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Zink,

 

chemisches Symbol Zn, ein chemisches Element aus der zweiten Nebengruppe des Periodensystems der chemischen Elemente. Zink ist ein bläulich weißes, an frischen Oberflächen stark glänzendes, sprödes Metall, das bei etwa 120 ºC walz- und dehnbar wird. An der Luft ist Zink infolge Bildung einer farblosen Schutzschicht aus Zinkoxid, ZnO, und basisches Zinkcarbonat, ZnCO₃ · Zn(OH)₂, verhältnismäßig beständig. Bei etwa 500 ºC verbrennt es an der Luft mit grünlich blauer Flamme zu Zinkoxid. Gegen Wasser ist kompaktes Zink relativ beständig, von Säuren und Basen wird es unter Wasserstoffentwicklung gelöst. Staubförmiges Zink (»Zinkstaub«) reagiert dagegen bereits mit Wasser. Von technischer Bedeutung ist die gute Legierbarkeit von Zink mit vielen Metallen, z. B. mit Kupfer, Silber, Gold, Quecksilber, Magnesium, Eisen, Aluminium, Kobalt und Nickel; nicht mit Zink legieren lassen sich dagegen Blei, Chrom, Wismut und Zinn.

 

Vorkommen

 

und Gewinnung: Zink steht in der Häufigkeit der chemischen Elemente an 25. Stelle und kommt in Form sulfidischer, carbonatischer oder silikatischer Zinkerze weit verbreitet vor. Wichtige Zinkminerale sind Zinkblende, Wurtzit, Smithsonit, Hydrozinkit, Hemimorphit und Willemit; sie kommen in abbauwürdigen Lagerstätten fast stets vergesellschaftet mit Mineralen anderer Metalle, v. a. Blei, daneben Kupfer und Eisen, vor. Wegen der ungefähr gleich großen Ionenradien enthalten die meisten Zinkminerale auch geringe Mengen an Cadmium, Indium und Thallium.

 

Das für die Zinkgewinnung wichtigste Mineral ist die Zinkblende; sie ist in den genutzten Erzen meist in Mengen von 4-20 % (neben Blei-, Eisen- und Kupfersulfid sowie Ganggestein) enthalten. Durch Flotation gewinnt man zunächst Konzentrate mit über 50 % Zinksulfid, aus dem man dann durch Abrösten Zinkoxid erhält. Aus diesem kann das Zink durch thermische Reduktion oder durch Auslaugen und Elektrolyse gewonnen werden. - Bei den thermischen Reduktionsverfahren wird das Zinkoxid durch Kohlenstoff (Koks) beziehungsweise durch das als Zwischenprodukt entstehende Kohlenmonoxid bei Temperaturen von etwa 1 000-1 350 ºC reduziert. Da das Zink bei dieser Temperatur gasförmig anfällt und von den Reaktionsgasen mitgeführt wird, muss die Reduktion stets in luftdicht verschlossenen Gefäßen beziehungsweise Öfen vorgenommen und der Zinkdampf in besonderen Vorrichtungen kondensiert werden. Ein Beispiel für die thermische Reduzierung ist das Imperial-Smelting-Verfahren, bei dem aus zink- und bleihaltigen Erzen beide Metalle gleichzeitig gewonnen werden. Der Reduktionsofen bei diesem Verfahren wird von oben mit gesintertem Röstgut und Koks beschickt und von unten durch Einblasen von Heißluft erhitzt. Beim Durchgang durch den Ofen wird das Bleioxid zu geschmolzenem Blei reduziert, das sich am Boden ansammelt und in einen Vorherd abgestochen wird. Das Zinkoxid wird zu gasförmigem Zink reduziert und mit den Verbrennungsgasen oben abgezogen und dem Kondensator zugeführt. Als Kühlmittel dient aufgewirbeltes Blei, in dem sich das Zink löst; zur Trennung der beiden Metalle pumpt man die Zink-Blei-Schmelze in ein Trenngefäß, wo sich bei sinkender Temperatur auf dem geschmolzenen Blei eine Schicht von flüssigem Zink bildet. - Das nach den thermischen Reduktionsverfahren gewonnene Rohzink (Hüttenzink) enthält meist noch geringe Mengen an anderen Metallen, besonders Blei und Cadmium, und wird deshalb allgemein noch gereinigt. Neben einer einfachen Raffination durch Seigerung hat sich v. a. die fraktionierende Destillation durchgesetzt; das hierdurch gewonnene Feinzink weist einen Gehalt von 99,995 % auf. - Technisch die größte Bedeutung haben heute die elektrolytischen (nasstechnischen) Verfahren, bei denen das Zink durch Auslaugen der gerösteten Zinkkonzentrate mit Schwefelsäure gewonnen wird. Vor der Elektrolyse müssen die Zinksulfatlösungen, die man beim Auslaugen erhält, sorgfältig gereinigt werden, damit die Elektrolyse störungsfrei verläuft. Abgeschieden wird das Zink auf Aluminiumkathoden, von denen es als dünne Schicht abgezogen wird; die unlöslichen Anoden bestehen aus Blei mit 1 % Silberzusatz.

 

Verwendung:

 

Zink gehört zu den wichtigsten NE-Metallen. Da es sich bei Temperaturen zwischen 100 und 150 ºC leicht walzen und ziehen lässt, wird es zu Blechen, Drähten und Rohren verarbeitet. Auch viele Zinklegierungen finden als Werk- und Baustoffe Verwendung. Eine große Bedeutung besitzt das Verzinken von Eisen oder anderen korrosionsgefährdeten Metallen. Zinkstaub (»Zinkgrau«) wird als Rostschutzpigment sowie als Reduktionsmittel verwendet.

 

Biologische Bedeutung:

 

Zink ist ein wichtiges Spurenelement. Bei Pflanzen verursacht Zinkmangel z. B. unzureichende Chlorophyllbildung sowie Zwergwachstum. Einige Pflanzen vertragen oder benötigen hohe Zinkmengen im Boden (Galmeipflanzen), andere werden dadurch geschädigt und sterben ab. Beim Säugetierorganismus werden durch Zink mehrere Enzyme (z. B. Insulin) aktiviert. Zink gehört zu den essenziellen Spurenelementen. Die notwendigen Zinkmengen (etwa 15 mg/Tag) werden mit der normalen Nahrung aufgenommen; eine unzureichende Zinkversorgung führt zu verzögertem Längenwachstum, Haarausfall und Wundheilungsstörungen sowie zu Entzündungen an Haut und Schleimhäuten. Das Einatmen von Zinkstaub verursacht in Gießereien das Metalldampffieber.

 

Wirtschaft:

 

Die Weltproduktion von Zink betrug (1997) 7,0845 Mio. t. Größte Produzenten waren Kanada mit 1,0664 Mio. t, Australien (961 800 t) und China (900 000 t); ferner Peru (865 300 t), die USA (588 800 t), Mexiko (366 700 t) und Kasachstan (224 100 t). Die ökonomisch derzeit nutzbaren Zinkreserven belaufen sich auf etwa 190 Mio. t, mögliche wirtschaftlich nutzbare Vorkommen auf etwa 430 Mio. t (Gesamtvorkommen: circa 1,9 Mrd. t).

 

Geschichte:

 

Während das Zink in Form seiner Kupferlegierung Messing bereits im 3. Jahrtausend v. Chr. in Babylonien und Assyrien bekannt war, sind Ort und Zeit der Entdeckung des metallischen Zinks nicht bekannt. Verfahren zu seiner Gewinnung wurden wahrscheinlich erstmals in Persien, Indien und China (vor dem 14. Jahrhundert) entwickelt (aus der Zeit der Mingdynastie sind z. B. Münzen aus 99 % Zink und 1 % Silber bekannt). In Europa finden sich die ersten Angaben über Zink im 16. und 17. Jahrhundert u. a. bei Paracelsus, G. Agricola und dem Goslarer Hüttenmeister Georg Engelhard von Löhneyss (* 1552, ✝ 1625), der auch erstmals den Namen Zink verwendete (der wahrscheinlich von der Bezeichnung »Zincken« für die oft zackenartigen Galmeierze abgeleitet wurde). Reines Zink konnte in Europa erst im 18. Jahrhundert gewonnen werden. 1743 errichtete William Champion eine erste Zinkhütte in der Nähe von Bristol.

 

Literatur:

 

G. von Klass: Stolberger Z. Die Gesch. eines Metalls (1957);

 

Elemente in der aquat. Umwelt. Daten zu Wasser, Sediment, Organismen u. Ökotoxikologie, bearb. v. F. R. Atri u. a., Bd. 3: Zink (1992).

Zink

 

der, -s/-en, Zinken, italienisch Cornẹtto, ein vom Mittelalter bis zum 18. Jahrhundert gebräuchliches Horninstrument mit Grifflöchern, einem konischen Rohr aus Holz oder Elfenbein und einem angesetzten oder in das Rohr eingedrehten Trompetenmundstück. Seit dem 16. Jahrhundert werden mehrere Stimmlagen unterschieden. Am gebräuchlichsten war der Krumme Zink mit einem gebogenen Rohr von sechs- oder achteckigem Querschnitt, sechs Grifflöchern vorn und einem Daumenloch hinten sowie aufgesetztem Mundstück. Das Rohr war der Länge nach aus zwei Hälften zusammengesetzt und mit dunklem Lederband umwickelt (daher auch Schwarzer Zink genannt). Der Krumme Zink wurde in vier Stimmlagen gebaut, am häufigsten in Diskantlage (Umfang a-a²). Das Tenorinstrument war leicht s-förmig gebogen (d-d²); als Bassinstrument der Zinkenfamilie wurde der Serpent entwickelt. Der Gerade Zink oder Weiße Zink war aus einem Stück gefertigt und hatte ein gesondertes Mundstück; er vertrat die Diskantlage (a-c³). Der Stille Zink hatte gleichfalls ein gestrecktes, außen abgerundetes Rohr; sein Mundstück war jedoch eingedreht und sehr klein, was den Ansatz erschwerte und zusammen mit der engen Bohrung den sanften, lieblichen Ton begründete. Er wurde v. a. in Diskant-, gelegentlich auch in Altlage und als Sopraninoinstrument (Kleiner stiller Zink) gebaut. - Nach Vorläufern in der Antike entstand der Zink seit dem 12. Jahrhundert in Europa. Er war besonders im 16. und 17. Jahrhundert eines der wichtigsten Blasinstrumente und diente v. a. den Stadtpfeifern als Ersatz für die Trompete, der er wegen der Möglichkeit des lückenlos chromatischen Spiels überlegen war. Wegen der erheblichen Intonationsschwierigkeiten v. a. in den tiefen Lagen lassen sich Zinken allerdings nur von hervorragenden Bläsern meistern.

 

Literatur:

 

F. R. Overton: Der Z. Gesch., Bauweise u. Spieltechnik eines histor. Musikinstruments (1981).

Zịnk,

 

Jörg, evangelischer Theologe, * Elm (heute zu Schlüchtern) 22. 11. 1922; war zunächst in der Pfarrseelsorge und Jugendarbeit tätig, 1961-90 Beauftragter für Fernsehfragen der Evangelischen Landeskirche in Württemberg. Populär wurde er durch die Gestaltung kirchlicher Hörfunk- und Fernsehsendungen sowie durch weit über 100 Bücher und Schriften, besonders zu Glaubensfragen.

 

Werke: Der große Gott und unsere kleinen Dinge (1958); Was Christen glauben (1969); Wie wir beten können (1970); Eine Handvoll Hoffnung. Biblische Reden (1979); Erde, Feuer, Luft und Wasser. Der Gesang der Schöpfung und das Lied des Menschen (1986); Tief ist der Brunnen der Vergangenheit. Eine Reise durch die Ursprungsländer der Bibel (1988); Sieh nach den Sternen - gib acht auf die Gassen. Erinnerungen (1992); Das christliche Bekenntnis (1996); Zum Abendmahl sind alle eingeladen. Warum ziehen die Kirchen Grenzen? (1997).