại gì, còn những chỗ không có mực thì axit sẽ “ăn” kẽm, tạo thànhnhững vết lõm. Hình vẽ sẽ trở thành hình nổi và khi in lên giấy thì sẽ nhận được hìnhảnh cần thiết. Về sau, phương pháp này của Ghilo được hoàn thiện thêm và trở thànhphương pháp làm bản kẽm ngày nay, nhờ nó mà các máy in trên toàn thế giới hàngngày đang tái tạo lại vô số hình vẽ và tranh ảnh trong các sách báo và tạp chí.3.5.2. Sự kiện thứ hai năm 1887 Nhà bác học nổi tiếng người Đức là Heinrich Rudolph Hertz đã phát hiện ra hiệntượng hiệu ứng quang điện: dưới tác động của ánh sáng, một chất nào đó sẽ phát ra cácđiện tử. Một năm sau, nhà vật lý học người Nga là A. C. Xtoletôp đã nghiên cứu kỹlưỡng hiệu ứng quang điện này. Tại phòng thí nghiệm của trường đại học tổng hợpMaxcơva, ông đã tiến hành một thí nghiệm tinh tế từng đi vào lịch sử của khoa học.Ông nối tấm kẽm với cực âm của một bộ pin và nối tấm lưới kim loại với một cựcdương, rồi đặt đối diện với tấm kẽm, cách xa một khoảng nào đó. Tất nhiên, trongmạch điện hở này không có dòng điện đi qua và kim của điện kế vẫn chỉ số không. Khinhà bác học chiếu một luồng ánh sáng chói lọi vào tấm kẽm thì kim của điện kế lậptức rời khỏi vị trí số không. Điều đó có nghĩa là đã xuất hiện dòng điện trong mạch.Xtoletôp tăng thêm nguồn sáng chiếu vào tấm kẽm và nhận thấy kim đồng hồ dịch đixa hơn, điều đó chứng tỏ dòng điện tăng lên. Ngay sau khi ngắt nguồn chiếu sáng,dòng điện này biến mất và kim của điện kế trở về vị trí số không. Dụng cụ này thực tếđã là tế bào quang điện đầu tiên - một linh kiện mà kỹ thuật hiện đại không thể thiếuđược. Cũng trong năm mà Xtoletôp thực hiện thí nghiệm lịch sử của mình, tấm kẽm đã trởthành “người cùng tham gia” một phát minh thú vị: kỹ sư Beclinơ (Berliner), ngườiĐức, vốn làm việc ở Mỹ, đã chế tạo ra một khí cụ dùng để ghi và phát lại âm thanh,gọi là máy hát và ông đã đề nghị dùng đĩa làm bằng kẽm có phủ một lớp sáp mỏng đểlàm vật tải âm. Từ đĩa này có thể chuyển sang một bản sao băng kim loại, tức là làmkhuôn để sản xuất hàng loạt đĩa hát. Chiếc đĩa hát đầu tiên trên thế giới do chínhBeclinơ chế tạo hiện đang được lưu giữ tại viện bảo tàng quốc gia Hoa Kỳ ở thủ đôOasinhtơn. Năm 1907, ở Pari, các đĩa ghi lại giọng hát của Enrico Caruzo, FranchexcoTamanho, Anđelina Patti và của các ca sĩ xuất sắc khác đã được trịnh trọng đặt vàotrong các hộp kín có tráng kẽm để bảo quản lâu dài. Người ta dự định sẽ mở các hộpđó sau 100 năm. Tức là vào năm 2007.3.6. Sự nổi trội của động cơ chạy bằng pin kẽmNăm 1838, nhà kỹ thuật điện người Nga là B. X. Iacobi đã chế tạo một chiếc thuyềngắn động cơ điện mà nguồn điện là một bộ pin. Thuyền này đã xuôi ngược dòng sôngNêva một thời gian, chở được 14 hành khách. Nhưng loại động cơ này tỏ ra khôngkinh tế, điều đó khiến nhà hóa học người Đức là Iuxtux Libic (Justus Liebig) có cơ sởđể tuyên bố: “Cứ trực tiếp đốt than để thu nhiệt hoặc sinh công còn phần có lợi hơnnhiều so với chi phí than đó để khai thác kẽm, rồi sau đó sinh công trong các động cơđiện bằng cách đốt kẽm trong các bộ pin”. Lúc bấy giờ, những ý đồ sử dụng sức kéocủa các động cơ điện chạy bằng pin đã không thu được kết quả ở trên cạn. Nhà vật lýhọc nổi tiếng người Anh là Jamơ Jun (James Precotr Joule) hình như đã có lần nhậnxét nửa đùa nửa thật rằng, chẳng thà nuôi ngựa vẫn còn rẻ hơn là phải thay kẽm trongcác bộ pin.Trong thời đại chúng ta, ý tưởng đó đã được sống lại: hàng ngàn hàng vạn ô tôđiện đang lướt nhanh trên các nẻo đường của nhiều nước, hơn nữa, khi chọn nguồnđộng lực, các nhà thiết kế thường ưu chuộng loại ăcquy kẽm - không khí. Bộ ăcquynày thay thế cho hàng chục con ngựa, nó cho phép ô tô chạy được hơn 100 kilômet màkhông cần “cho ăn thêm”, nghĩa là không phải nạp thêm điện. Những nguồn điện tíhon kiểu như vậy đang được sử dụng trong các máy nghe, trong các đồng hồ so giờ,trong khí cụ đo độ lộ sáng (của máy ảnh), trong các máy tính loại nhỏ. Trong bộ “pinvuông” của các đèn pin bỏ túi, dưới lớp vỏ giấy có ba ống kẽm: khi cháy (tức là khi bịoxi hóa), kẽm sinh ra dòng điện để thắp sáng bóng đèn pin. Đối với các thiết bị lớn thìnguồn điện rất đáng tin cậy, đủ sức cung cấp điện cho hàng chục khí cụ cùng một lúclà những bộ ắcquy có điện cực bằng bạc và bằng kẽm. Chẳng hạn, một bộ ăcquy nhưvậy đã làm việc trên một vệ tinh nhận tạo của Liên Xô bay vòng quanh trái đất.Kết luậnNói tóm lại, kẽm là nguyên tố không thể thiếu đối với chúng ta từ ngàn xưa chođến văn minh hiện đại. Tuy là một kim loại nhỏ bé nhưng kẽm đã cho ta thấy đượcnhững tính chất ưu việt mà không phải bất kì một nguyên tố nào cũng có thể được.Cuộc sống phát triển và kèm theo đó là sự ứng dụng rộng rãi của kẽm trong rất nhiềungành. Vì vậy kẽm dần chứng tỏ cho mọi người thấy được chỗ đứng của nó trong xãhội hiện nay.Nguồn kẽm lấy từ trong thiên nhiên không phải là vô hạn trong khi đó nguồncầu về chúng lại tăng lên nhanh chóng. Do đó một mặt tìm hiểu kẽm để ứng dụngchúng vào đời sống, mặt khác ta phải tái chế lại những thiết bị, đồ dùng chứa kẽm mộtcách đơn giản và hiệu quả nhất. Đó là nhiệm vụ cấp thiết đôi chúng ta.TÀI LIỆU THAM KHẢO Hoàng Nhâm (1999), Hóa vô cơ Tập 3. NXB Giáo Dục Nguyễn Đức Vận (1983), Hóa học vô cơ Tập 2. NXB Khoa học và kĩ thuật Trần Ngọc Mai (1992), Truyện kể 109 nguyên tố hóa học. NXB Giáo Dục Từ Văn Mặc- Trần Thị Ái, Hóa học Nguyễn Thế Ngôn- Trần Thị Đà, Hóa học vô cơ Tập 1,2 Nguồn: Vi.wikipedia.org/wiki/kẽm www.bachkhoatrithuc.vn  !"#$%&'(%)*&(#+ ,, - . !/!//0 1234&52//06073852 1-9,: ;1 /../.&/1/2<2! 6/0 123#/=>2, &/087?/1 0 /0 123@-/ 7A !, ;63/93BC/8/ /2/D 2! 6/0 123/ 7 1 !272D#/=>2,, &E7FGG===H!/0'

Tài liệu liên quan

Tìm hiểu về nguyên tắc cân đối trong hoạt động ngân sách nhà nước theo Luật ngân sách và thực tế áp dụng
- 16
- 4
- 18
TÌM HIỂU VỀ NGUYÊN LIỆU RONG SỤN
- 41
- 2
- 12
Tìm hiểu về nguyên lý hoạt động của ổ đĩa cứng
- 110
- 4
- 6
Tìm hiểu về yếu tố vận tải trong logistics
- 101
- 1
- 3
Tìm hiểu về nguyên tố phóng xạ Franxi potx
- 4
- 777
- 1
Tìm hiểu về nguyên lý cấu tạo, vận hành của các thiết bị máy móc, quy trình sản xuất tại công ty cổ phần chế biến thực phẩm Tân Mai
- 44
- 884
- 0
Báo cáo: "Tìm hiểu về thành tổ thương hiệu" pps
- 28
- 849
- 0
Tìm hiểu về nguyên lý tương đối khóa luận tốt nghiệp
- 61
- 410
- 0
Khóa luận tốt nghiệp tìm hiểu về nguyên lý tương đối
- 61
- 459
- 0
Báo cáo môn cơ sở truyền số liệu Tìm hiểu về nguyên lý công bằng cực đại cực tiểu (maxmin fairness)
- 15
- 454
- 0