Element 30 · Overgangsmetaal

Zink (Zn)

Zink (Zn) is het element met atoomnummer 30, een blauwgrijs metaal dat vooral bekend is als beschermlaag tegen roest. Door staal te verzinken gaan vangrails, lantaarnpalen en dakgoten tientallen jaren mee. Zink is ook het tweede bestanddeel van messing en zit in batterijen, zonnebrandcrème en zalf tegen luieruitslag. Voor mensen, dieren en planten is het een onmisbaar sporenelement: honderden enzymen hebben zink nodig, onder meer voor je immuunsysteem, wondgenezing, smaak en reuk.

Zink in cijfers
SymboolZn
Atoomnummer30
Atoommassa65,38 u
CategorieOvergangsmetaal
Groep12
Periode4
Blokd-blok
Fase bij 20 °Cvast
Smeltpunt419,53 °C
Kookpunt907 °C
Dichtheid7,14 g/cm³
Elektronenconfiguratie[Ar] 3d10 4s2
Elektronen per schil2, 8, 18, 2
Elektronegativiteit (Pauling)1,65
Oxidatiegetallen+2
Ontdekt1746 door Andreas Sigismund Marggraf (in India en China al eeuwen eerder bekend)
Engelse naamZinc

Eigenschappen van zink

Zink is een blauwwit glanzend metaal dat bij kamertemperatuur vrij bros is, maar tussen 100 en 150 °C goed vervormbaar wordt. Het smelt al bij 420 °C en kookt bij 907 °C, laag voor een overgangsmetaal. Strikt genomen rekenen sommige scheikundigen zink niet tot de overgangsmetalen, omdat de 3d-subschil altijd volledig gevuld is. Het heeft in zijn verbindingen vrijwel altijd oxidatiegetal +2, en de meeste zinkverbindingen zijn wit of kleurloos. Zink is onedeler dan ijzer: aan de lucht vormt het een beschermende laag van zinkcarbonaat, en als die beschadigd raakt, oxideert het zink liever dan het ijzer eronder. Zo beschermt een zinklaag staal ‘kathodisch’, zelfs als er een krasje in zit. Zink lost op in zuren onder vorming van waterstofgas, een veelgebruikte proef in het lab, en ook in sterke basen, want zink is amfoteer. Zinkoxide is een wit poeder dat uv-licht absorbeert. Er zijn vijf stabiele isotopen, waarvan zink-64 de grootste is.

Naam. De naam komt waarschijnlijk van het Duitse ‘Zinke’ (punt, tand), naar de puntige kristallen die zink bij het stollen vormt.

Atoombouw en plaats in het periodiek systeem

Zink staat in periode 4 en groep 12 van het periodiek systeem, in het d-blok.

Een neutraal atoom heeft 30 protonen in de kern en 30 elektronen, verdeeld over 4 schillen: 2, 8, 18, 2. Het periodenummer (4) is gelijk aan het aantal schillen.

Buren in het systeem: links/ervoor: Koper (Cu, 29); rechts/erna: Gallium (Ga, 31); eronder in dezelfde groep: Cadmium (Cd).

Andere elementen in groep 12: Cadmium, Kwik, Copernicium.

Voorkomen

Zink is het 24e element in de aardkorst. Het belangrijkste erts is sfaleriet of zinkblende (ZnS), dat vaak samen met loodglans voorkomt; daarnaast smithsoniet. China is de grootste producent, gevolgd door Peru en Australië. Het erts wordt geroosterd tot zinkoxide en vervolgens meestal door elektrolyse tot zuiver zink omgezet. In Budel-Dorplein in Brabant staat een van de grootste zinkfabrieken van Europa. In India werd in de middeleeuwen al zink gesmolten, lang voordat het in Europa werd beschreven. Je lichaam bevat ongeveer 2 tot 3 gram zink; vlees, schaaldieren (vooral oesters), kaas, noten en volkorenproducten zijn goede bronnen.

Toepassingen

  • Ongeveer de helft van het zink wordt gebruikt voor thermisch verzinken van staal, zoals vangrails, hekken, autocarrosserieën en bouwstaal.
  • Messing, een legering van koper en zink, zit in kranen, sloten, muziekinstrumenten en schroeven.
  • Alkaline- en zink-luchtbatterijen (bijvoorbeeld in hoortoestellen) gebruiken zink als negatieve elektrode.
  • Zinkoxide zit in zonnebrandcrème, babyzalf, verf en rubber; in autobanden helpt het bij het vulkaniseren.
  • Dakgoten, regenpijpen en dakbedekking zijn in Nederland traditioneel van zink.
  • Zinksupplementen en zinkhoudende zuigtabletten worden gebruikt bij een tekort of om verkoudheid te verkorten.

Veelgestelde vragen

Waarom wordt staal verzinkt?

Zink is onedeler dan ijzer en vormt aan de lucht een beschermend laagje. Als er toch een kras in de zinklaag komt, reageert het zink met zuurstof en water in plaats van het staal. Het zink offert zich als het ware op. Zo blijft verzinkt staal tientallen jaren roestvrij.

Waar zit zink in?

Veel zink zit in oesters, rundvlees, varkensvlees, kip, kaas, eieren, noten, zaden, peulvruchten en volkorenproducten. Uit dierlijke producten wordt zink beter opgenomen dan uit plantaardige, omdat stoffen zoals fytaat in granen de opname remmen. Volwassenen hebben ongeveer 7 tot 11 milligram zink per dag nodig.

Wat doet zink in je lichaam?

Zink is onderdeel van meer dan driehonderd enzymen. Het helpt bij de aanmaak van eiwitten en DNA, bij celdeling, wondgenezing en de werking van het immuunsysteem. Ook is zink belangrijk voor smaak en reuk, en voor groei en ontwikkeling bij kinderen. Een tekort kan leiden tot weerstandsproblemen en vertraagde wondgenezing.

Verder lezen