Ero sivun ”Sinkki” versioiden välillä

Sinkki on tunnettu jo 3 000 vuoden takaa, jolloin sitä käytettiin [[Messinki|messingin]] tekemiseen. Sinkki kuitenkin identifioitiin vasta 1746, kun [[Andreas Marggraf]] erotti metallista sinkkiä [[hemimorfiitti|hemimorfiitin]] ja [[hiili|hiilen]] seoksesta. Nykyään sinkki on neljänneksi käytetyin [[metalli]]. Suurin osa tuotetusta metallista käytetään [[Sinkitys|sinkitykseen]] eli metallien päällystämiseen sinkillä. Tämä estää muun muassa [[ruostuminen|ruostumista]]. Sinkkiä voidaan käyttää myös metalliseoksissa ja [[paristo]]issa. Sinkki on tärkeä [[hivenaine]], sillä monet eliöiden [[entsyymi]]t sekä [[DNA]] tarvitsevat sinkkiä.

 

 

[[Tiedosto:Zinc fragment sublimed and 1cm3 cube.jpg|thumb|left|200px|Puhdasta sinkkiä.]]

Kiinteänä sinkki on kiiltävää ja sinertävän valkoista. Huoneenlämmössä sinkki on haurasta ja kiteistä, mutta yli 100&nbsp;°C:ssa se muuttuu taipuisaksi ja muotoiltavaksi. Yli 210 °C:ssa sinkki muuttuu pulverimaiseksi ja heikoksi, mutta korkeammassa lämpötilassa siitä tulee jälleen taipuisaa. Sinkin pinnalle muodostuu ohut [[karbonaatti]]kerros, joka tekee sen melko taipumattomaksi, kun se reagoi ilman [[hiilidioksidi]]n ja [[vesi|veden]] kanssa. Sinkki on melko pehmeää, ja sen kovuus [[Mohsin kovuus|Mohsin asteikolla]] on 2,5. Sen [[kiderakenne]] on heksagonaalinen. Sinkin [[sulamispiste]] on noin 420&nbsp;°C ja [[kiehumispiste]] 908&nbsp;°C. Sinkki palaa sinivihreällä liekillä.<ref name="infoplease" /><ref name="chemistryexplained.com" /><ref name="chemicool.com" /><ref name="mysite.du.edu">{{Verkkoviite | Osoite = http://mysite.du.edu/~jcalvert/phys/zinc.htm | Nimeke = Introduction to Zinc and its Uses | Tekijä = J. B. Calvert | Ajankohta = 20. elokuuta 2007 | Julkaisija = mysite.du.edu | Viitattu = 21.6.2011 | Kieli = {{en}} }}</ref><ref name="inchem">{{Verkkoviite | Osoite = http://www.inchem.org/documents/ehc/ehc/ehc221.htm | Nimeke = Environmental Health Criteria 221 - ZINC | Julkaisija = inchem.org | Viitattu = 8.7.2011 | Kieli = {{en}} }}</ref>

 

 

Sinkki on [[metalli]], jonka [[hapetusluku]] on yleensä +II. Sinkki on melko reaktiivista, mutta sen pinnalle muodostuva [[oksidi]]kerros kestää hyvin [[happi|hapen]] tai [[halogeeni]]en vaikutusta. Jauheena sinkki reagoi kuumennettaessa hapen tai [[kloori]]n kanssa syttyen palamaan. Hapot, kuten [[suolahappo]], liuottavat sinkkiä helposti vapauttaen [[vety]]ä ja [[typpihappo|typpihapon]] tapauksessa [[typen oksidit|typen oksideja]]. Sinkin kemiallisista ominaisuuksista merkittävin on sen korkea [[pelkistyspotentiaali]] eli se hapettuu helposti. Tähän perustuu sen käyttö suojaamaan [[rauta]]a [[korroosio]]lta ja jalompien metallien kuten [[hopea]]n pelkistämiseen.<ref name="kirk-othmer" /><ref name="ullmann" /><ref name="infoplease">{{Verkkoviite | Osoite = http://www.infoplease.com/ce6/sci/A0853436.html | Nimeke = zinc | Julkaisija = infoplease.com | Viitattu = 19.6.2011 | Kieli = {{en}} }}</ref>

:3 Zn²⁺ + 2 [Fe(CN)₆]³⁻ → Zn₃[Fe(CN)₆]₂ ↓

 

{{Pääartikkeli|[[Orgaaninen sinkkiyhdiste]]}}

Sinkin yhdisteet ovat tyypillisesti [[ioniyhdiste]]itä hapetusluvulla +II. Niille tyypillistä on värittömyys, eräitä kompleksiyhdisteitä lukuun ottamatta. Yhdisteistä [[halogenidi]]t ja [[sulfaatti]] liukenevat hyvin veteen, mutta [[oksidi]], [[fosfaatti]], [[karbonaatti]] ja [[silikaatti]] ovat liukenemattomia. Sinkin suolat ovat yleensä [[Magneetti|ei-magneettisia]], eivät [[johdin|johda]] sähköä, valkoisia ja jauhemaisia. Poikkeuksia ovat [[kromaatti]]yhdisteet.<ref name ="kirk-othmer">Frank E. Goodwin :''Zinc Compounds, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology'', John Wiley & Sons, New York, 2001 [http://onlinelibrary.wiley.com.libproxy.aalto.fi/doi/10.1002/0471238961.2609140307151504.a02.pub2/full Teoksen verkkoversio] Viitattu 19.06.2011</ref><ref name ="ullmann">Günter G. Graf: ''Zinc, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry'', John Wiley & Sons, New York, 2002 [http://onlinelibrary.wiley.com.libproxy.aalto.fi/doi/10.1002/14356007.a28_509/abstract Teoksen verkkoversio] Viitattu 19.06.2011</ref><ref name="EO1B" /><ref name="inchem" />

Sinkki muodostaa myös [[Orgaaninen yhdiste|orgaanisia yhdisteitä]]. [[Asetaatti]]-ionien kanssa reagoidessa sinkistä muodostuu [Zn₄O(OCOMe)₆], joka on kiteistä ja emäksistä. Sinkin ja [[asetyyliasetoni]]n (acac) reaktiossa syntyy [Zn(acac)₂]₃, jossa sinkkiatomit linkittyvät toisiinsa asetyyliasetonaatti-ionien välityksellä. Sinkki muodostaa myös [[Organometalliyhdiste|organometalliyhdisteitä]], jotka ovat yleensä muotoa ZnR₂ ja jotka ovat lineaarisia ja [[Poolisuus|poolittomia]]. R on tyypillisesti [[metyyli]], [[etyyli]] tai [[bentseeni|fenyyli]]. Ne reagoivat helposti ilman kanssa muodostaen sinkkioksidia. Muita tyypillisiä orgaanisia sinkkiyhdisteitä ovat aryylisinkkihalogeenit (RZnX, jossa X on jokin [[halogeeni]] ja R aryyli, fenyyliryhmä).<ref>Greenwood & Earnshaw s. 1215–1221</ref>

 

Sinkkijauhe on helposti syttyvää, ja se reagoi kiivaasti veden, happojen sekä emästen kanssa, jolloin syntyy syttyvää vetykaasua. Sinkkijauhe saattaa sisältää myös pieniä määriä [[arseeni]]a, joten myrkyllisten arseenikaasujen muodostuminen on mahdollista. Sinkistä syntyvät kaasut saattavat aiheuttaa [[metallikuume]]en. Sinkki itsessään ei ole myrkyllistä, pieninä määrinä se on jopa välttämätön [[hivenaine]], mutta yliannostus sinkkiä voi aiheuttaa pahoinvointia. Vapaana ionina sinkki on erittäin myrkyllistä kasveille, selkärangattomille ja kaloille. Liiallinen sinkki muuttaa kuparin ja raudan imeytymistä erityisesti lihassoluissa. Sinkki reagoi vatsahappojen kanssa muodostaen sinkkikloridia, joka voi tuhota vatsaa. Krooninen altistuminen sinkille aiheuttaa [[anemia]]a, väsymystä sekä [[HDL|HDL:n]] laskua. Sinkin yliannostusta voi hoitaa veden ja maidon avulla sekä vatsalääkkein.<ref>{{Verkkoviite | Osoite = http://kappa.ttl.fi/kemikaalikortit/khtml/nfin1205.htm | Nimeke = Sinkkijauheen kemikaalikortti | Julkaisija = kappa.ttl.fi | Viitattu = 19.6.2011}}</ref><ref name="chemicool.com" /><ref>{{Verkkoviite | Osoite = http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1469-8137.2007.01996.x/abstract;jsessionid=951CE753B574AE5D633E901C113BA168.d02t02?systemMessage=Wiley+Online+Library+will+be+disrupted+2+July+from+10-12+BST+for+monthly+maintenance | Nimeke = Zinc in plants | Tekijä = Martin R. Broadley, Philip J. White, John P. Hammond, Ivan Zelko, Alexander Lux | Ajankohta = 7.2.2007 | Julkaisija = onlinelibrary.wiley.com | Viitattu = 1.7.2011 | Kieli = {{en}} }}</ref><ref name="hmdb">{{Verkkoviite | Osoite = http://www.hmdb.ca/metabolites/HMDB01303 | Nimeke = Showing metabocard for Zinc (HMDB01303) |Julkaisija = Human Metabolome Database | Viitattu = 7.7.2011 | Kieli = {{en}} }}</ref><ref name="t3db">{{Verkkoviite | Osoite = http://www.t3db.org/toxins/T3D0074 | Nimeke = Showing toxin card for Zinc (T3D0074) | Julkaisija = t3db.org/ | Viitattu = 7.7.2011 | Kieli = {{en}} }}</ref>

 

[[Tiedosto:Zinc-alchemy symbols.png|thumb|200px|Alkemistien käyttämiä symboleja sinkistä.]]

Sinkin yhdisteitä ja [[Metalliseos|metalliseoksia]] [[kupari]]n kanssa tunnetaan ainakin 3&nbsp;000 vuoden takaa. Erityisen käytettyjä olivat [[messinki]]set astiat. 1200-luvulla [[Intia]]ssa sinkki tunnistettiin omaksi metalliksi, kun intialaiset kuumensivat sinkkimalmia suljetussa astiassa. Sinkki [[sublimoituminen|sublimoituu]] helposti, mutta se [[Härmistyminen|härmistyy]] astian reunoille, josta se on helposti irrotettavissa. Tämä tapa levisi ensin [[Kiina]]an ja sieltä [[Eurooppa]]an. Kiinassa [[Ming-dynastia]]n aikana (1368–1644) oli käytössä sinkkisiä kolikoita. 1500-luvun alussa [[Paracelsus]] kirjoitti joistakin sinkin ominaisuuksista kuitenkaan tietämättä, mitä hänen tutkimansa metalli oli. 1700-luvulla Euroopassa aloitettiin [[Bristol]]in alueella sinkin valmistus, mistä se levisi [[Sisilia]]an ja [[Belgia]]an. Sinkki tunnistettiin 1746, kun saksalainen kemisti [[Andreas Marggraf]] lämmitti [[Hemimorfiitti|hemimorfiitin]] ([[Sinkkioksidi|sinkki-]] ja [[rautaoksidi]]n seos) ja hiilen seosta ilman kuparia, jolloin hän sai metallista sinkkiä. Sana sinkki tulee saksan kielen sanasta ''zinke'', ''zin'' tai ''zink'', joiden alkuperä on [[Persian kieli|persian kielen]] sanassa ''sing''.<ref name="chemistryexplained.com">{{Verkkoviite | Osoite = http://www.chemistryexplained.com/elements/T-Z/Zinc.html | Nimeke = Zinc | Julkaisija = chemistryexplained.com | Viitattu = 19.6.2011 | Kieli = {{en}} }}</ref><ref name="HS">{{Verkkoviite | Osoite = http://www2.hs.fi/extrat/teemasivut/tiedeluonto/alkuaineet/30.html | Nimeke = Sinkin puutos on Suomessa harvinaista | Tekijä = Marko Hamilo | Ajankohta = 9. tammikuuta 2007 | Julkaisija = Helsingin Sanomat | Viitattu = 19.6.2011}}</ref><ref>{{Verkkoviite | Osoite = http://www.chemicalelements.com/elements/zn.html | Nimeke = Basic Information | Julkaisija = chemicalelements.com | Viitattu = 19.6.2011 | Kieli = {{en}} }}</ref><ref>Greenwood & Earnshaw s. 1201</ref>

 

[[Tiedosto:Sphalerite4.jpg|thumb|200px|[[Sinkkivälke]] on yksi tärkeimpiä sinkin lähteitä.]]

 

Sulfidimineraaleista sinkki muutetaan ensin sinkkioksidiksi (ZnO). Tämän jälkeen se sekoitetaan hiilen kanssa ja kuumennetaan 1&nbsp;200&nbsp;°C:seen. Sinkki [[sublimoituminen|sublimoituu]] [[kaasu]]ksi, jolloin se kulkeutuu pois reaktioastiasta, minkä jälkeen se kerätään. Tämä voidaan myös tehdä siten, että mineraali kuumennetaan ilman kanssa, jolloin rikin oksidit saadaan poistettua seoksesta. Rikkidioksidi voidaan myöhemmin muuttaa [[Rikkihappo|rikkihapoksi]]. Tällöin syntyy [[sinkkisulfaatti]]a (ZnSO₄), joka erotetaan [[Elektrolyysi|elektrolyyttisesti]]. Toisessa vaihtoehdossa mineraali ensin jauhetaan pieneksi, minkä jälkeen [[hydrofobinen]] ja [[hydrofiilinen]] aines erotellaan toisistaan, minkä jälkeen sinkki suodatetaan ja kuumennetaan. Tämän jälkeen se [[Uuttaminen|uutetaan]] ja jälleen suodatetaan. Saadusta liuoksesta voidaan sinkki erottaa elektrolyyttisesti. Valmistamisen ongelma on, että kaasumainen sinkki reagoi ilman hiilidioksidin kanssa muodostaen sinkkioksidia. Ongelma on ratkaistu lyijyllä, joka nopeuttaa sinkin kiinteytymistä huomattavasti, jolloin sinkin hapettuminen jää minimaaliseksi. Puhtausprosentiksi voidaan saada jopa 99,99&nbsp;%.<ref name="infoplease" /><ref name="mysite.du.edu" /><ref name="G&E_1202-1203" />

 

Sinkin tarve kasvaa koko ajan. Sinkkiä joutuu ajoittain jätevesien kautta vesistöihin, joissa se kertyy mutaan ja rantapenkkoihin. Muita sinkin lähteitä ekosysteemeihin ovat muun muassa sinkitetyt putket, moottoriöljy sekä hyönteismyrkyt. Sinkki lisää veden happamuutta. Sinkki myös kertyy kaloihin ja myöhemmin rikastuu [[ravintoketju]]ssa. Jos sinkkiä kertyy maaperään, se rikastuu eläimissä, mikä on haitallista niiden terveydelle. Myöskään kasvit eivät kestä liikaa sinkkiä. Turvallisen sinkkipitoisuuden raja-arvoksi vedessä on määritelty 2&nbsp;mg/l. Tällöin sinkki saattaa aiheuttaa veden maun huononemista. Sinkki-ioni ei ole itsessään pienissä määrissä myrkyllinen, mutta jotkin sinkin yhdisteistä, kuten sinkkisyanidi ja -arsenidi, ovat erittäin myrkyllisiä. Sinkin määrää vesistöissä on pystytty laskemaan tuntuvasti viime vuosikymmeninä. Tunnettu sinkistä saastunut joki on [[Rein]], mutta sen sinkkimäärät ovat saatu laskemaan suositeltuihin arvoihin. Sinkki voidaan puhdistaa vesistöissä muun muassa [[Aktiivihiili|aktiivihiilen]], hyydyttämisen tai [[Kiinteäfaasiuutto|ioninvaihdon]] avulla.<ref>{{Verkkoviite | Osoite = http://www.lenntech.com/periodic/elements/zn.htm#Environmental%20effects%20of%20zinc | Nimeke = Effects of zinc on the Environment | Julkaisija = lenntech.com | Viitattu = 1.7.2011 | Kieli = {{en}} }}</ref><ref name="Zinc and water">{{Verkkoviite | Osoite = http://www.lenntech.com/periodic/water/zinc/zinc-and-water.htm | Nimeke = Zinc and water: reaction mechanisms, environmental impact and health effects | Julkaisija = lenntech.com | Viitattu = 1.7.2011 | Kieli = {{en}} }}</ref>

 

[[Tiedosto:10 Pfennig 1921.jpg|thumb|200px|Sinkkikolikko vuodelta 1921.]]

Sinkki on maailman neljänneksi käytetyin metalli raudan, [[alumiini]]n ja kuparin jälkeen. Yli puolet tuotetusta sinkkimetallista käytetään [[Sinkitys|kuumasinkitykseen]] ja [[Sinkitys|galvanointiin]], eli sillä päällystetään [[teräs]]tä, esimerkiksi [[naula|nauloja]]. Galvanoidussa (sähkösinkitys) metallissa sinkki toimii niin sanottuna uhrianodina eli se hapettuu pinnoitetun metallin sijaan, jolloin esimerkiksi teräksen tapauksessa vältytään [[Ruostuminen|ruostumiselta]]. Sinkkiä käytetään muutenkin rakentamisessa, erityisesti katoissa ja sadevesikouruissa käytetään sinkittyä peltiä. Ilman vesi ja hiilidioksidi muodostavat sinkin pinnalle [[sinkkikarbonaatti]]a, joka suojaa muuta metallia. Sinkkiä ei voida käyttää esimerkiksi ruokatölkkien päällystämiseen, sillä ruoissa olevat hapot liuottavat sitä. Sinkkiä käytetään myös painevaluissa, jolloin sulaa sinkkiä laitetaan rautaiseen muottiin, johon se jähmettyy. Painevalettuja osia käytetään muun muassa autoissa. Sinkkiä käytetään myös muun muassa [[kolikko|kolikoissa]]. Sinkkiä voidaan käyttää myös mm. hyönteismyrkyissä. Sinkkiä käytetään [[alkaliparisto]]issa [[anodi]]na. Paristoissa sinkin kanssa käytetään yleensä [[mangaanidioksidi]]a, [[elohopeaoksidi]]a ja [[ammoniumkloridi]]a.<ref name="HS" /><ref name="infoplease" /><ref name="chemistryexplained.com" /><ref name="mysite.du.edu" /><ref name="Gray">Gray s. 81</ref><ref>Greenwood & Earnshaw s. 1204</ref><ref name="Zinc and water" />

Sinkin yhdisteillä on monia käyttötarkoituksia. [[Sinkkikloridi]]a voidaan käyttää puun kyllästämiseen, tekstiilien värjäämiseen, liimoihin, sementtiin ja metallisulatteissa. [[Sinkkisulfidi]]a käytetään televisioissa ja [[Röntgenkuvaus|röntgenlaitteissa]]. Sitä käytettiin aiemmin myös lasten lelujen värjäyksessä, kunnes se todettiin haitalliseksi. Sinkin [[arseeni]]yhdisteitä käytetään hyönteismyrkyissä. Sinkkiyhdisteitä voidaan käyttää myös muun muassa väriaineina ja muina pigmentteinä, veden pehmennyksessä ja veden puhdistuksessa. Sinkkioksidia voidaan käyttää kumiteollisuudessa [[Vulkanointi|vulkanoinnissa]]. Sitä käytetään myös lasien vahvennuksessa, maaleissa sekä lääkkeissä.<ref name="infoplease" /><ref name="G&E_1208-1209" /><ref name="inchem" />

 

Luonnossa esiintyvä sinkki koostuu neljästä pysyvästä [[isotooppi|isotoopista]] ⁶⁴Zn, ⁶⁶Zn, ⁶⁷Zn, ⁶⁸Zn ja yhdestä erittäin pitkän [[puoliintumisaika|puoliintumisajan]] isotoopista ⁷⁰Zn, jonka puoliintumisaika on 5×10¹⁴ vuotta. Näistä ⁶⁴Zn on yleisin 48,6&nbsp;% osuudella. Sinkillä on ytimessään 30 protonia ja neutronien lukumäärä vaihtelee 27:n ja 51:n välillä.<ref name="ie.lbl">{{Verkkoviite | Osoite = http://ie.lbl.gov/education/parent/Zn_iso.htm | Nimeke = Isotopes of Zinc | Julkaisija = ie.lbl.gov | Viitattu = 19.6.2011 | Kieli = {{en}} }}</ref>

 

|}

 

Suomessa ei sinkin puutetta esiinny tavallista ruokavaliota noudattavilla. Puutoksen suhteen riskiryhmiä ovat laihduttajat ja vegaanit. Sinkkiä on runsaasti [[liha]]ssa, [[maksa]]ssa ja yleensä [[juusto]]issa. Kasviksista sinkkiä on runsaasti täysjyväviljassa, [[auringonkukka|auringonkukan]]- ja [[kurpitsa]]nsiemenissä, [[vehnä]]nalkioissa ja -leseissä sekä pähkinöissä, erityisesti [[parapähkinä|parapähkinöissä]].<ref name="HS" />

 

{{Viitteet|Sarakkeet}}

 

{{Commonscat|Zinc}}

*[http://www.fineli.fi/topfoods.php?compid=2282&lang=fi Fineli: Sinkin lähteet ruoka-aineissa]

*[http://www.sinkki.com/ Sinkki.com: tietoa sinkin terveysvaikutuksista]

*[http://www.genome.jp/dbget-bin/www_bget?cpd:C00038+-kcf Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG): Zinc] {{en}}

*[http://www.inchem.org/documents/ehc/ehc/ehc221.htm IPCS INCHEM - tietoja sinkin ympäristövaikutuksista] {{en}}

*[http://www.mindat.org/min-4405.html Mindat: Zinc] {{en}}

{{Metatieto}}

[[Luokka:Alkuaineet]]