30Zn65.38

原子序数 30 · 过渡金属

Zn

别名: Zinc

锌是一种蓝白色金属,最为人熟知的用途是通过镀锌防止钢铁生锈。它也是黄铜和电池的关键成分,还是人体内数百种酶所依赖的必需微量元素。

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主要性质

原子序数30
原子量65.38 (CIAAW 2024 简化标准原子量)
分类过渡金属
12
周期4
d
物态(25 °C,1 atm)固态
熔点692.68 K (419.5 °C)
沸点1180 K (906.9 °C)
密度7.134 g/cm³
电负性(鲍林标度)1.65
原子半径(范德华半径)139 pm
第一电离能9.394 eV
电子亲和能
氧化态+2
发现1746

电子排布

简写
[Ar]4s2 3d10
完整
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2
各电子层电子数
2 · 8 · 18 · 2

轨道表示式

1s2↑↓
2s2↑↓
2p6↑↓↑↓↑↓
3s2↑↓
3p6↑↓↑↓↑↓
3d10↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
4s2↑↓

在周期表中的位置

发现历史

早在锌被认定为一种独立金属之前,它就已被用于合金。黄铜是铜和锌的合金,古人把铜与菱锌矿等锌矿石一起加热来制造它;罗马人曾大规模生产黄铜,用于铸币和装饰品。

金属锌的生产颇为棘手,因为它的沸点相对较低,会化为蒸气从炉中逸出。印度的冶金工匠用蒸馏法解决了这个问题:在拉贾斯坦邦的 扎瓦尔,中世纪时期就用倒置的黏土蒸馏罐大规模冶炼锌。到16、17世纪,中国已能大量生产锌(古称“倭铅”),并出口到欧洲。

在欧洲,威廉·钱皮恩于1738年在布里斯托尔为一种炼锌工艺申请了专利。1746年,德国化学家 安德烈亚斯·西吉斯蒙德·马格拉夫 在密闭容器中将菱锌矿与碳共热,分离出锌,并系统地描述了它的性质,他常被认为是在欧洲发现锌的人。

名称由来

名称来自德语 Zink,16世纪的医生帕拉塞尔苏斯曾使用这个词。其起源尚不确定;一种说法认为它与Zinke或Zinken(意为尖齿或齿)有关,得名于锌晶体参差不齐的外观。元素符号为 Zn。中文“锌”以金字旁加“辛”字,取其英文名的读音。

主要用途

  • 镀锌:约一半的锌用于给钢铁镀层,即使镀层被划破,锌也会优先腐蚀,从而保护钢铁。
  • 合金:黄铜,以及用于汽车零件、锁具和五金件的锌压铸合金。
  • 电池:锌是碱性电池和碳锌电池的负极,也用于助听器的锌空气电池。
  • 氧化锌:它能活化橡胶硫化,并用于防晒霜、药膏和涂料。
  • 农业与硬币:锌是添加到化肥和饲料中的微量营养素;自1982年起,美国一美分硬币的主要成分就是锌。

同位素

锌有五种天然同位素:锌-64(约49%)、锌-66(约28%)、锌-67、锌-68(约19%)和锌-70。锌-70可能发生极其缓慢的双β衰变,但在所有实际用途中,这五种同位素都可视为稳定。放射性的 锌-65 半衰期约244天,在代谢和金属磨损研究中用作示踪剂。

日常生活中

锌对免疫功能、伤口愈合、生长发育以及味觉和嗅觉都至关重要。牡蛎、红肉、种子、坚果和豆类中都含有锌。缺锌在发展中国家的部分地区相当普遍,是导致儿童患病的原因之一。

从补充剂中摄入过多的锌可能妨碍铜的吸收。焊工吸入镀锌钢产生的烟雾,可能患上一种类似流感的疾病 金属烟热

小知识

  • 锌的熔点约为693 K(420 °C),沸点约为1,180 K(907 °C),对金属而言都很低。
  • 锌在室温下很脆,但在约100至150 °C之间变得容易成形。
  • 按产量计算,锌是继铁、铝和铜之后的第四大金属。

同族元素 (12)

数据来源 · 性质:PubChem Periodic Table(美国 NIH/NLM 公开数据)· 原子量:CIAAW 2024 简化标准原子量 · 名称:Wikidata(CC0),韩文名称遵循大韩化学会。获取日期 2026-09-23。