Zink: 30 zenbaki atomikoa duen elementu kimikoa

Zinka, nahiz eta zenbaitetan trantsizio-metal gisa sailkatu den, metala da. Bere taldeko beste elementuekin dituen antzekotasunez gain, magnesioaren eta berilioaren zenbait ezaugarri dauzka. Elementu hau urria da Lurrean, baina erraz erauzten da.

Zinka
30 Kobrea ← Zinka → Galioa
30 Zn                                                                                                                                                                                                                                           Taula periodikoa
Ezaugarri orokorrak
Izena, ikurra, zenbakia	Zinka, Zn, 30
Serie kimikoa	trantsizio-metalak
Taldea, periodoa, orbitala	12, 4, d
Masa atomikoa	65,409(4) g/mol
Konfigurazio elektronikoa	[Ar] 3d10 4s2
Elektroiak orbitaleko	2, 8, 18, 2
Propietate fisikoak
Egoera	solidoa
Dentsitatea	(0 °C, 101,325 kPa) 7138 g/L
Urtze-puntua	692,68 K (419,53 °C, 787,15 °F)
Irakite-puntua	1.180 K (907 °C, 1.665 °F)
Urtze-entalpia	7,32 kJ·mol−1
Lurrun-presioa P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k T/K 610 670 750 852 990 1.185
Propietate atomikoak
Kristal-egitura	hexagonala
Oxidazio-zenbakia(k)	3 [1], 2 (oxido anfoterikoa)
Elektronegatibotasuna	1,65 (Paulingen eskala)
Ionizazio-potentziala	1.a: 906,4 kJ/mol 2.a: 1.733,3 kJ/mol 3.a: 3.833 kJ/mol
Erradio atomikoa (batezbestekoa)	135 pm
Erradio atomikoa (kalkulatua)	142 pm
Erradio kobalentea	131 pm
Van der Waalsen erradioa	139 pm
Datu gehiago
Eroankortasun termikoa	(300 K) 116
Soinuaren abiadura	3.850 m/s
Isotopo egonkorrenak
Zinkaren isotopoak iso UN Sd-P D DE (MeV) DP 64Zn %48,6 Zn egonkorra da 34 neutroirekin 65Zn Sintetikoa 244,26 e ε - 65Cu γ 1,1155 - 66Zn %27,9 Zn egonkorra da 36 neutroirekin 67Zn %4,1 Zn egonkorra da 37 neutroirekin 68Zn %18,8 Zn egonkorra da 38 neutroirekin 69Zn Sintetikoa 56,4 min β− 0,906 69Ga 70Zn %0,6 Zn egonkorra da 40 neutroirekin

Letoia, kobre eta zink proportzio ezberdinez osaturiko nahastura bat, K.a. hirugarren milurtekoan erabiltzen zen Egeon, Iraken, Arabiar Emirerri Batuetan, Kalmukian, Turkmenistanen eta Georgian eta K.a. bigarren milurtekoan Mendebaldeko Indian, Uzbekistanen, Iranen, Sirian eta Israelen. Zink metala Indian XII. mendean hasi zen eskala handian produzitzen, nahiz eta antzinako erromatarrek eta greziarrek ezagutzen zuten. Rajastaneko meatzeek zinkaren ekoizpena K.a. VI. mendean ematen zela frogatu dute. Gaur egun, zinka puruaren frogarik zaharrena Zawarren (Rajasthan) aurkitutakoa da, K.a. IX. mendekoa. Zink purua erauzteko destilazio prozesu bat erabiltzen zen. Alkimistek zinka erretzen zuten airean "filosofoen artilea" edo "elur zuria" deitzen zutena sortzeko.

Elementu hau ziurrenik Parazeltso alkimistak izendatu zuen alemanezko zinke hitzean oinarritua (arantza, hortza). Andreas Sigismund Marggraf aleman kimikariari esleitzen zaio 1746. urtean zink metaliko puruaren aurkikuntza. Luigi Galvani eta Alessandro Voltak zinkaren propietate elektrokimikoak aurkitu zituzten 1800. urtean. Korrosioaren aurka burdina galbanizatzea da (galbanizazio beroa) zinkaren aplikazio nagusia. Beste aplikazio batzuk bateria elektrikoak, pieza txiki ez-egiturazkoen galdaketa eta letoia bezalako meta-nahasturak dira. Zinkaren konposatu ugari erabiltzen dira, hala nola zink karbonatoa eta zinka glukonatoa (osagarri dietetikoak), zink kloruroa (desodoranteak), zink piriotinea (zahiaren aurkako xanpuak), zink sulfuroa (pintura lumineszenteetan) eta zinka metil edo zink dietila laborategi organikoetan.

Zinka funtsezko mineral bat da, jaioberrien eta ondorengo garapenaren barne. Zink gabeziak bi mila milioi pertsona ingururi eragiten dio eta gaixotasun askori lotuta dago. Haurretan, gabeziak hazkunde atzerapena, heltze sexualaren atzerapena, infekzio suszeptibilitatea eta beherakoa eragiten ditu. Zentro erreaktiboan zink atomoak dituzten entzimak oso zabalduta daude biokimikan, hala nola, alkoholaren deshidrogenasa gizakietan. Zinkaren gehiegizko kontsumoak ataxia, letargia eta kobre gabezia sor ditzake.

Metal zuri urdinxka da, airean erretzen denean gar berde urdinxka igortzen duena. Aire lehorrak ez dio erasaten, baina hezetasuna badago oxidozko edo karbonato basikozko gainazala sortzen zaio, metala isolatuz eta korrosiotik babestuz.

Metal honek erresistentzia handia dauka deformazio plastikoaren aurrean. Tenperatura igo ahala, erresistentzia murriztu egiten da; hain zuzen, zink-xaflak sortzeko 100 °C-etik gora egin behar da lan. Ezin da garraztasun bidez gogortu eta giro-tenperaturan isurpen-fenomenoa jasaten du (gainerako metal eta metal-nahastura gehienek ez bezala) eta karga txikiek deformazio ez iraunkorrak eragiten dituzte.

Propietate fisikoak

Zinka metal urdin-zuri, distiratsu eta diamagnetikoa da, metalaren ohiko erabilera komertzialek akabera matea duten arren. Burdinak baino dentsitate zerbait baxuagoa eta kristal-egitura hexagonal bat du, atomo bakoitzak sei auzokide hurbilenak 265,9 pm-etan bere planoan eta beste sei distantzia handiagora 290,6 pm-tara dituelarik. Metal gogorra eta hauskorra izaten da tenperatura gehienetan, baina 100 eta 150 °C artean malgua bihurtzen da. 210 ° C gainetik, metala hauskorra bihurtzen da berriro, eta irabiatuz haustu daiteke. Zinka elektrizitatearen eroale ona da. Metal bat izateko, zinkak urtze (419,5 ° C) eta irakite-puntu (907 ° C) erlatiboki baxuak ditu. Fusio puntua d blokeko metal guztien artean txikiena da merkurioaren eta kadmioaren ostean. Horregatik, besteak beste, zinka, kadmioa eta merkurioa sarritan ez dira d-blokeko gainontzeko metalen antzera trantsizio-metal kontsideratzen.

Metal-nahastura askok zinka dute, letoia barne. Zinkarekin nahastura bitarrak sortzen dituzten beste metalak aluminioa, antimonioa, bismutoa, urrea, burdina, beruna, merkurioa, zilarra, magnesioa, kobaltoa, nikela, telurioa eta sodioa dira. Zinka edo zirkonioa ferromagnetikoak ez diren arren, haien ZrZn₂ nahasturak ferromagnetismoa du 35 K azpitik. Zink barra batek soinu bereizgarria sortzen du tolestean, eztainuaren antzera.

Ugaritasuna

Zinkak Lurraren lurrazaleko 75 ppm inguru (% 0,0075) osatzen du, eta 24. elementu ugariena da. Lurzoruak 5-770 ppm zink du, batez bestekoa 64 ppm delarik. Itsasoko urek 30 ppb baino ez dute eta atmosferak, 0,1-4 μg / m3. Orokorrean beste oinarrizko metal batzuekin batera aurkitu ohi da meatan, hala nola, kobrea eta beruna. Zinka kalkofilo bat da. Honek esan nahi du elementu hau mineraletan sufre eta beste kalkogeno astunago batzuekin batera aurkitzea errazagoa dela, oxigeno edo kalkogenoak ez diren halogenoekin baino. Sulfuroak lurrazala solidifikatzen joan zen heinean sortu ziren, Lurreko hasierako atmosferak eragindako erredox erreakzioen pean. Esfalerita, zink sulfuro mota bat, zinka lortzeko gehien meatzen den mea da, bere zink kontzentrazioa % 60-62 artekoa izaten delako.

Zinka lortzeko meatzen diren beste mineral honako hauek dira: smithsonita (zink karbonatoa), hemimorfita (zink silikatoa), wurtzita (beste zink sulfuro bat) eta, batzuetan, hidrazitina (oinarrizko zink karbonatoa). Wurtzita izan ezik, beste mineral guztiak zink sulfuro primitiboen meteorizazioaren ondorioz sortu ziren.

Ezagutzen diren munduko zink baliabideak 1,9-2,8 mila milioi tona ingurukoak dira. Gordailu handiak Australia, Kanada eta Estatu Batuetan daude, eta Iranen berriz erreserbarik handienak. Zinkaren oinarrizko erreserbaren azken estimazioa (gaur egungo meatzaritza eta ekoizpen praktikekin lotutako gutxieneko irizpide fisikoekin bat datorrena) 2009. urtean egin zen eta gutxi gorabehera 480 miloi tona zirela kalkulatu zen. 346 milioi tona inguru meatu dira historia osoan zehar 2002ra arte, eta adituek 109-305 milioi tona erabiltzen ari direla estimatzen dute.

Isotopoak

 

Zinkaren bost isotopo existitzen dira naturan. ⁶⁴Zn isotopoa da ugariena (% 48,63 ugaritasun naturala). Isotopo honek hain semidesintegrazio-periodo luzea du, 4.3 x 10¹⁸ urtekoa, bere erradioaktibitatea alde batera utzi daitekeela. Era berean, ⁷⁰Zn (% 0,6), 1.3 x 10¹⁶ urte bitarteko semidesintegrazio-periodoa duena, ez da erradioaktiboa kontsideratzen. Naturan aurkitzen diren gainerako isotopoak ⁶⁶Zn (% 28), ⁶⁷Zn (% 4) eta ⁶⁸Zn (% 19) dira.

Hainbat dozena isotopo erradioaktibo kategorizatu dira. ⁶⁵Zn, 243,66 eguneko semidesintegrazio-periodoarekin, aktibotasun gutxien duen erradioisotopoa da, hurrengoa ⁷²ZN izanik, 46,5 orduko semidesintegrazio-periodoarekin. Zinkak 10 isomero nuklear ditu. ^69mZn isomeroak semidesintegrazio-periodo handiena du, 13,76 ordu. Goi indizeko m hizkiak isotopo metaegonkorra dela adierazten du. Isotopo metaegonkor baten nukleoa kitzikatutako egoeran dago eta oinarrizko egoerara itzuliko da gamma izpi formako fotoi bat igorriz. ⁶¹Zn isomeroak kitzikatutako hiru egoera metaegonkor ditu eta ⁷³Zn-k bi ditu. ⁶⁵Zn, ⁷¹Zn, ⁷⁷Zn eta ⁷⁸Zn isotopoek kitzikatutako egoera metaegonkor bat baino ez dute.

Masa zenbakia 66 baino txikiagoa duen zinkaren erradioisotopo baten desintegrazio modurik arruntena elektroi-harrapaketa da. Elektroi-harrapaketaren ondorio den desintegrazioaren produktua kobrearen isotopo bat da. 66 masa zenbakia baino altuagoa duten zinkaren erradioisotopoen desintegrazio modu arruntena berriz, beta desintegrazioa (β−) da, galioaren isotopo bat sortzen duena.

Erreaktibotasuna

 

Zinkaren konfigurazio elektronikoa [Ar]3d¹⁰4s² da eta taula periodikoaren 12. taldeko kide da. Neurrizko erreaktibotasuna duen metala da eta agente murriztaile sendoa. Metal puruaren gainazalak azkar galtzen du distira, azkenean babesten duen oinarrizko zink karbonato (Zn₅(OH)₆(CO₃)₂ geruza bat osatuz, atmosferako karbono dioxidoarekin erreakzionatuz. Geruza honek airearekin eta urarekin gehiago ez erreakzionatzen laguntzen du.

Zinka erretzean, gar berde-urdina eta distiratsua sortzen da, zink oxido kea sortzen duena. Zinkak erraz erreakzionatzen du azidoekin, alkaliekin eta beste ez-metalekin. Oso purua den zinkak, giro tenperaturan, soilik azidoekin eta motel erreakzionatzen du. Azido gogorrek, esate baterako, azido klorhidriko edo sulfurikoak, gainazaleko geruza erauz dezakete eta ondorengo erreakzioak, urarekin, hidrogenoaren gasa askatzen du.

Zinkaren kimikan +2 oxidazio egoera nagusi da. Oxidazio-egoera horretan konposatuak sortzen direnean, kanpoko geruzako s elektroiak galdu egiten dira, konfigurazio elektronikoa [Ar]3d¹⁰ duen ioia emanez. Soluzio urtsuetan, oktaedro itxurako konposatu bat [Zn(H₂O)₆]²⁺ da espezie nagusia. Zinka zink kloruroarekin batera lurruntzeak, 285 ° C-tik gorako tenperaturetan, Zn2Cl2 eratzen du, +1 oxidazio-egoera duen zink konposatu bat. Ez dira zinkaren konposaturik ezagutzen +1 edo +2 oxidazio egoera ez dutenak. Kalkuluek adierazten dute +4 oxidazio egoera duen zink konposatu bat existitzea oso zaila dela.

Zinkaren kimika lehen lerroko trantsizioko metalen, nikelaren eta kobrearen, kimikaren antzekoa da, nahiz eta betetako d-geruza bat duen eta konposatuak diamagnetikoak eta, orokorrean, kolorerik gabeak diren. Zink eta magnesioaren erradio ionikoak ia berdinak dira. Horregatik, gatz baliokideek kristal egitura bera dute, eta erradio ionikoa faktore erabakigarri bat den beste kasuetan, zinkaren kimikak antz handia du magnesioarenarekin. Beste alderdi batzuetan, lehenengo lerroko trantsizioko metalen antzekotasun gutxi dago. Zinkak N- eta S- emaileekin kobalentzia handiagoko eta konplexu egonkorragoak diren zubiak osatzen ditu.

Zink(I) konposatuak

 

Zink(I) konposatuak arraroak dira eta oxidazio egoera baxua egonkortzeko ligand handiak behar dituzte. Zink(I) konposatu gehienek formalki [Zn₂]²⁺ nukleoa dute, [Hg₂]²⁺ katioi dimerialaren antzekoa dena, merkurio(I) konposatuetan agertzen dena. Ioiaren izaera diamagnetikoak egitura dimerikoa berretsi egiten du. Zn-Zn lotura duen lehen zink(I) konposatua, (η⁵-C₅Me₅)₂Zn₂, lehen dimetalozenoa da ere. [Zn₂]²⁺ ioia azkar zink metalera eta zink(II) ioira deskonposatzen da, eta oso egoera konkretuetan lortu da soilik.

Zink(II) konposatuak

 

Zinkaren konposatu bitarrak metaloide eta gas nobleak ez diren ez-metal gehienentzat ezagutzen dira. ZnO oxidoa soluzio urtsu neutroetan ia disolbaezina den hauts zuria da, baina anfoterikoa da, indartsuak diren soluzio basiko eta azidoetan disolbatzen baita. Beste kalkogenoek (ZnS, ZnSe eta ZnTe) elektronika eta optikan aplikazio askotarikoak dituzte. Pniktogenoak (Zn3N2, Zn3P2, Zn3As2 eta Zn3Sb2), peroxidoa (ZnO₂), hidruroa (ZnH₂) eta karburoa (ZnC₂) ere ezagutzen dira. Lau haluroen artean, ZnF₂k du izaera ionikoena, beste batzuek (ZnCl₂, ZnBr₂ eta ZnI₂) urtze puntu nahiko baxuak dituzte eta kobalenteen antz handiagoa dutela esan ohi da.

Zn²⁺ ioiak dituzten soluzio basiko ahuletan, Zn(OH)₂ hidroxidoa prezipitatu zuri gisa sortzen da. Soluzio alkalino indartsuagoetan, hidroxidoa disolbatu egiten da zinkatinak osatzeko ([Zn(OH)₄]^2-). Zn(NO₃)₂ nitratoa, Zn(ClO₃)₂ kloratoa, ZnSO₄ sulfatoa, Zn3(PO₄)₂ fosfatoa, ZnMoO₄ molibdatoa, Zn(CN)₂ zianuroa, Zn(AsO₄)₂·8H₂O arsenatoa eta ZnCrO₄ kromatoa (kolorea duen zinkaren konposatu bakanetako bat) zinkaren beste konposatu ez-organikoen adibide batzuk dira. Zinkaren konposatu organiko baten adibide errazena azetatoa da (Zn(O₂CCH₃)₂).

Antzinako erabilera

 

Antzinako garaietako zink ez-puruaren erabilerari buruzko zenbait adibide isolatu aurkitu dira. Zink meak zink-kobre nahasturazko letoia egiteko erabiltzen ziren zinka elementu isolatu gisa aurkitu baino milaka urte lehenago. K.a. XIV. mende eta X. mende bitarteko letoi judearrak % 23 zinka du.

Letoia egiteko jakituria antzinako Greziara hedatu zen K.a. VII. mendean, baina gutxi erabili zen. % 80-90 zink duten metal-nahasturaz (falta den ehunekoa berun, burdina, antimonio eta beste metalez osatua) eginiko apaingarriak aurkitu dira, duela 2.500 urtekoak. % 87,5 zinka duen estatuatxo bat aurkitu zen daziar aztarnategi batean, ziurrenik historiaurrekoa dena.

Ezagutzen diren pilula zaharrenak zink karbonatoak erabiliz eginak dira, hidrozinzita eta smithsonita. Pilulak mindutako begientzat erabiltzen ziren eta Relitto del Pozzino erromatar ontzian aurkitu ziren, K.a. 140 urtean hondoratu zena.

Letoiaren fabrikazioa erromatarrek K.a. 30. urterako ezagutzen zuten. Letoia egiteko kalamina hautsa (zink silikato edo karbonatoa), ikatza eta kobrea elkarrekin arragoa batean berotuz egiten zuten. Ondoren, kalamina letoia moldatzen zuten armak egiteko erabiltzeko. Erromatarrek garai kristauan egindako txanpon batzuk ziurrenik kalamina letoizkoak dira.

Estrabonek K.a. I. mendean (baina K.a. IV. mendeko Teoponpo historialariaren lana aipatuz, orain galdutakoa) "gezurrezko zilar tantak" aipatzen ditu, kobrearekin nahastean letoia sortzen dutenak. Erreferentzia hau zink kantitate txikiei buruzkoa izan daiteke, sulfuro meak galdatzean sortutako hondakina. Era honetan lortutako zinka askotan baztertu egiten zen, baliogabekoa zelakoan.

Berne zink taula zinkaren nahastura batez eginiko pieza bat da, Galia erromatar garaikoa.

Charaka Samhita testuak, 300 eta 500 urteen bitartean idatzi zela uste denak, metal bat aipatzen du, oxidatzerakoan pushpanjan deiturikoa sortzen duena. Zink oxidoa dela uste da. Zawarko zink meatzeak, Udaipurretik gertu, Mauryar arotik aktiboak izan dira. Bertan zink metalaren galdaketa, ordea, XII. mende inguruan hasi zela dirudi. Estimazio baten arabera, kokapen honetan milioi bat tona zink metaliko eta zink oxido sortu ziren XII eta XVI mendeen artean. Beste estimazio batek 60.000 tona zink metalikoa ekoitzi zirela dio, garai berdinean. Rasaratna Samuccaya testuak, XIII. mendean idatzia, zinka zuten bi motatako meak aipatzen ditu: bat metala erauzteko erabiltzen zena eta beste bat eta helburu sendagarrietarako erabiltzen zena.

Hasierako ikerketak eta izendatzea

Madanapala (Taka dinastia) hindu erregearen medikuntza Lexiconean, zinka Yasada edo Jasada izendapena zuen metal gisa jasotzen zen. 1374. urte inguruan idatzi zen. Kalamina artilea eta beste substantzia organikoak erabiliz erredukzionatuta zink ez-puruaren galdaketa eta erauzketa XIII. mendean lortu zen Indian. Txinatarrek ez zuten teknika hau ikasi XVII. mendera arte.

 

Alkimistek zink metala airean erretzen zuten eta kondentsadore bat erabiliz sortzen zen zink oxidoa biltzen zuten. Zenbait alkimistek zink oxido honi lana philosophica deitzen zioten, "filosofoaren artilea" esan nahi duena latinez. Artile itsurako xerloak zirelako eman zioten izen hori, nahiz eta beste batzuentzat elur zuria zirudien eta nix album izena ematen zioten.

Metalaren izena seguruenik Parazeltsok dokumentatu zuen lehenik, Suitzan jaiotako alkimista alemaniarrak. Metalari zinkum edo zinken deitu zion bere Liber Mineralium II liburuan, XVI. mendean. Hitza alemanezko zinke hitzetik eratorria da ziurrenik, eta ustez "hortz-itxurakoa edo zorrotza" esan nahi zuen (zink metalezko kristalek orratz itxura dute). Baliteke baita ere zink hitzak "eztainu itxurako" esan nahi izatea, eztainua alemanez zinn esaten baita. Beste aukera bat ere bada: سنگ seng persierazko hitzetik eratorria izatea, harria esanahia duena.

Andreas Libavius alemaniarrak 1596. urtean portugaldarrei harrapatutako merkantzia-ontzi batetik "calay" izendatu zuen produktu baten kantitate bat jaso zuen. Libaviusek laginaren propietateak deskribatu zituen, zinka izan zitekeelarik. Zinka Europara Ekialdetik inportatzen zen erregularki XVII. mendean eta XVIII. mendearen hasieran, baina batzuetan oso garestia zen.

Isolazioa

 

Zink metalikoa Indian 1300. urtean isolatu zen, Mendebaldean baino askoz lehenago. Europan isolatu aurretik, Indiatik inportatu zen 1600. urte inguruan. Postlewayten Universal Dictionaryk, Europako informazio teknologikoa ematen duen iturri garaikideak, ez zuen zinka 1751 baino lehenago aipatzen, baina elementua lehenago ikertu zen.

P. M. de Respour alkimista flandiarrak zink oxidotik zink metalikoa erauzi zuela jakinarazi zuen 1668an. XVIII. mendearen hasieran, Étienne François Geoffroyk deskribatu zuen nola zink oxidoa kristal horietan kondentsatzen den, galdatzen ari den zink mea gainean jarritako burdin barretan. Britainia Handian, John Lanek zinka galdatzeko esperimentuak egin zituztela esaten da. Ziurrenik Landoren egin zituen, bere 1726ko porrotaren aurretik.

Britainia Handian 1738an, William Championek kalaminatik zinka erauzteko prozesu bat patentatu zuen. Bere teknika Rajastaneko zink meatzetan erabiltzen zenaren antzekoa zen, baina ez dirudi zonalde hori bisitatu zuenik. Championen prozesua 1851. urteraino erabili zen.

Andreas Marggraf kimikari alemaniarra hartzen da zink metal purua isolatu zuen lehen pertsona gisa, nahiz eta Anton von Swab kimikari suediarrak kalaminatik zinka destilatu zuen lau urte lehenago. Bere 1746ko esperimentuan, Marggrafek kalamina eta ikatz nahasketa bat berotu zuen itxitako ontzi batean, kobrerik gabe, metal bat lortzeko. Prozedura hau komertzialki praktikoa bihurtu zen 1752. urterako.

Ondorengo lanak

 

William Champion anaiak, Johnek, zink sulfitoa kaltzinatzeko prozesu bat patentatu zuen 1758an. Prozesu honetan oxido bat sortzen zen, gero erretorta prozesuan erabili ahal zena. Honen aurretik, zinka ekoizteko soilik kalamina erabiltzen zen. 1798an, Johann Christian Rubergek galdaketa prozesua hobetu zuen, lehen galdatze erretorta horizontala eraikiz. Jean-Jacques Daniel Donyk antzeko makina bat eraiki zuen Belgikan, zink gehiago prozesatzen zuena. Luigi Galvani mediku italiarrak 1780an aurkikuntza garrantzitsua egin zuen: berriki disekatutako igel baten bizkarrezur-muina burdin barra bati letoizko kako batez lotzerakoan, igelaren hanka uzkurtu egiten zen. Era oker batean, nerbio eta muskuluek elektrizitatea sortzeko modu bat aurkitu zuela pentsatu zuen eta efektuari “animalien elektrizitatea” deitu zion. Gelaxka galbanikoa eta galbanizazio prozesua Luigi Galvaniren omenez izendatu ziren, eta bere aurkikuntzek bateria elektrikoetarako, galbanizazioetarako eta babes katodikoetarako bidea ireki zuten.

Galvaniren lagun Alessandro Voltak efektua ikertzen jarraitu zuen eta pila voltaikoa asmatu zuen 1800. urtean. Voltaren pilaren oinarrizko unitatea gelaxka galbaniko sinplifikatua zen: kobre eta zink plakak elektrolito batez bereiziak eta eroale bati kanpotik konektatuta. Unitateak serialki pilatuta zeuden, zelula voltaikoa egiteko. Elektrizitatea ekoizteko, elektroiak zinketik kobrera zuzentzen ziren eta zinka jatea ahalbidetuz.

Zinkaren izaera ez-magnetikoak eta soluzioetan kolorerik ez izateak, biokimikan eta elikaduran zuen garrantziaren aurkikuntza atzeratu zuten. Hau 1940. urtean aldatu zen, anhidrasa karbonikoak, karbono dioxidoa odoletik ateratzen duen entzima batek, bere gune aktiboan zinka zuela ikusi zenean. Karboxipeptidasa entzima digestiboa zinka zuen bigarren entzima ezaguna bihurtu zen 1955ean.

Meatzaritza eta tratamendua

2014ko zink ekoizpena, herrialdeen arabera

Postua	Herrialdea	Tonak
1	Txina	5,000,000
2	Australia	1,500,000
3	Peru	1,300,000
4	India	820,000
5	Ameriketako Estatu Batuak	700,000
6	Mexiko	700,000

 

Zinka laugarren metal erabiliena da, burdina, aluminioa eta kobrearen atzetik. 13 milioi tona inguru ekoizten dira urtero. Munduko zink ekoizle handiena Nyrstar da, Australiako OZ Minerals eta Belgikako Umicore enpresen elkarketatik sortua. Munduko zinkaren % 70a meatzaritzatik lortzen da, gainerako % 30a zinka birziklatzetik dator. Komertzialki purua den zinka Goi Maila Berezi bezala ezagutzen da (ingelesez, Special High Grade edo SHG), eta % 99.995eko purutasuna du.

Mundu mailan, zink berriaren % 95 sulfuro mea gordailuetatik ateratzen da, eta horietan esfalerita (ZnS) kobre, berun eta burdin sulfuroekin nahastua egoten da ia beti. Zink minak mundu osoan zehar sakabanatuta daude, Txina, Australia eta Perun daudelarik eremu nagusiak. Txinak 2014. urtean munudko zink ekoizpenaren % 38 ekoiztu zen.

Zink metala meatzaritza erabiliz produzitzen da. Mea fin-fin birrindu egiten da; ondoren, flotazio prozesuan sartzen da mineralak gangatik bereizteko (hidrofobizitatearen propietatean oinarrituta), zink sulfuro mea kontzentratu bat lortzeko. Ore honek % 50a zinka, % 32 sufrea, % 13 burdina eta % 5 SiO2 du.

Txigortzeak zink sulfuro kontzentratuta zink oxido bihurtzen du:

2 ZnS + 3 O
2 → 2 ZnO + 2 SO
2

Sufre dioxidoa azido sulfurikoa ekoizteko erabiltzen da, lixibiatzeko prozesurako beharrezkoa dena. Zink karbonatoa edo zink silikatoa (Namibiako Skorpion Gordailuan adibidez) erabiltzen badira zinkaren ekoizpenean, txigortzea alde batera utzi daiteke.

 

Ekoizpenean jarraitzeko bi oinarrizko metodo erabiltzen dira: pirometalurgia edo elektrohigadura. Pirometalurgiak zink oxido karbono edo karbono monoxidoan erreduzitzen du 950 °Cko tenperaturan metalera. Zink lurrun bezala destilatzen da beste metaletatik banatzeko, tenperatura horietan lurruntzen ez direnak. Zink lurruna kondentsadore batean biltzen da. Ondorengo ekuazioek prozesu hau deskribatzen dute:

2 ZnO + C → 2 Zn + CO
2
ZnO + CO → Zn + CO
2

Elektrohigaduran, zinka azido sulfurikoaren bidez lixibiatzen da meatik:

ZnO + H
2SO
4 → ZnSO
4 + H
2O

 

Azkenik, zinka elektrolisi bidez erreduzitzen da.

2 ZnSO
4 + 2 H
2O → 2 Zn + 2 H
2SO
4 + O
2

Azido sulfurikoa berreskuratzen eta birziklatu egiten da lixibiatze prozesuan berrerabiltzeko.

Galbanizatutako lehengai arku elektrikozko labe batera botatzen denean, zinka hautsetik berreskuratzen da hainbat prozesu bidez, batez ere Waelz prozesua (2014ean, % 90).

Ingurugiroan eragina

Zink sulfuriko duten meak birfintzean, sufre dioxidoaren eta kadmio lurrun bolumen handiak sortzen diru. Galdaketa zepek eta beste hondakinek metal kantitate handiak dituzte. 1,1 miloi tona zink metaliko eta 130 mila tona berun inguru meatu eta galdatu ziren La Calamine eta Plombières belgikar herrietan 1806 eta 1882 bitartean. Iraganeko meatzaritza-operazioek zinka eta kadmioa askatzen dute, eta Geul ibaiaren sedimentuak metal kantitate handiak dituzte. Duela bi mila urte inguru, meatzaritza eta galdaketaren eraginez sortutako zink emisioak urtean 10 mila tona inguru ziren. 1850. hamarkadatik aurrera 10 bider handitu ondoren, zink emisioak urtean 3.4 milioi tona izatera iritsi ziren 80.ko hamarkadan. 1990eko hamarkadan, 2,7 miloi tonetara jaitsi ziren. Hala ere, 2005. urtean Artikoko troposferari buruz egindako ikerketa batek erakutsi zuen bertako kontzentrazioek ez zutela gainbehera islatzen. Emisio antropogeno eta naturalen arteko ratioa 20-1ekoa da.

Industria eta meatzaritza eremuetatik igarotzen diren ibaietan zink kontzentrazioa 20 ppm-koa izan daiteke. Hondakin tratamendu eraginkorrak asko murrizten ditu kopuru hauek: Rhin ibaian egindako tratamenduak, esate baterako, zinkaren maila 50 ppb-ra jaitsi du. Kutsadura honek eraginak izan ditzake: kontzentrazioak 2 ppm-ra iristen badira, arrainek odolean eraman dezaketen oxigenoaren kantitatean eragiten du.

 

Zinkaren meatzaritzak, birfintzeak edota zinka duten lohiekin lurra fertilizatzeak lurrak kutsatzen ditu. Lur kilo lehor bakoitzeko hainbat zink gramo izatera iritsi daitezke. 500 ppm baino gehiago dituzten lurretan, landareek beste ezinbesteko metal batzuk (hala nola, burdina eta manganesoa) xurgatzeko duten gaitasuna kaltetu egiten da. 2000 ppm-tik 180.000 ppm-rako (% 18) zink mailak erregistratu dira lurzoru lagin batzuetan.

Zinkaren aplikazio nagusiak (AEBetako portzentaiak dira)

1. Galbanizazioa (% 55)
2. Letoia eta brontzea (% 16)
3. Beste nahasturak (% 21)
4. Hainbat (% 8)

Korrosioaren aurkako babesa eta bateriak

 

Zinka korrosioaren aurkako agente gisa erabiltzen da gehien, eta galbanizazioa (burdina edo altzairuaren estaldura) forma ezagunena da. 2009an, Ameriketako Estatu Batuetan, erabilitako zink metalaren % 55a edo 893.000 tona, galbanizaziorako erabili ziren.

Zinka burdina edo altzairua baino erreaktiboagoa da eta, beraz, tokiko oxidazio ia guztiak erakartzen ditu, korrosioak guztiz jaten duen arte. Oxido eta karbonatozko (Zn₅(OH)₆(CO₃)₂) babes geruza bat sortzen da gainazalean, zinkak korrosioa jasaten duen heinean. Babes honek zink geruza urratzen denean ere irauten du, baina degradatzen joaten da zinkak korrosioa jasaten duen heinean. Zinka elektrokimikoki aplikatzen da edo urtutako zink moduan, urtze-galbanizazioaz edota lainoztatzeaz. Galbanizazioa kate lotura hesietan, babes barandetan, esekidura-zubietan, argiztapenetan, metalezko teilatuetan eta autoen gorputzetan erabiltzen da.

Zinkaren erreaktibotasun erlatiboak eta bere oxidazioa erakartzeko gaitasunak babes katodikoan (BK) erabiltzeko babes anodo eraginkorra egiten du. Esate baterako, lurperatutako kanalizazio baten babes katodikoa zinkarekin egindako anodoak kanalizaziora konektatzen lortzen da. Zinkak anodo gisa jokatzen du (negatiboa den bornea), pixkanaka korrosioa jasanez korronte elektrikoa altzairuzko kanalizaziora igortzen duen bitartean. Zinka itsasoko uren esposizioa jasaten duten metalak katodikoki babesteko ere erabiltzen da. Zink disko bat itsasontzi baten burdinazko lemari atxikitzen bazaio, astiro jasango du korrosioa lema oso-osorik mantentzen diren bitartean. Era berean, helize bati edo gilaren metalezko babesari atxikitako zink estalki batek aldi baterako babesa eskaintzen du.

-0.76 volteko oinarrizko elektrodo potentzialarekin, zinka baterientzako anodo material gisa erabiltzen da (erreaktiboagoa den litioa (SEP -3.04 V) litiozko baterien anodoentzat erabiltzen da). Zink hautsa era honetan erabiltzen da bateria alkalinoetan eta zink-karbono baterietako zorroa (anodo gisa funtzionatzen duena era berean) zink xafla batez osatua dago. Zinka zink-aire bateriaren anodo edo erregai gisa ere erabiltzen da. Zink-zerio erredox fluxu-bateriak ere zinkean oinarritutako erdi-zelula negatiboetan oinarritzen dira.

Nahasturak

Oso erabilia den zink-nahastura bat letoia da. Nahastura honetan kobrea % 3 eta % 45 arteko edozein zink kopururekin aleatzen da, letoi motaren arabera. Letoia oro har, kobrea baino harikorragoa eta duktilagoa da, eta korrosioarekiko erresistentzia handiagoa du. Propietate hauek erabilgarria egiten dute komunikazio ekipamendu, hardware, musika tresna eta ur-balbuletan.

 

Asko erabiltzen diren beste zink-nahastura batzuk, nikel zilarra, aluminio soldadura eta brontze komertziala dira. Zinka kanalizazio garaikideetan ere erabiltzen da, tradizionalki erabilitako berun/eztainu nahasturaren ordez. % 85-88 zinka, % 4-10 kobrea eta % 2-8 aluminioa duten nahasturek makina-errodamendu mota batzuetan erabilera mugatua dute. Zinka AEBtako zentimo bateko txanponetako metal nagusia da 1982tik. Zink nukleoa kobrezko geruza mehe batez estalita dago, kobrezko txanpon baten itxura emateko. 1994. urtean, 33.200 tona zink erabili ziren Ameriketako Estatu Batuetan 13,6 mila milioi txanpon ekoizteko.

Kobrea, aluminioa eta magnesioa kantitate txikietan duten nahasturak erabilgarriak dira hainbat galdaketa motatarako, bereziki automobilgintza, elektrizitate eta hardware industrietan. Zamak izenarekin merkaturatzen dira metal-nahastura hauek. Honen adibide bat zink aluminioa da. Bere urtze puntu baxuak, bere biskositate baxuarekin bat, forma txiki eta korapilatuak ekoizteko aukera ematen du. Laneko tenperatura baxuak galdaketa produktuen hozte azkarra dakar, eta honek muntai ekoizpen azkarrak. Beste nahastura batek, Prestal izenarekin merkaturatzen denak, % 78 zink eta % 22 aluminioa dauka, eta altzairua bezain sendoa, baina plastikoa bezain malgua dela esaten da. Nahastura honen superplastizitate horri esker, zeramika eta zementuarekin egindako moldeetan galdatzea ahalbidetzen du.

Antzeko metal-nahasturak, berun-kopuru txiki bat gehituta, hoztutakoan xafla gisa biribildu daitezke. % 96 zinka eta % 4 aluminioa duen nahastura bat trokelak egiteko erabiltzen da, metalezko moldeak garestiegiak liratekeen produkzioetarako. Fatxada, teilatu, eta xafla estrukturako beste aplikazio batzuetarako, titanioa eta kobrea duten zink nahasturak erabiltzen dira. Aleatu gabeko zinka hauskorregia da fabrikazio prozesu hauetarako.

Material trinko, merke eta lantzeko erraza denez, zinka berunaren ordezko gisa erabiltzen da. Berunarekiko kezka hazten joan den heinean, zinka ordezko eraginkor gisa agertzen da hainbat aplikazioetarako: arrantzatik hasi, pneumatikoen oreka eta bolanteetaraino.

Kadmio zink telurikoa nahastura erdieroale bat da, eta sentsore gailu txikien multzo batean banatu daitekeena. Gailu horiek zirkuitu integratu baten antzekoak dira eta gamma izpien fotoien energia detektatu dezakete. Maskara xurgatzaile baten atzean, nahastura honen sentsore multzoek izpien norabidea zehaztu dezakete.

Beste erabilera industrialak

 

2009an, Amerikako Estatu Batuetako zinkaren ekoizpenaren laurden bat gutxi gorabehera zink konposatuetan kontsumitu zen; hainbat industrialki erabiltzen direlarik. Zink oxidoa margoetan pigmentu txuri gisa eta gomaren fabrikazioan katalizatzaile gisa erabiltzen da, beroa ateratzeko. Zink oxidoa gomazko polimeroak eta plastikoak erradiazio ultramoretik babesteko erabiltzen da. Zink oxidoaren propietate erdieroaleak direla eta, baristore eta fotokopiagailuetan erabilgarria da. Zink zink-oxido zikloa bi urratsetako prozesu termokimikoa da, hidrogenoa sortzeko erabiltzen dena.

Zink kloruroa sarritan zurean gehitzen da suaren aurkako babes gisa eta batzuetan egur kontserbatzaile gisa. Beste produktu kimikoen fabrikazioan erabiltzen da. Zink metiloa (Zn(CH₃)₂) sintesi organiko askotan erabiltzen da. Zink sulfuroa (ZnS) pigmentu lumineszenteetan erabiltzen da, hala nola, erlojuen orratzetan, X izpi eta telebistako pantailetan eta pintura lumineszenteetan. ZnS kristalak laserretan erabiltzen dira, espektroaren erdialdeko infragorrietan lan egiten dutenetan zehazki. Zink sulfatoa kimiko bat da pigmentu eta tindagaietan. Zink piriotina zikinkeriaren aurkako pinturetan erabiltzen da.

Zinka hautsa batzuetan propultsatzaile gisa erabiltzen da kohete modeloetan. % 70 zink eta % 30 sufre hautsa duen konprimatutako nahasketa pizten denean erreakzio kimiko bortitz bat ematen da. Honek zink sulfuroa sortzen du, gas beroa, beroa eta argi kantitate handiekin batera.

Zink metal xaflak zink barrak egiteko erabiltzen da.

⁶⁴Zn, zinkaren isotopo ugarienak, aktibazio neutronikoa jasateko erraztasun handia dauka, oso erradioaktiboa den ⁶⁵Zn bihurtuz. Honek 244 eguneko erdi-bizitza du eta gamma erradiazio handia sortzen du. Hori dela eta, erreaktore nuklearretan korrosioaren aurka erabiltzen den zink oxidoa ⁶⁴Zn isotopoz xahutzen da erabili baino lehen. Arrazoi beragatik, zinka arma nuklearrak gatzatzeko material gisa proposatu da (kobaltoa beste gatzatze material bat da, ezagunagoa). ⁶⁴Zn isotopoz hornitutako bonba nuklear batek, eztanda egiterakoan, ⁶⁵Zn kantitate handiak sortuko lituzke, armaren erradioaktibitatea nabarmen handituz. Ez dago informaziorik honelako arma bat inoiz eraiki, probatu edo erabili denik.

⁶⁵Zn trazatzaile gisa erabiltzen da, zinka daramaten metal-nahasturen higadura aztertzeko, edo zinkak organismoetan jarraitzen duen bidea eta rola aztertzeko.

Zink ditiokarbonamato konplexuak nekazaritzako erabiltzen dira fungizidak gisa. Horien artean Zineb, Metiram, Propineb eta Ziram daude. Zink naftalatoa zura kontserbatzekok erabiltzen da. ZDDP formako zinka motor olioan erabiltzen da, higaduraren aurkako gehigarri gisa.

Kimika organikoa

 

Organozink kimika karbono-zink loturak dituzten konposatuen zientzia da, hauen propietate fisikoak, sintesiak eta erreakzio kimikoak deskribatzen dituena. Organozink konposatu asko garrantzitsuak dira. Aplikazio garrantzitsuen artean daude Frankland Duppa erreakzioa, Reformatsky erreakzioa, Simmons-Smith erreakzioa eta Barbier erreakzioa.

Zinkak katalizatzaile moduan aplikazio asko ditu sintesi organikoetan, sintesi asimetrikoak barne. Metal preziatu konplexuen alternatiba merke eta eskuragarria da. Zinka katalizatzaile gisa erabiltzerakoan lortutako emaitzak (errendimendua eta ee) paladioarekin, rutenioarekin, iridioarekin eta besteekin lortzen direnaren antzekoak dira, eta zinka metalezko katalizatzaile aukera bat da.

Osagarri dietetikoa

 

Pilula bakar batean eta erraz eskuratu daitezkeen eguneroko bitamina eta mineral osagarrietan, zinka zink oxido, zink azetato edo zink glukonato gisa egon ohi da. Zinka antioxidatzaile gisa hartzen da normalean. Hala eta guztiz ere, erredox inertea da eta, beraz, funtzio horri era ez zuzenean soilik bete dezake. Oro har, zink osagarria elementu honen gabezi arrisku handia dagoenean gomendatzen da (errenta ertain eta baxuko herrialdeak adibidez), prebentziozko neurri gisa.

Zink gabezia depresio-nahasmendu larriarekin lotu da, eta zink osagarriak hartzea tratamendu eraginkorra izan daiteke.

Zinka beherakoa tratatzeko erabiltzen da, batez ere garapen bidean dauden herrialdeetako umeen artean; tresna sinple, merke eta kritikoa baita. Beherakoa izatean zinka gorputzean agortu egiten da. Baina azken ikerketek iradokitzen dute zinka berreskuratzeko 10 eta 14 eguneko tratamendu bat jarraituz gero, beherakoaren iraupena eta larritasuna murrizten dela, eta etorkizuneko gertakariak saihestu ditzakeela hiru hilabetez.

Cochraneko berrikuspen baten arabera, zink osagarria hartzen dutenek adinarekin erlazionatutako makularen degenerazioa garatzeko aukera gutxiago dituztela.

Zink osagarria tratamendu eraginkorra da akrodermatitis enteropatikarako, zink xurgapenari eragiten dion nahasketa genetikorako. Aldez aurretik hilkorra zen kaltetuak ziren haurrentzat.

Gastroenteritisa asko gutxitzen da zinka hartuz gero. Hau bi arrazoirengatik gertatu liteke: digestio aparatuko ioien mikrobioen aurkako eragin zuzenagatik edo zelula immuneen zinkaren xurgapena eta berriro askatzearen (granulozito guztiek askatzen dute zinka) ondorioz. Baliteke biak batera ere geratzea.

2011n, ikertzaileek aurkitu zuten zink kantitate handiak gehitzen bazitzaizkion gernu-lagin bati, droga detekzioa ezeztatzen zuela. Ikertzaileek ez zuten ikertu zink osagarri dietetiko bat oralki kontsumitzeak efektu bera izan zezakeen edo ez.

Zinka GABA_A hartzailearen modulatzaile alosteriko negatiboa da.

Hotzeria

Zink osagarriak (askotan zink azetato edo zink glukonato gozokiak) hotzeriaren tratamenduan erabiltzen diren osagarri dietetikoak dira. Zink osagarriek, 75 mg eguneko baino dosi handiagoak hartuz gero (sintomak hasi eta 24 ordu baino lehenago hasita), hotzeriaren sintomak egun batez murrizten dituztela frogatu da. Datuen gabezia dela eta, ez da nahikoa ebidentziarik zink osagarrien prebentziozko erabilerak hotzeria hartzeko aukera murrizten duela zehazteko. Zink osagarrien efektu kaltegarriak ahoan, besteak beste, zapore txarra eta goragalea dira. Zinka duten sudurrarentzako espraien erabilera usaimenaren galerarekin erlazionatua dagoela ikusi da. Hori dela eta, 2009ko ekainean, Estatu Batuetako Droga eta Elikagaien Administrazioak kontsumitzaileei mota honetako produktuak erabiltzen uzteko abisua eman zuen.

Gizakien errinobirusa, patogeno biralik arruntena gizakietan, hotzeriaren eragile nagusia da. Zinkak hotzeriaren gogortasuna edo/eta iraupena murrizteko martxan jartzen duen mekanismoa ez dago argi. Zenbait ikerketen arabera, hantura nasala gutxitu edo desagertzea eta errinobirusaren hartzailearen loturaren inhibizio zuzena dira.

Erabilera topikoa

Zinkaren erabilera topikoak larruazalean erabiltzen direnak izaten dira, askotan zink oxido moduan. Zink-prestakinek eguzkiak eragindako erreduren aurkako babesa ematen dute. Haurraren pixoihala doan zonaldean (perineoan) pixka bat jarriz gero pixoihala aldatzen den bakoitzean, pixoihalak eragindako dermatitisaren aurkako babesa eskaini dezake.

Zink mota batzuk hortzetako pasta eta aho garbitzaileetan erabiltzen dira, halitosia saihesteko. Zink piritionea berriz, xanpuetan erabiltzen da, zahia saihesteko.

Zinka gizakientzat, beste animalia batzuentzat, landareentzat eta mikroorganismoentzat funtsezko aztarna elementua da. Zinka 300 entzimaren eta 1000 transkripzio faktore baino gehiagoren funtzionamendurako beharrezkoa da eta metalotioneinetan gorde eta transferitu egiten da. Mota honetako bigarren metal elementu ugariena da gizakietan burdinaren ondoren, eta entzima klase guztietan agertzen den metal bakarra da.

Proteinetan, zink ioiak azido aspartikoaren, azido glutamikoaren, zisteinaren eta histidinaren aminoazidoen albo kateetan koordinatzen dira sarritan. Proteinetako zink lotura honen azalpen teoriko eta konputazionala (beste trantsizio metalekin ere gertatzen den bezala) zaila da.

Gutxi gorabehera, 2-4 gramo zink daude giza gorputzean zehar banatuta. Zink gehiena burmuinetan, giharretan, hezurretan, giltzurrunean eta gibelean dago, eta kontzentrazio handienak prostatan eta begiaren zatietan daude. Semena bereziki aberatsa da zinkean, prostatako guruin funtzioaren funtsezko faktorea eta ugalketa organoen hazkundean.

Gizakietan, zinkaren rol biologikoak nonahi daude. "Ligando organiko sorta zabaletan" elkarreraginean datza, eta RNA eta DNAren metabolismoan, seinale transdukzioan eta gene-adierazpenean funtzioak ditu. Apoptosia ere arautzen du. 2006ko ikerketa batek giza proteinen % 10 inguru (2800) potentzialki zink loturak dituztela estimatu zuen. Honez gain, beste ehunka proteinek zinkaren garraio eta trafikoan parte hartzen dute.

Burmuinetan, zinka besikula sinaptiko espezifikoetan gordetzen da neurona glutamatergikoen bidez eta neuronen kitzikakortasuna modulatu dezakete. Plastikotasun sinaptikoan funtsezko papera betetzen du eta, beraz, ikaskuntzan. Zink homeostasiak nerbio-sistema zentralaren erregulazio funtzionalean ere paper kritikoa jokatzen du. L- eta D-histidinak burmuinetako zink hartzea errazten dute. SLC30A3 burmuinetako zink homeostasian eragina duen zink garraiatzaile nagusia da.

Entzimak

 

Zinka Lewis azido eraginkorra da, hidroxilazioan eta beste erreakzio entzimatikoetan agente katalitiko baliagarria delarik. Metal honek koordinazio geometriko malgua du baita ere, eta horri esker, erabiltzen duten proteinek erreakzio biologikoak egiteko konformazioak bizkor aldatu ditzakete. Zink duten entzimen bi adibide anhidrasa karbonikoa eta karboxipeptidasa dira, karbono dioxidoaren (CO₂) proteinen erregulazio eta digestiorako funtsezkoak direnak, hurrenez hurren.

Ornodunen odolean, anhidrasa karbonikoak CO₂a bikarbonatoan bihurtzen du, eta entzima berak bikarbonatoa CO₂an bihurtzen du biriken bidez botatzeko. Entzima hau gabe, bihurketa hau milioi bat aldiz motelagoa litzateke odolean arrunta den 7ko pHan edo 10 edo gehiagoko pHa beharko luke abiadura mantentzeko. Erlaziorik ez duen anhidrasa β-karbonikoa landaretan beharrezkoa da hostoen formazioan, azido azetikoaren sintesian eta hartzidura alkoholikoan.

Karboxipeptidasak peptidoen loturak mozten ditu proteinen digestioan zehar. Lotura kobalente koordinatu bat sortzen da terminal peptidoaren eta zinkari loturiko C=O talde baten artean, eta karbonoari karga positiboa ematen dio. Horrek zinkaren inguruko entziman poltsiko hidrofobiko bat sortzen laguntzen du, digestioan dagoen proteinaren alde ez-polarra erakartzen duena.

Seinaleztapena

Zinkak mezulari funtzioa betetzen duela ikusi da, seinaleztapen bideak aktibatzeko gai delarik. Bide horietako askok minbizi hazkunde arraroak bultzatzen dituzte. ZIP garraiolarien bidez eraso daitezke.

Beste proteina batzuk

 

Zink hatzetan zinkak funtzio soilik estrukturala betetzen du. Zink hatzek transkripzio faktore batzuen zatiak osatzen dituzte. Faktore hauek ADNaren oinarrizko sekuentziak antzematen dituzten proteinak dira, ADNaren transkripzio eta erreplikazioan zehar. Zink hatzetan bederatzi edo hamar Zn²⁺ ioi egon ohi dira. Hauen funtzioa hatzaren estruktura mantentzea da. Horretarako, transkripzio faktoreko lau aminoazidoak lotzen dituzte. Transkripzio faktorea ADNaren helizearen inguruan biltzen da eta hatzak erabiltzen ditu ADN sekuentziara egoki lotzeko.

Odol-plasman, zinka albumina (60%, afinitate baxua) eta transferrinari (% 10) lotu eta hauen bidez garraiatzen da. Transferrinak burdina ere garraiatzen duenez, gehiegizko burdina izateak zinkaren xurgapena murrizten du, eta alderantziz. Antzeko antagonismoa ere kobrearekin eman ohi da.^{[erreferentzia behar]} Odol-plasmako zink kontzentrazioa nahiko egonkorra izaten da, zink kontsumoarekin erlazio handirik gabe. Listu-guruineko, prostatako, sistema immunologikoko eta hesteetako zelulek zink seinaleztapena erabiltzen dute beste zelula batzuekin komunikatzeko.

Zinka metalotioneina erreserbetan gorde daiteke mikroorganismoetan, edo animalien heste edo gibeletan. Hesteetako zeluletako metalotioneina zink xurgapena %15-40 tartean doitzeko gai da. Hala eta guztiz ere, zink gutxiegi edo gehiegi hartzea kaltegarria izan daiteke. Gehiegizko hartzeak kobrezko xurgapena bereziki kaltetzen du, metalotioneinak bi metalak xurgatzen dituelako.

Giza dopamina garraiatzaileak afinitate handiko zink elkartze gune bat du zelulatik kanpo. Zinka bertara lotzen denean, dopamina berrartzea inhibitzen du eta anfetaminak induzitutako dopamina kanporatzeko fluxua anplifikatzen du. Giza serotonina eta noradrenalina garraiatzaileek ez dituzte zinka lotzeko guneak.

Gomendio dietetikoak

Estatu Batuetako Medikuntzako Institutu Nazionalak (IOM) zinkaren Estimatutako Bataz besteko Beharrak (ingelesez, Estimated Average Requirements edo EARs) eta Gomendatutako Dieta bidezko Sarrerak (ingelesez, Recommended Dietary Allowances edo RDA) eguneratu zituen 2001. urtean. Zinkaren egungo EARak 14 urtetik gorako emakume eta gizonentzat 6,8 eta 9,4 mg/eguneko dira, hurrenez hurren. RDAk 8 eta 11 mg/eguneko dira. RDAk EAR baino altuagoak dira batezbesteko beharrak baino altuagoak dituzten pertsonen eskakizunak barne hartzeko. Haurdunaldiko RDA 11 mg/eguneko da. Edoskitzerako RDA 12 mg/eguneko da. 12 hilabeterainoko haurrentzat RDA 3 mg/eguneko da. 1 eta 13 urte bitarteko umeentzat berriz, kantitatea 3 mg/eguneko baloretik 8 mg-ra handitzen doa adinaren arabera.

Elikagaien Segurtasuneko Europako Agintaritzak (EFSA) dietaren inguruko informazio multzoari Dietaren Erreferentzia Balioak deitzen dio. AEBtako RDAren ordez Biztanleriaren Erreferentzia Sarrera (ingelesez, Population Reference Intake edo PRI) erabiltzen du, eta Bataz besteko Beharra EAR beharrean. 18 urte edo gehiagoko jendearentzako PRIa kalkulatzeko dietaren fitato kopurua kontuan hartzen du. Horrela, fitato kopurua 300 mg-tik 1200 mg-ra igotzen den heinean, zink kantitatea 7,5 mg-tik 12,7 mg-ra igotzen da emakumeentzat eta 9,4 mg-tik 16,3 mg-ra gizonentzat. Kopuru hauek AEBtakoak baino altuagoak dira. Eguneko dosi maximoa aldiz baxuagoa da, eta 25 mg/egunekoa da Europan, AEBtan 40 mg diren bitartean.

Etiketatuei dagokienez, Estatu Batuetan eguneroko balioaren ehunekoetan azaldu behar da. Zinkaren etiketatzeari dagokionez, % 100 balioa 15 mg zen, baina 2016ko maiatzetik aurrera 11 mg-ra jaitsi da. Enpresek 2020rako urtarrilaren 1a arteko tartea dute datu hau aldatu ahal izateko.

Dieta bidezko sarrera

 

Animalien produktuek, esaterako, haragiak, arrainak, itsaskiak, hegaztiak, arrautzak eta esnekiek zinka dute. Landareen zink kontzentrazioa lurrean dagoen kontzentrazioaren araberakoa da. Lurrean zink egokia badago, zink gehien dituzten elikagaiak garia (germenak eta aleak) eta haziak dira, besteak beste, sesamo, mitxoleta, argi-belar, apio eta mostazarenak. Zinka babarrunetan, fruitu lehorretan, arbendoletan, ale osoan, kuia pipitetan eta ekilore hazietan aurki daiteke baita ere. Landareen fitatoak lekale eta zerealetan aurkitzen dira bereziki eta zinkaren xurgapena oztopatzen dute.

Beste iturri batzuk elikagai gotortuak eta hainbat motako osagarri dietetikoak dira. 1998ko berrikuspen batek ondorioztatu zuen zink oxidoa eta zink karbonatoa ia disolbaezinak direla eta gorputzak gaizki xurgatzen dituela. Azterketa honek aipatzen zituen ikerketek ziotenaren arabera, plasman zink kontzentrazio baxuagoa zuten zink oxido eta zink karbonatoa kontsumitzen zuten pertsonek zink azetatoa eta sulfato gatzak hartzen zituztenekin alderatuta. Elikagai gotortuen kasuan, hala ere, 2003. urteko berrikuspen batek zerealak (zink oxidoa dutenak) gomendatzen zituzten iturri finko eta merke gisa, garestiagoak ziren moduak bezain absortzio ona zutelarik. 2005eko ikerketa baten arabera, zink konposatu desberdinak, oxidoa eta sulfatoa barne, ez zuten xurgapenean desberdintasun estatistikoki esanguratsurik adierazten arto opiletan eransten zirenean.

Gabezia

Zink gabezia normalean dietaren bidez nahikoa ez hartzeagatik izaten da, baina absortzio txarrarekin, acrodermatitis enteropathicarekin, gibeleko gaixotasun kronikoekin, giltzurruneko gaixotasun kronikoekin, igitai zelularen gaixotasunarekin, diabetesarekin eta beste gaixotasun kroniko batzuekin lotu daiteke. Zink gabezia jasateko arriskuan dauden taldeen artean, adinekoak, garapen bidean dauden herrialdeetako haurrak eta giltzurruneko disfuntzioa dutenak daude.

Zink gabezia leunaren sintomak anitzak dira. Emaitza klinikoak honako hauek dira: hazkunde moteldua, beherakoa, inpotentzia eta sexu-heldutasunaren atzerapena, alopezia, begi eta larruazaleko lesioak, gosea murriztea, aldaketa kognitiboak, karbohidratoen erabileran akatsak eta ugalketa teratologia. Zink gabezia leunak immunitatea murrizten du, baina gehiegizko zinkak baita ere. Zink gabeziak duten animaliek bi aldiz elikagai gehiago behar dute pisua hartzeko zink nahikoa duten animaliekin alderatuta.

Nahiz eta zenbait kezka egon, mendebaldeko barazkijale eta beganoek ez dute zink gabezia haragia jaten dutenak baino gehiago sufritzen. Zinkaren landare-iturri nagusiak honako hauek dira: babarrunak, itsasoko barazkiak, zereal gotortuak, soja-elikagaiak, fruitu lehorrak, ilarrak eta haziak. Hala ere, ale osoetan eta zuntzetan dauden fitatoek zinkaren xurgapena oztopatu dezakete, eta zink janaldi eskasaren ondorioak ez dira ondo ezagutzen. Zenbait ikerketen arabera, fitato altuko dieta bat jarraitzen dutenek eguneko zink kantitate gomendatua (15 mg) baino gehiago beharko lukete. Hau barazkijale batzuen kasua izan liteke. Hala ere, gogoeta hauek egiterakoan kontuan izan behar da zinkaren biomarkatzaile egokiak eskasak direla, eta gehien erabiltzen denak, plasmako zinkak, sentsibilitate eta zehaztasun eskasa duela. Honengatik, zink gabeziak diagnostikatzeak erronka izaten jarraitzen du.

Garapen bidean dauden herrialdeetako bi mila milioi pertsona inguruk zink gabezia dute. Umeetan, infekzioak eta beherakoa areagotzea eragiten du eta urtero 800.000 haurren heriotzan eragin zuzena du. Munduko Osasun Erakundeak zink gehigarriak gomendatzen ditu desnutrizio larria eta beherakoa tratatzeko. Zink osagarriek gaixotasunak prebenitzen eta hilkortasuna murrizten laguntzen dute, batez ere jaiotza-pisu baxua edo gelditutako hazkundea duten haurretan. Hala eta guztiz ere, zink osagarriak ez lirateke bakarrik eman behar, askotan hainbat gabezi dituztelako, eta zinkak beste mikronutriente batzuekin elkar eragiten baitu.

Lurzoruen konponketa

Ainar arrunt, Erica eta Vaccinium espezieak zink altuko lurzoruetan hazi daitezke, ioi toxikoen lekualdaketa micorriza ericoide onddoaren akzioak ekiditen baitu.

Nekazaritza

Zink gabeziak nekazaritza-landareen mikronutriente gabezia ohikoena izaten dela dirudi. Bereziki ohikoa da pH handiko lurretan. Zink gabezia jasaten dute landatzen diren Turkia eta Indiako lurren erdiak, Txinakoen herenak, eta Mendebaldeko Australiako gehienek. Zink ongarritzeak erantzun egokia eman duela ikusi da lurralde horietan. Zink gabezia duten lurzoruetan hazten diren landareek gaixotasun gehiago jasaten dituzte. Era naturalean, zinka batez ere arroken erosioaren bitartez gehitzen da lurrera, baina gizakiak beste hainbat moduetan gehitu du: erregai fosilen errekuntza, meatzaritzako hondakinak, fosfato ongarriak, pestizidak... Gehiegizko zinka landareentzako toxikoa da, nahiz eta zink toxikotasuna oso gutxi hedatua dagoen.

Toxikotasuna

 

Zinka osasun ona izateko funtsezko baldintza den arren, gehiegizko zinka kaltegarria izan daiteke. Zinkaren gehiegizko xurgapenak kobrea eta burdinaren xurgapena eragozten du. Soluzioan dagoen zink ioi askea oso toxikoa da landare, ornogabe eta baita arrain ornodunentzat ere. Ioi Askearen Jarduera Eredua literaturan ongi frogatua dago, eta ioi librearen kantitate mikromolarrak organismo batzuk hiltzen direla erakusten du. 2006o ikerketa batek 6 mikromolek uretan zeuden Daphnia guztien % 93 hil zituela frogatu zuen.

Zink ioi librea Lewis azido indartsua da, korrosiboa izateraino. Urdaileko azidoak azido klorhidrikoa du. Bertan zink metalikoa azkar disolbatzen da, korrosiboa den zink kloruroa sortuz. 1982tik aurrerako AEBtako zentimo bat (% 97,5ean zinkez osatua) irensteak urdaileko estaldurari kaltea eragin diezaioke, urdaileko azidoan zink ioiak duen disolbagarritasun altuarengatik.

Ikerketek frogatzen dutenez, egunero 100-300 mg zink hartzen duten pertsonek kobre gabezia pairatu dezakete. 2007ko froga batean ikusi zenez, egunean 80 mg zink hartzen zuten adinduak gehiagotan izaten ziren gernu konplikazioengatik ospitalizatuak plazeboa hartzen zutenak baino. Egunean 100-300 mg hartzeak kobrearen eta burdinaren erabilerari eragin diezaiokete, eta kolesterolean kalteberak eragin ditzakete. Lurzoruan 500 ppm baino gehiagoko zinka badago, beste funtsezko metalen xurgapenean eragiten du, hala nola burdina eta manganesoa. Zink astintzeak izeneko egoera bat sor daiteke, galbanizatutako materialak soldatzean sortzen diren zink keak arnastean. Zinka hortz-protesietarako kremen duen osagai komun bat da, eta gramo bakoitzeko 17 eta 38 mg zink izan dezakete. Produktu horien gehiegizko erabilerak desgaitasuna eta baita heriotza ere sortu izana erreklamatu da.

Estatu Batuetako Elikagai eta Sendagaien Administrazioak (ingelesez, Food and Drug Administration edo FDA) zinkak sudurreko nerbio-hartzaileetan kalteak sortzen dituela dio, anosmia eraginez. 1930. hamarkadan polio infekzioak sendatzeko zinka zuten sendagaiak erabili ziren, eta detektatu ziren anosmia kasuekin erlazioa izan dezakete. Sendagai hauek ez ziren baliagarriak izan. 2009ko ekainaren 16an, FDAk zinkean oinarritutako hotzeria tratatzeko sudurrerako produktuak kentzea agindu zuen. FDAk esan zuen usain galerak bizitza arriskuan jartzen duela, usaimen gutxi duten pertsonek ezin dituztelako gas edo ke ihesak nabaritu, eta ezin dutelako esan elikagaiak hondatuak daudenik jan aurretik.

Intoxikazioak

1982an, AEBetan kobrez estalitako baina gehienbat zinkarekin egindako zentimo txanponak erabiltzen hasi ziren. Zink zentimoek zink intoxikazioak sortzeko arriskua dute, heriotza eragin dezaketelarik. 425 zentimoren janaldi kroniko kasu baten ondorioz (zink kilo bat baino gehiago) heriotza bat gertatu zen heste eta urdaileko bakterioen eta onddoen septizemiaren ondorioz. 12 gramo zink jan zituen beste gaixo batek letargia eta ataxia (muskulu mugimenduen koordinazio falta handia) bakarrik jasan zituen. Zinkdun txanponak irensteak sortutako pozoiduren beste hainbat kasu ere ezagutu dira.

Zentimoak eta beste txanpon txiki batzuk txakurrek ere jaten dituzte batzuetan, eta albaitariek kendu behar dizkiete. Txanpon bidezko zink pozoitze hauek askotan hilgarriak dira txakurrentzat, anemia hemolitiko larria eta gibeleko edo giltzurrunetako kalteak eragiten baitituzte. Oka eta beherakoa sintoma posibleak dira. Zinka oso toxikoa da loroentzat eta intoxikazioak sarritan hilgarriak izan daitezke. Galbanizatutako latetan gordetako fruta-zukuen kontsumoak zink intoxikazioak eragin ditu loroetan.

• Elementu kimiko
• 12. taldeko elementu
• D bloke
• Trantsizio-metal