Zink erklärt: Wichtige Fakten, Verwendungen & chemische Eigenschaften

Zink im Periodensystem

Im Periodensystem trägt Zink das Symbol Zn und die Ordnungszahl 30. Die Elektronenverteilung auf den Schalen beträgt 2, 8, 18, 2. Die beiden Valenzelektronen sind für die Bindungsbildung mit anderen Atomen verantwortlich – bestimmt durch Elektronenaffinität, Elektronegativität und Ionisierungsenergien. Zink reagiert bereitwillig mit Sauerstoff zu Zinkoxid. Zudem bildet es Legierungen mit anderen Metallen, die industriell genutzt werden.

1. Namensherkunft

Der Name Zink stammt vom deutschen „Zink“. Laut der Royal Society of Chemistry geht er auf das persische „Seng“ (Stein) zurück. „Zink“ könnte auch „zinnartig“ bedeuten, abgeleitet vom deutschen „Zinn“. Das Metall wurde auch als Indisches Zinn, Tutanego, Kalmei und Spinter bezeichnet.

2. Vorkommen auf der Erde

Zink macht etwa 75 ppm (0,0075 %) der Erdkruste aus und ist das 24. häufigste Element. Böden enthalten 5–770 ppm Zink (Mittelwert 64 ppm). Meerwasser weist nur 30 ppb auf, die Atmosphäre 0,1–4 µg/m³. Zink findet sich meist in Vergesellschaftung mit anderen Basismetallen wie Kupfer und Blei in Erzen.

Weltweite Zinkreserven belaufen sich auf 1,9–2,8 Milliarden Tonnen. Große Vorkommen liegen in Australien, Kanada und den USA, die größten Reserven in Iran. Zink wird aus seinen Erzen durch Anreichern, Rösten und anschließende Reduktion mit Kohlenstoff oder Elektrolyse gewonnen. Die Weltjahresproduktion übersteigt 11 Millionen Tonnen.

3. Häufige Verwendungen

• Der größte Teil dient zum Verzinken (korrosionsschützende Beschichtung) von Eisen/Stahl – für Automobilbau, Laternenmasten, Schutzplanken.
• Große Mengen gehen in Druckgusslegierungen (Automobil-, Elektro-, Hardware-Industrie) und in Legierungen wie Messing, Neusilber und Aluminiumlot.
• Zinkoxid wird in Farben, Gummi, Kosmetika, Pharmazeutika, Kunststoffen, Druckfarben, Reinigungsmitteln, Batterien, Textilien und Elektromaterialien eingesetzt. Zinksulfid dient für Leuchtfarben, Leuchtstofflampen und Röntgenbildschirme.
• Zink besitzt stark korrosionshemmende Eigenschaften. In Kombination mit Eisen/Stahl entstehen Bauteile, die Witterungseinflüssen standhalten.

4. Chemische Eigenschaften

• Van-der-Waals-Radius (ungerundeter Atomradius): 2,01 Å
• Kovalenter Radius: 1,20 Å
• Elektronegativität (Pauling): 1,65
• Übergangsmetall

• Mäßiger elektrischer Leiter; verbrennt an der Luft mit hellblaugrüner Flamme und bildet weiße Zinkoxidwolken.
• An der Luft bildet Zink durch Reaktion mit Kohlendioxid eine schützende Zinkcarbonat-Schicht, die weitere Reaktionen mit Luft oder Wasser verhindert.