Sink er et uedelt metall. Ren sink er mykt og noe sprøtt i mindre ren form.

Sink er et grunnstoff i gruppe 12 i grunnstoffenes periodesystem, atomsymbol Zn. Det står som siste grunnstoff blant 3d-metallene, men er ikke noe innskuddsgrunnstoff, da 3d-skallet er fullt.  Ionet Zn2+-ionet har samme elektronkonfigurasjon som argon, da de to 4s-elektronene er spaltet av fra Zn.

I tørr luft dannes et passiverende lag av sinkoksid på sinkmetall, mens i fuktig luft og vann dannes et beskyttende belegg av vannholdig, basisk sinkkarbonat med varierende sammensetning. Av denne grunnen blir sink brukt som overflatebelegg på jern (se galvanisering) for beskyttelse mot korrosjon.

Fem naturlig forekommende, stabile isotoper er kjent: 64Zn (48,9 %) og 66Zn (27,8 %).

Jordskorpen inneholder 70 ppm sink, men metallet forekommer aldri i fri tilstand i naturen. Det viktigste mineralet er (Fe,Zn)S, som kalles sfaleritt, sinkblende eller bare blende. Mineralet kan inneholde opptil 20 vektprosent jernsulfid, FeS. Andre sinkmineraler er galmei, ZnCO3, sinkitt, ZnO, willemitt, Zn2SiO4, franklinitt, (Zn,Mn)Fe2O4, og hemimorfitt, Zn4(OH)2Si2O7·H2O. Europas største sinkforekomster er i Polen. I Norge finnes det spredte forekomster (Bleikvassli i Korgen, Mofjellet ved Mo i Rana, Sulitjelma, Folldal m.fl.). For øvrig er det store forekomster bl.a. i Canada, USA og Australia. Spor av sink finnes de fleste steder i jordbunnen og opptas derfra i levende organismer. Havvann inneholder 0,005 mg per liter, og korn kan inneholde 40–50 mg sink per kg. Den menneskelige organismen inneholder 3–4 g sink.

Ved fremstilling av sink fra sinksulfider anrikes sulfidet ved flotasjon og røstes til oksid:

2ZnS(s) + 3O2(g) ⇆ 2ZnO(s) + 2SO2(g)

Sinkoksidet omdannes til sink enten ved elektrolyse av sinksulfatløsninger eller termisk reaksjon med karbon (karbotermisk reduksjon).

Ved elektrolytisk fremstilling av sink blir sinkoksidet løst i svovelsyre og deretter renset. Ved den såkalte jarosittprosessen, som ble utviklet av Det Norske Zinkkompani AS i 1960-årene, gjøres dette ved å felle ut løst jern med ammoniakk. Jernet felles da som jarositt: ammoniumjern(III)heksahydroksosulfat, (NH4)[Fe3(SO4)2(OH)6]. Den rensede sinksulfatløsningen blir så elektrolysert med bruk av aluminiumkatoder og sølvlegerte blyanoder. Sink avsettes på katoden. Med jevne mellomrom fjernes sinken fra katoden og smeltes om i elektriske ovner til rundt 99,99 % renhet. Ved elektrolysemetoden fås gjerne kobber, kadmium og kobolt som verdifulle biprodukter. Betydelige mengder sink blir også fremstilt ved resirkulering av brukt metall.

I Norge har det vært sinkproduksjon siden 1909 fra norske malmer. Det Norske Zinkompani A/S i Odda ble stiftet i 1924. Idag produseres sink og alumiumfluorid i Odda av Boliden Odda AS fra importert sinkkonsentrat. Produksjonskapasiteten er 160 000 tonn sink.

Sinkmalm inneholder ikke bare jern, men også mange andre grunnstoffer som bly, kadmium, kvikksølv, nikkel og fluor. Sink og kadmium står i samme gruppe i periodesystemet og er kjemisk ganske like. Kadmium er derfor vanskelige å skille fullstendig fra sink. Tidligere ble mange av de andre stoffene i sinkmalmen deponert i Sørfjorden ved Odda. Det ble forsøkt ryddet opp i dette for noen år siden, men deponiene er fortsatt ikke stabile.

I salter er sink toverdig og gir ikke farge. Sink løser seg både i syrer og baser. I ikke-oksiderende syrer dannes hydrogengass:

Zn(s) + 2H3O+(aq) → Zn2+(aq) + H2(g) + 2H2O(l)

I en oksiderende syre som salpetersyre, er reaksjonsproduktene avhengig av syrekonsentrasjon og temperatur. I fortynnet syre dannes hydrogen, i mer konsentrert syre nitrogenoksider og under spesielle forhold også ammoniakk. I sterke baser løses sink under dannelse av sinkationer og hydrogen:

Zn(s) + 2OH–(aq) + 2H2O(l) → Zn(OH)42 + H2(g)

Sink er et godt reduksjonsmiddel (standard reduksjonspotensial er-0,76 V).

Rundt 40 % av all sink som produseres, brukes til korrosjonsbeskyttelse. Dette skjer ved galvanisering av jern og stål. Sink påføres ved å dyppe gjenstander i smeltet sink (varmforsinking), ved elektrolyse, påsprøyting eller ved bruk av sinkrik maling. Korrosjonsbeskyttelse av jern og stål kan også oppnås ved bruk av sink som offeranoder, se katodisk beskyttelse.

Et annet stort anvendelsesområde er i forskjellige legeringer, særlig i messing, som hovedsakelig består av kobber og sink (5–45 %). Sink anvendes også i batterier, f.eks. Leclanché-element (Zn-Mn), som reduksjonsmiddel, i fremstilling av malingpigmenter, katalysator. Sinksulfid er fluorescerende og benyttes bl.a. i billedrør.

Sink er et nødvendig grunnstoff i livsprosesser, og kroppen vår inneholder opp til 3 % sink. Det daglige behovet er ca 20 mg hvilket er mer enn behovet for jern. Sink inngår bl.a. i flere enzymer, særlig slike som er knyttet til metabolismen av proteiner og karbohydrater. Sinkmangel fører hos planter til nedsatt vekst og klorofyllskader, og hos pattedyr ytrer det seg ved hudforandringer, vekstforstyrrelser og forandringer i benbygningen. Sink synes å spille en viktig rolle ved sårhelbredelse, og brukes i farmasøytiske preparater. I for store mengder forårsaker sink uvelhet, kvalme og diaré, og kan videre fremkalle betennelser i åndedretts- og fordøyelsesorganer. Innhalering av nylig dannet sinkoksid kan fremkalle influensalignende sykdom (støperifeber). Angrepene er normalt av kort varighet og etterlater ikke varige virkninger.

Navnet sink er av tysk opprinnelse og skriver seg fra at Paracelsus (1493-1541) kalte mineraler med tagget utseende, deriblant også galmei (sinkkarbonat), for Zinck eller Zincken.

I form av messing var sink kjent allerede av grekerne og romerne i tiden omkring Kristi fødsel og muligens tidligere. Messingen ble fremstilt ved å varme opp sinkmineraler med kull og kobber. Den første fremstilling av sink antas å ha funnet sted i Persia på 500-tallet, senere også i India og Kina (ca. år 1000). Kommersiell produksjon av sink er kjent fra India og Kina rundt 1750. I Europa ble sink først kjent på 1500–1600-tallet, og nevnes av Georg Agricola i boken De re metallica (1556). De første som fremstilte sinkmetall i Europa var svensken Anton von Svab i 1742 og tyskeren A. S. Marggraff i 1746. Det skjedde ved oppvarming av et sinksilikat (calamine) og kull uten at luft var til stede. Da destillerte sinken av. Produksjon 2003

1000 tonn
Kina 2200
Peru 1373
Australia 1355
Canada 744
USA 738
Mexico 412
Verden 9330

Tallene angir sinkinnhold i malm og konsentrat.

Kjemisk symbol Zn
Atomnummer 30
Relativ atommasse 65,38
Smeltepunkt 419,6 °C
Kokepunkt 907 °C
Densitet 7,14 g/cm3
Oksidasjonstall II
Elektronkonfigurasjon [Ar]3d104s2

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

2. juni 2009 skrev Sverre H. Omang

Per Kofstad skriver at jarosittprosessen ble utviklet ved Norzink. Han burde vel nevnt at riktignok var utgangspunktet at Norzink ønsket å kunne løse den røstede malmen fullstendig i svovelsyre, men da måtte man finne noe genialt å felle jernet med. Det var min, og bare min, idé om å felle med ammonium (evt. natrium eller kalium) som løste oppgaven. Jeg var da forsker ved SI - Sentralinstitutt for industriell forskning. Deres sjefmetallurg Georg Steintveit fikk Den norske ingeniørforenings pris for metoden, mens hverken SI eller undertegnede ble nevnt. Norzink publiserte til og med mine håndtegnede fellingskurver i tyske tidskrifter uten at SI eller jeg ble nevnt. Selv om dette foregikk på midten av 1960-tallet, er det en skam!

4. juni 2009 svarte Bjørn Pedersen

Etisk er det ikke akseptabelt at du ikke fikk kreditt for ditt arbeid, men SI var et oppdragsinstitutt og regelen den gang var at resultatene var oppdragsgivers eiendom. Loven om arbeidstakeroppfinnelse kom først i 1970 (se snl.no). Direktør Georg Steintveit døde i 1988, og som du skriver nevner han ikke hverken at SI eller du var innvolvert i utviklingen av jarosittprosessen.

Har du spørsmål om artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.