Zinc
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Origine de la découverte

Les Anciens qui connaissaient la calamine (minerai carbonaté de zinc) ne paraissent pas avoir utilisé le zinc en tant que métal isolé, encore que des bracelets de zinc aient été découverts en Grèce, dans les mines de Camaros, ce qui a permis de situer leur fabrication vers le VIIe siècle av. J.-C.. La première industrialisation de la production est accomplie par William Champion qui a breveté en 1738 un procédé de réduction de la calamine.

Caractéristiques notables

Le zinc (Le zinc (prononciation /zɛ̃k/ ou /zɛ̃ɡ/) est un élément chimique, de symbole Zn et de numéro atomique 30.) est un métal (Un métal est un élément chimique qui peut perdre des électrons pour former des cations et former des liaisons métalliques ainsi que des liaisons ioniques dans le cas des métaux alcalins. Les...) de couleur (La couleur est la perception subjective qu'a l'œil d'une ou plusieurs fréquences d'ondes lumineuses, avec une (ou des) amplitude(s) donnée(s).) bleu-gris, moyennement réactif, qui se combine avec l'oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole O et de numéro atomique 8.) et d'autres non-métaux, et qui réagit avec des acides dilués en dégageant de l'hydrogène (L'hydrogène est un élément chimique de symbole H et de numéro atomique 1.).

L'état d'oxydation le plus commun du zinc est +II (appelé ion (Un ion est une espèce chimique électriquement chargée. Le terme vient de l'anglais, à partir de l'adjectif grec ἰόν (ion), se traduisant par « allant, qui va ».) zincique).

Le zinc peut réagir avec les éléments ambiants : humidité (L'humidité est la présence d'eau ou de vapeur d'eau dans l'air ou dans une substance (linge, pain, produit chimique, etc.).), oxygène, dioxyde de carbone (Le dioxyde de carbone, communément appelé gaz carbonique ou anhydride carbonique, est un composé chimique composé d'un atome de...), etc, pour former une patine. Cette patine se traduit par une diminution progressive de l'éclat métallique de la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement...). La couche formée, insoluble, adhérente et protectrice, a comme constituant principal du carbonate basique de zinc.

En contact avec de l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) stagnante, il forme des taches blanchâtres constituées notamment d'hydroxyde et d'oxyde (Un oxyde est un composé de l'oxygène avec un élément moins électronégatif, c'est-à-dire tous sauf le fluor. Oxyde désigne également l'ion oxyde O2-.) de zinc, produits pulvérulents généralement peu adhérents et non protecteurs, parfois appelés rouille blanche.

Le zinc est une ressource non renouvelable.

Lexicologie

Le mot persan zangâr : rouille ; vert-de-gris [Azagar, asugar, asingar, zingar, ziniar (vert-gris) ; de ar. al-zanjâ, qui est le persan zangâr, même signification]. C'est l'alchimiste Paracelse qui lui donne ce nom, dérivé du mot Zinke en ancien allemand qui signifie « pointe acérée » ou « dent », lié à l'apparence du zinc refroidi dans un récipient de coulée (effet dû à la formation de dendrites).

La prononciation académique zɛ̃ɡ (« zingu' ») se retrouve dans zincate ( zɛ̃ɡat, « zingat' ») et explique les dérivés zingage, zinguerie, zingueur.

Oligo-élément indispensable à l'homme

Le zinc est contenu essentiellement dans la viande rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait usage.) et il ne semble pas exister de forme de stockage de ce métal dans l'organisme humain. Une carence patente en zinc est notée dans près d'un tiers de la population mondiale (La population mondiale désigne le nombre d'êtres humains vivant sur Terre à un instant donné. Elle est estimée à 6,793 milliards au 1er janvier 2010, alors qu'elle était estimée à 6,1 milliards en 2000,...), surtout en rapport avec des problèmes de sous-nutrition. Cependant, des données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) récentes tendent à démontrer qu'il peut y avoir dans les populations de pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue restreinte (de l'ordre de quelques centaines de km²),...) riches un déficit en zinc lié une alimentation mal équilibrée. Ce déficit, même léger, a un impact sur certaines fonctions, comme le système immunitaire (Le système immunitaire d'un organisme est un ensemble coordonné d'éléments de reconnaissance et de défense qui discrimine le...) responsable de la défense vis à vis de certaines infections. Ces déficits ont été documentés chez des enfants, mais aussi chez des personnes agées, et peut se traduire par une sensibilité accrue à certaines infections bactériennes (pneumonie) ou virales (diarrhées, infections des voies respiratoires).

Réactions chimiques courantes

Le zinc métal Zn réagit par oxydo-réduction avec l'ion cuivre (Le cuivre est un élément chimique de symbole Cu et de numéro atomique 29. Le cuivre pur est plutôt mou, malléable, et présente...) II, selon l'équation :

\mathrm{Zn+ Cu^{2+}\to Zn^{2+}+Cu}

Minerais de zinc

Toiture en zinc à Toruń, Pologne

Le minerai qui est le plus utilisé est le sulfure (En chimie, un sulfure est un composé chimique ou la combinaison de soufre avec un degré d'oxydation de -2, avec un autre élément chimique ou un de ses radicaux. Certains composés...) de zinc appelé blende ou sphalérite (ZnS). Le mot blende, désormais abandonné dans la littérature minéralogique, provient du mot allemand blenden : « éblouir, tromper ». Ce sulfure — le plus répandu dans la lithosphère (La lithosphère (littéralement, la « sphère de pierre ») est la partie superficielle et rigide du matériau dont sont faits les astres telluriques, dont la Terre, Mars, Vénus, Mercure, etc. Elle...) — cristallise dans le système cubique. Il peut contenir des impuretés métalliques, telles que celles du fer (Le fer est un élément chimique, de symbole Fe et de numéro atomique 26. C'est le métal de transition et le matériau ferromagnétique le plus courant dans la vie quotidienne, sous forme pure ou...) (blendes foncées) : la marmatite, (Zn,Fe)S, contient jusqu’à 14 % de fer. Dans la nature, la sphalérite est associée à d’autres sulfures, comme la galène (sulfure de plomb : PbS).

La wurtzite a la même composition chimique mais cristallise dans le système hexagonal : c'est le polymorphe de haute température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est...) de ZnS.

Sous l’ancien vocable de calamine on trouve la smithsonite (carbonate de zinc : ZnCO3) et l'hémimorphite (silicate de zinc : Zn4Si2O7(OH) 2, H2O). Les deux minéraux peuvent être associés. Si historiquement la calamine fut utilisée au début du développement industriel de ce métal, elle est maintenant peu exploitée.

Autres minéraux plus rares :

  • Franklinite : (Zn, Fe,Mn)(Fe, Mn)2O4, spinelle ;
  • Willemite : Zn2SiO4, nésosilicate ;
  • Zincite : ZnO.

Environ 30% du zinc mondial provient du recyclage (Le recyclage est un procédé de traitement des déchets industriels et des déchets ménagers qui permet de réintroduire, dans le cycle de production d'un produit, des matériaux qui le composent. L'un des...).

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