PRESENTAZIONE

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LA NOSTRA MATERIA PRIMA: LA “ZAMA”

Cos’è la Zama

Il nome deriva da Zinco, Alluminio, Magnesio. Si tratta di un gruppo di leghe a elevato tenore di Zinco, che deve essere puro al 99,99%, contenenti in proporzioni variabili alluminio, rame e magnesio. Sono utilizzate, dopo pressofusione, per rubinetterie, maniglie, corpi di pompe e di carburatori.

La LAP S.p.A. utilizza nel proprio ciclo di produzione Zama di 1° scelta riferimento norma UNI 3718.

Essendo la Zama composta al 95 % da Zinco, riportiamo i dati di quest’ultimo:
 
Nome chimico Zn
Francese: zinc – Inglese: zinc – Tedesco: Zink – Italiano: zinco – Spagnolo: cinc
 

Massa atomica relativa dello zinco	65.39 uma	Configurazione elettronica dello zinco	[Ar] 3d10 4s2
Valenza dello zinco	2	Numeri di ossidazione dello zinco	+2	Gusci	2,8,18,2
Elettronegatività	1.65	Stato di aggregazione a 25 °C	Solido	Struttura cristallina	Esagonale
Energia di prima ionizzazione	9.3941 eV	Energia di seconda ionizzazione	17.964 eV	Energia di terza ionizzazione	39.722 eV
Raggio atomico	1.53 Å	Raggio covalente	1.25 Å	Raggio ionico	0.74 (+2) Å
Volume atomico	9.2 cm³/mol	Calore specifico	0.39 J/gK	Calore di vaporizzazione	115.30 kJ/mol
Calore di fusione	7.322 kJ/mol	Conducibilità elettrica	0.166 · 106/cm · ohm	Conducibilità termica	1.16 W/cmK
Temperatura di fusione	419.59°C	Temperatura di ebollizione	907°C	Densità a 293 K	7.14 g/cm³

Lo Zinco

Metallo bianco bluastro, poco alterabile all'aria, che può essere lucidato. Chimica. Lo zinco è l'elemento chimico di numero atomico 30 e di peso atomico 65,37, di simbolo Zn. È fragile a freddo, ma diviene malleabile e duttile fra i 100 °C e i 150 °C. Fonde a 419,5 °C e bolle a 906 °C; ha densità 7,14. Inalterabile a freddo in aria secca, all'aria umida si ricopre di un leggero strato di idrogenocarbonato che ne fa incupire il colore e lo protegge da un'ossidazione più profonda. Al calor rosso brucia con fiamma verde dando l'ossido ZnO. È riducente e decompone il vapore acqueo. Lo zinco comune viene facilmente attaccato, a causa delle impurezze che contiene, dagli acidi diluiti, con generazione di idrogeno e di sale di zinco. Precipita i metalli più nobili, come rame, piombo, argento, ecc. dalle loro soluzioni saline. Viene attaccato dalle soluzioni bollenti di idrossidi alcalini dando zincato solubile e idrogeno. Fra i suoi composti citiamo: l'ossido ZnO ottenuto per combustione del vapore di zinco. È una polvere bianca usata in pittura col nome di bianco di zinco o di bianco neve; non è tossico e non annerisce a contatto con l'idrogeno solforato. Il solfuro ZnS, che costituisce la blenda naturale, è bianco. La varietà cristallina è fosforescente alla luce o in presenza di sostanze radioattive. Il solfato ZnSO4, ottenuto per azione dell'acido solforico sul metallo, cristallizza con sette molecole di acqua (vetriolo bianco). È un disinfettante. I sali di zinco sono incolori o bianchi. Le loro soluzioni forniscono con gli alcali un precipitato bianco di idrossido, solubile in un eccesso di reattivo. Il solfuro di ammonio produce un precipitato di solfuro bianco.

Metallurgia.

Sembra che in Cina lo zinco fosse già noto dai tempi più antichi. In Europa leghe di zinco col rame (ottone, oricalco) furono usate antecedentemente al I millennio a.C., ma lo zinco come elemento metallico fu preparato da Marggraf nel 1746. Il procedimento industriale di estrazione dello zinco dai suoi minerali ebbe inizio attorno al 1800 in Slesia. Per l'estrazione del metallo si sfruttano due gruppi di minerali: i minerali tipo calamina (metasilicato idrato di zinco) e i minerali tipo blenda(solfuro di zinco) nei quali il tenore di zinco è generalmente del 40- 50%. Essendo i minerali di zinco generalmente associati con minerali di piombo è necessario l'arricchimento preventivo del minerale che si effettua per separazione magnetica e flottazione. Per facilitare la separazione delle parti utili da quelle sterili si addiziona olio o acido solforico diluito che, attaccando superficialmente il minerale, provoca una liberazione di gas che favorisce la flottazione. A seconda dei paesi e della composizione dei minerali vengono seguiti due diversi processi di estrazione: 1. Processo termico. In una prima fase si ottiene ossido di zinco, per decomposizione del silicato (calamina) mediante riscaldamento a modesta temperatura, oppure per arrostimento della blenda a 900 ºC circa. Una successiva fase porta al metallo, per riduzione dell'ossido con carbone. L'operazione (attualmente eseguita in storte verticali o in forni a tino) deve essere compiuta a una temperatura superiore a quella di ebollizione dello zinco (906 °C) al fine di separare il metallo dalle impurezze per distillazione (salvo che dal cadmio, più volatile). Lo zinco viene raccolto allo stato liquido a una temperatura di 500 °C circa. La parte di zinco che verrebbe perduta per fughe di vapore viene recuperata in uno spegnitoio. Il metallo così ottenuto contiene, come impurezze principali, cadmio, piombo, rame, ferro. Esso viene affinato per rifusione in un forno a riverbero ottenendo una purezza del 99%; per successiva distillazione frazionata si raggiunge il 99,99%. 2. Processo per via umida. Il minerale (blenda) concentrato, finemente macinato e arrostito a bassa temperatura, viene immesso in una soluzione di acido solforico; mediante opportune reazioni chimiche vengono quindi eliminati il ferro, il cadmio e il rame. La soluzione purificata viene sottoposta all'elettrolisi con un anodo insolubile di piombo e un catodo costituito da una lastrina di alluminio. Lo zinco elettrolitico viene quindi separato dal supporto di alluminio e fuso in un forno a riverbero. Con tale metodo lo zinco ha una purezza del 99,995%.

Applicazioni.

In ragione della sua inalterabilità all'aria lo zinco è utilizzato in piastre o in fogli per la copertura di tetti; allo stato di fogli o di lamiere viene anche impiegato nelle arti grafiche e nelle pile a secco. Allo stato di getto fuso serve alla fabbricazione di oggetti vari che vengono poi rivestiti per galvanoplastica da una speciale lega che conferisce loro l'aspetto di bronzi d'arte. Lo zinco ha un'efficace azione protettiva sul ferro e sull'acciaio esposti in determinati ambienti, come acqua, vapore acqueo, sostanze organiche, solventi benzenici o clorati. Tale protezione viene realizzata mediante vari procedimenti.
Leghe dello zinco. Lo zinco entra nella composizione di numerose leghe di rame: ottoni, bronzi speciali, maillechort. Lo zinco è il costituente principale delle leghe Zama.

Zinco: elemento vitale.

Lo Zinco, come il Ferro e il Rame è un oligoelemento, indispensabile per il normale funzionamento del corpo umano. Interviene nei processi del sistema immunitario, regola il funzionamento dei globuli rossi, interessa i meccanismi di crescita ed è presente negli organi riproduttivi.