Zinco

História

Zinco era conhecido pelos romanos, mas raramente usado.

Ele foi reconhecido primeiramente como um metal por direito próprio na Índia e os resíduos de uma mineradora de zinco em Zawar, em Rajasthan, atesta a grande escala em que foi refinado durante o período de 1100 a 1500.

Refino de zinco na China foi realizada em grande escala pelos 1500s. Um navio East India Company, que afundou na costa da Suécia em 1745 estava transportando uma carga de zinco e análise de lingotes recuperados chinês mostrou-lhes a ser quase o metal puro.

Em 1668, um metalúrgico Flamengo, P. Moras de Respour, informou a extração de zinco metálico de óxido de zinco, mas, tanto quanto a Europa estava preocupado zinco foi descoberto pelo químico alemão Andreas Marggraf em 1746, e na verdade ele foi o primeiro a reconhecer lo como um novo metal.

Símbolo – Zn

Elemento metálico de transição branco-azulado.

Número atômico: 30
Configuração eletrônica: [Ar] 4s2 3d10
MA = 65,38
d = 7,1 g.cm-3
PF = 419,57ºC
PE = 907ºC.
Número de prótons / Elétrons: 30
Número de nêutrons: 35
Classificação: Metais de Transição
Densidade @ 293 K: 7,133 g / cm 3
Cor: azulado
Data da descoberta: 1746
Descobridor: Andreas Marggraf
Usos: revestimento de metal, proteção contra a ferrugem, latão, bronze, níquel
Obtido a partir de: zinco blende, calamina

Ocorre na esfarelita (ou blenda de zinco, ZnS) que é encontrada associada ao sulfeto de chumbo e à smithsonita (ZnCO3).

Os minérios são aquecidos ao ar para dar o óxido que é reduzido com carvão (coque) a alta temperatura.

O vapor do zinco é condensado.

Outro modo é dissolver o óxido em ácido sulfúrico e obter o zinco por eletrólise.

São conhecidos cinco isótopos estáveis (números de massa 64, 66, 67, 68 e 70) e seis radioativos.

O metal é usado na galvanização e em várias ligas.

Quimicamente é um metal reativo que combina com oxigênio e com outros não metais. Reage com ácidos diluídos liberando hidrogênio.

Também dissolve em álcalis dando os zincatos.

Na maioria dos seus compostos ocorre como o íon Zn2+.

Smithsonita
Amostra de smithsonita, ZnCO3.

Esfarelita ou blenda de zinco, ZnS, o mais importante minério de zinco

Utilização

O zinco é empregado na fabricação de ligas metálicas como o latão, além de ser utilizado na produção de telhas e calhas residencial.

O zinco é, ainda, utilizado como metal de sacrifício para preservar o ferro da corrosão em algumas estruturas,  na produção de pilhas secas e como pigmento para tinta na cor branca.

Estrutura atômica

Número de níveis de energia: 4

Primeiro Nível de energia: 2
Segundo Nível de Energia: 8
Terceiro Nível de Energia: 18
Quarto Nível de energia: 2

Usos

O zinco é utilizado para estimular outros metais, como o ferro, para evitar a oxidação. O aço galvanizado é utilizado para carrocerias de automóveis, rua postes de iluminação, barreiras de segurança e pontes suspensas.

Grandes quantidades de zinco são usadas para produzir die-castings, que são importantes para as indústrias automóvel, eléctrica e de hardware.

O zinco também é usado em ligas, como latão, prata níquel e solda de alumínio.

O óxido de zinco é amplamente utilizada no fabrico de produtos muito diversos, tais como tintas, borracha, produtos farmacêuticos, cosméticos, plásticos, tintas, sabões, baterias, têxteis e equipamentos eléctricos.

Sulfeto de zinco é utilizado na fabricação de tintas luminosas, lâmpadas fluorescentes e telas de raios-x.

Propriedades físicas

O zinco é um metal branco-azulado, com uma superfície brilhante. Não é nem dúctil ou maleável à temperatura ambiente.

Dúctil significa capaz de ser transformado em fios finos. Meios maleáveis, capazes de ser batido em folhas finas. A temperaturas acima de 100 ° C (212 ° F), no entanto, torna-se um pouco maleável zinco.

Ponto de fusão de zinco é 419,5 ° C (787,1 ° F) e o seu ponto de ebulição é de 908 ° C (1670 ° F).

A sua densidade é de 7,14 gramas por centímetro cúbico.

O zinco é um metal bastante macio. A sua dureza é de 2,5 na escala de Mohs. A escala de Mohs é uma forma de expressar a dureza de um material. Ele vai de 0 (para talco) a 10 (para o diamante).

Propriedades quimicas

O zinco é um elemento bastante ativo. Dissolve-se em ambos os ácidos e álcalis. Uma alcalino é um produto químico com propriedades opostas às de um ácido.

Hidróxido de sódio (“lixívia comum”) e água de cal são exemplos de álcalis.

O zinco não reagem com o oxigênio no ar seco. No ar húmido, no entanto, ele reage para formar carbonato de zinco.

O carbonato de zinco forma uma crosta branca fina sobre a superfície que impede a continuação da reação. O Zinco queima no ar com uma chama azulada.

Zinco – Nutrição

Ele confirma sua importância crucial em nutrição humana e suas funções múltiplas desprezadas durante muito tempo.

De fato, desde a mais remota antigüidade este metal era utilizado sob a forma de óxido de zinco para curar feridas e queimaduras.

No fim do século XIX, Gabriel Bertrand descobriu que o zinco era indispensável ao crescimento de um cogumelo: Aspergillus niger.

É esta a experiência origem que notou a essencialidade de um oligoelemento. Depois experimentos em animais confirmaram seu papel nos fenômenos biológicos.

Sua ação bioquímica é considerável: ele está presente em mais de 100 enzimas; ele intervém no funcionamento de certos hormônios; é indispensável à síntese das proteínas, à reprodução e ao funcionamento normal do sistema imunitário.

É encontrado em todos os órgãos, mas sua concentração é particularmente elevada no pâncreas, no fígado, na pele e nos fâneros. No sangue, ele está ligado às proteínas e aos aminoácidos.

As necessidades em zinco são estimadas pela maioria dos países em 15 mg por dia. Apesar da hipótese da maioria dos nutricionistas, segundo a qual a alimentação normalmente equilibrada deveria satisfazer as necessidades dele, pode-se questionar sobre a existência de subcarências em zinco, pois várias pesquisas demonstraram que os aportes na França são inferiores ao valores citados na Bélgica, Inglaterra, Japão e nos hospitais dos Estados Unidos.

É preciso lembrar que o organismo aproveita unicamente de 5 a 10% do zinco contido na alimentação. O estudo de sua biodisponibilidade é importante, pois há certas substâncias existentes na alimentação que modificam sua absorção.Assim, os fitatos que são encontrados em grande número de alimentos vegetais, entre os quais as fibras, inibem a absorção do zinco.

Outros queladores do zinco são: o álcool, os taninos, certos antibióticos e os contraceptivos orais (é necessário pensar nisso quando uma mulher resolve engravidar após vários anos de uso dos contraceptivos orais).

Vale, também, para os fitalatos que migram para os alimentos através da embalagem de cloreto de polivinil: pessoas que consomem produtos neste tipo de embalagem tem grande risco de ver suas taxas de zinco diminuírem.

Por outro lado a biodisponibilidade do zinco depende da interação com outros minerais na luz intestinal.

Pode-se ter aí uma competição zinco-cobre, ou zinco-cálcio, ou ainda zinco-ferro. A este propósito é importante suplementar sistematicamente as grávidas, por se tornar nesse estado mais difícil a absorção de zinco.

Os produtos mais ricos em Zinco provém do mar: água do mar, ostras e as conchas. Depois vem as carnes, gema do ovo, nozes e o feijão.

Parece que a qualidade das proteínas influi na utilização do zinco contido no alimento: por exemplo, o zinco é mais facilmente disponível no leite da mulher que no da vaca. São as proteínas de origem animal (ao lado de alimentos de origem marinha), as suscetíveis de prevenir a carência de zinco. Pode se perceber que junto a uma má nutrição em proteínas existe sempre uma carência em zinco e que esta é responsável, em grande parte, por certos sintomas que se atribuía, outrora, à carência em proteínas.

Com o regime vegetariano, devido a exclusão de todos os alimentos de origem animal, tornou-se mais dificil encontrar a quantidade de zinco necessária (o problema se coloca notadamente nas crianças e adolescentes em pleno crescimento), pois, os alimentos vegetais além de pobres em zinco, o contém numa forma menos assimilável.

A carência de zinco no homem foi descrita pela primeira vez em 1961 por Prasad e seus colaboradores, no curso de experimentos feitos num grupo de Iranianos que sofria de anemia, de nanismo e de atrofia das gônadas (órgãos sexuais). A prova de que eles possuíam uma carência de zinco foi feita pela correção destes sintomas, após sua administração.

Carências freqüentes de zinco são notadas na alimentação parenteral (alimentação artificial em reanimação e nos doentes de diálise renal). Mas carências mais moderadas podem ser devidas à insuficiência no aporte de zinco (alcoólicas, anoréxicas) ou à sua má absorção (doenças intestinais, mucoviscidose). Um aumento na eliminação de zinco pode ocorrer pós estados patológicos (doenças dos rins, cirrose), de suor demasiado e, também, devida a tomada de certos medicamentos, como a penicilina ou os corticóides. Uma carência severa em zinco, devida a um defeito em sua absorção no intestino, é encontrada na acrodermatite enteropática, uma doença genética caracterizada pela tríade dermatite, alopécia (desaparecimento dos pelos e dos cabelos) e diarréia. A erupção da pele é quase eritematosa, quase papuloescamosa. As unhas são modificadas, pelo aparecimento de um sulco transversal, sinalizando a parada do crescimento ungueal, ou pelo espessamento da cutícula que se torna escura.

Todas estas anomalias tem, em comum, a possibilidade de serem corrigidas pelo aporte intravenoso de zinco. Notamos que esta afecção se inicia, em geral, no momento da criança passar do aleitamento materno para o leite de vaca ou leite industrial, não nos esquecendo que é uma doença genética.

No que concerne aos fâneros, mencionemos o alerta de Pfeiffer, que para a resolução do problema de unhas quebradiças, assim como das marcas brancas (ditas leuconíquias), indica a zincoterapia.

É admitida, hoje, em crianças com carência de zinco, a manifestação de um retardo de crescimento, relacionado à diminuição da síntese do hormônio do crescimento. Após estudos americanos, uma administração de zinco em crianças de pequena estatura normalizou a produção de hormônio do crescimento e provocou um impulso espetacular no crescimento.

Entre outros distúrbios endócrinos imputados à carência de zinco, citaremos o desenvolvimento insuficiente das gônadas. É provável que o zinco exerça um papel em certas esterilidades e impotências masculinas.

Notam-se também anomalias na regulação da tireóide nos indivíduos que apresentam uma taxa de zinco plasmático anormalmente baixa.

Uma outra conseqüência da carência de zinco é a aguesia ( diminuição do gosto e mesmo a percepção anormal de gosto) e diminuição do odor. É um sintoma que se encontra freqüentemente nos que receberam diálise renal, e que desaparece após a administração de zinco.

Parece, também, que a carência de zinco deve ser pesquisada sistematicamente nas crianças anoréxicas.

Estudos recentes concluiram que a carência de zinco produz modificações importantes no metabolismo dos ácidos graxos e poderia, pois, constituir-se num fator de risco em matéria de arteriosclerose.

Assim se entrevê,que o zinco poderia ser administrado como terapêutico em numerosas afecções: cicatrização lenta de feridas, acne, úlceras, retardo do crescimento, esterilidade, assim como no diabete e estados pré-diabéticos. Com efeito, foi demonstrado que o zinco exerce uma influência sobre a regulação da glicemia (taxas de açúcar no sangue) e também sobre a secreção da insulina (hormônio do pâncreas).

Só recentemente foi reconhecida a importância do zinco nos fenômenos imunitários e hoje ele é considerado como um dos melhores imunoestimuladores. Em 1977, foi descoberto que em crianças apresentando atrofia do timus (órgão com um papel no sistema imunitário), a administração de zinco fez o timus retomar suas dimensões normais. A partir daí, as pesquisas sobre o zinco e a imunidade tomaram um grande impulso. Foi demonstrado que ele exerce um papel na atividade dos glóbulos brancos produtores de anticorpos e de outras células fagocitárias e que o déficit seletivo de zinco induz numerosas alterações no sistema imunitário.

É interessante lembrar que a carência de zinco, segundo alguns autores, provocaria diminuição da defesa imunitária (contra vírus, notadamente o da herpes) e devido a estes distúrbios de imunidade, poderia favorecer certos tipos de neoplasias.

Enfim, a zincoterapia é promissora na terapêutica da doença de Wilson (doença congênita ligada ao metabolismo do cobre) e faz diminuir a absorção do cobre cujo excesso é o responsável pelos sintomas desta doença.

Fonte: www.rsc.org/www.chemicalelements.com/www.cdcc.sc.usp.br/www.chemistryexplained.com