Zinc - Définition

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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 est un métal de couleur bleu-gris, moyennement réactif, qui se combine avec l'oxygène et d'autres non-métaux, et qui réagit avec des acides dilués en dégageant de l'hydrogène.

L'état d'oxydation le plus commun du zinc est +II (appelé ion zincique).

Le zinc peut réagir avec les éléments ambiants : humidité, oxygène, dioxyde de carbone, etc, pour former une patine. Cette patine se traduit par une diminution progressive de l'éclat métallique de la surface. La couche formée, insoluble, adhérente et protectrice, a comme constituant principal du carbonate basique de zinc.

En contact avec de l'eau stagnante, il forme des taches blanchâtres constituées notamment d'hydroxyde et d'oxyde 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 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, surtout en rapport avec des problèmes de sous-nutrition. Cependant, des données récentes tendent à démontrer qu'il peut y avoir dans les populations de pays riches un déficit en zinc lié une alimentation mal équilibrée. Ce déficit, même léger, a un impact sur certaines fonctions, comme le système immunitaire 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 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 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 — cristallise dans le système cubique. Il peut contenir des impuretés métalliques, telles que celles du fer (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 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.

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