[科普中国]-多角色的锌

在电视上，我们经常会看到关于补锌的广告，那么锌到底是一种什么样的元素呢？

在人体必须的微量元素中，锌是非常重要的一种，含量仅次于铁，是人体不可或缺的微量元素。锌有许多优点，比如能够促进人体的生长发育、维持人体正常食欲、增强人体免疫力等。如果处于生长发育期的儿童和青少年体内缺锌，可能会导致发育不良。每个孩子都有自己的成长规律，对处于生长期的儿童来说，科学、合理食用锌元素，有利于其机体和智力的成长发育，但也不能过度地补锌。

锌在元素周期表中位于第4周期、第IIB族，化学符号是Zn。锌的化学性质活泼，在常温下，其表面生成一层薄而致密的碱式碳酸锌膜，可阻止进一步氧化。

我国是世界上最早发现并使用锌的国家。明末，著名科学家宋应星所著的《天工开物》一书中有世界上最早的关于炼锌技术的记载。锌在自然界中，多以硫化物状态存在，主要含锌矿物是闪锌矿（主要成分ZnS），也有少量氧化矿，如菱锌矿。

锌具有优良的抗腐蚀性能，在常温下，其表面易生成一层保护膜，因此，现代工业中，锌的用途十分广泛。世界上，大约有一半的锌用于镀锌，广泛用于汽车、建筑、船舶、轻工等行业。对于与水连续接触的物体，如船舶、桥梁和近海油气井架的钢构件，只需与锌块连接，便可得到保护。同时，利用电化学原理，锌与金属形成原电池，锌失去电子做负极，失去的电子流向不活泼金属，该金属难以失去电子从而被保护。在高中化学中，该金属防护方法被称作牺牲阳极的阴极保护法，不过锌块要定期更换。

锌合金常用于汽车制造业。锌本身的强度和硬度较弱，加入铝、铜等元素后，其合金的强度和硬度均大幅度提高。尤其是锌铜钛合金，其综合机械性能非常好，因此被广泛应用于汽车、建筑、家用电器等的零部件生产。

锌在电池制造上是非常重要的金属，可以用来制作电池。例如锌锰电池，锌锰电池是最早使用的化学电池，也是最普通的干电池。锌做负极，失电子为锌离子，所以使用过程中锌会逐渐溶解，锌外壳逐渐变薄，内部糊状的电解质泄漏，腐蚀电器。之后研究者在其外壳套上了金属筒或塑料筒。但是由于电解质NH4Cl溶液呈酸性，所以锌锰电池即使不使用，放置过久也会漏液失效，所以人们将电解质溶液换成了湿的KOH，电池构造上也做了改进，例如锌空气电池（锌空气电池又称锌氧电池，是金属空气电池的一种）。

锌还有很多用途，在冶金、机械、电气、化工、轻工、军事、医药和人体的生长发育、新陈代谢等领域都起着重要的作用。

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