Zinco - Zn

O zinco (Zn) é um metal branco-azulado utilizado para proteger o aço da corrosão e para fabricar ligas, baterias e produtos químicos industriais. É também um nutriente essencial, embora a exposição excessiva possa prejudicar as pessoas e os ecossistemas. O seu comportamento na água depende da sua forma química e da composição química da água.

Propriedades químicas · Utilizações e ocorrência · Efeitos na saúde · Efeitos no ambiente · Zinco na água e tratamento

Propriedades químicas do zinco

Propriedades selecionadas do zinco
Símbolo / número atómicoZn / 30
Grupo / período / bloco12 / 4 / d
Peso atómico padrão65.38(2)
Configuração eletrónica[Ar] 3d10 4s2
Estado de oxidação habitual+2
Densidade (a uma temperatura próxima da ambiente)7,134 g cm−3
Ponto de fusão419,527 °C
Ponto de ebulição907 °C
Eletronegatividade (Pauling)1.65
Raio atómico não ligado0,201 nm
Raio covalente0,120 nm
Primeira energia de ionização906,4 kJ mol−1
Isótopos de ocorrência natural64Zn, 66Zn, 67Zn, 68Zn, 70Zn
Número de registo CAS7440-66-6

O peso atómico segue a CIAAW; os parênteses indicam a incerteza nos últimos algarismos. As propriedades físicas seguem a Royal Society of Chemistry. Os raios atómicos dependem da sua definição e não devem ser considerados intercambiáveis.

Amostra mineral com faixas ilustrada na página da Lenntech sobre o zinco
Ilustração de um mineral da página da Lenntech sobre o zinco; não se trata de uma fotografia de zinco metálico puro.

O zinco pertence ao grupo 12 da tabela periódica. Os seus átomos e os habituais iões Zn2+ têm as subcamadas d completas. O zinco reage com o oxigénio e dissolve-se em ácidos não oxidantes diluídos, libertando hidrogénio. O metal e os seus compostos têm propriedades e perigos diferentes.

Usos, ocorrência e história

Um dos principais usos do zinco é a galvanização: a aplicação de um revestimento protetor ao ferro e ao aço. Outros usos incluem componentes fundidos sob pressão, coberturas, baterias e ligas como o latão, que combina zinco com cobre. O óxido de zinco é utilizado no fabrico de borracha e em produtos que incluem tintas e cosméticos. Os suplementos alimentares contêm compostos de zinco, não pedaços de zinco metálico.

O principal minério de zinco é a esfalerite, um mineral de sulfureto de zinco. O zinco é obtido de minérios extraídos e recuperado de materiais secundários. Os valores de produção, reservas e reciclagem variam ao longo do tempo; as estatísticas atuais estão disponíveis no Serviço Geológico dos Estados Unidos (USGS).

Os compostos de zinco e o latão eram utilizados muito antes da química moderna. O zinco metálico foi produzido na Índia antes de ser isolado na Europa. O trabalho de Andreas Marggraf, em 1746, constitui um marco importante na química europeia do zinco, mas não corresponde ao primeiro uso do metal no mundo.

Efeitos do zinco na saúde

O zinco contribui para a atividade enzimática, a função imunitária, a síntese de ADN e de proteínas, o crescimento e a cicatrização de feridas. A deficiência pode prejudicar o crescimento, o apetite, o paladar e a cicatrização de feridas. As fontes alimentares incluem carne, marisco, laticínios, leguminosas e cereais integrais; a quantidade absorvida varia consoante a dieta.

A ingestão excessiva pode causar náuseas, vómitos e desconforto abdominal. Uma ingestão elevada e prolongada, sobretudo através de suplementos, pode reduzir a absorção de cobre e provocar deficiência de cobre, incluindo anemia e problemas neurológicos. As necessidades dependem da idade, do sexo e da fase da vida. Consulte as informações de referência sobre a ingestão alimentar e a fonte do NIH abaixo para obter contexto; a suplementação deve responder às necessidades individuais. O papel essencial do zinco não demonstra que a ingestão de zinco adicional tenha benefícios antienvelhecimento.

No local de trabalho, a inalação de fumos de óxido de zinco, por exemplo durante a soldadura de aço galvanizado, pode causar febre dos fumos metálicos, com febre, arrepios, dores musculares e tosse. Trata-se de uma doença relacionada com a inalação, não de uma infeção. É importante prevenir a exposição e aplicar medidas adequadas de controlo ocupacional; os sintomas após exposição aos fumos justificam uma avaliação médica.

Efeitos do zinco no ambiente

O zinco ocorre naturalmente em rochas, solos, sedimentos e na água. A mineração, a fundição, as descargas industriais e o escoamento superficial podem aumentar as concentrações locais. O zinco não se degrada noutro elemento, mas pode mudar de forma química e deslocar-se entre a matéria dissolvida, as partículas, os sedimentos e os organismos.

As plantas e os animais necessitam de zinco, mas concentrações biodisponíveis excessivas podem prejudicar a vida aquática, o crescimento das plantas e os organismos do solo. A toxicidade depende da exposição e das condições locais, incluindo o pH, a dureza e a matéria orgânica dissolvida. A concentração de zinco total, por si só, não descreve plenamente o risco ecológico.

Os organismos aquáticos podem acumular zinco proveniente da água e dos alimentos. Esta bioacumulação não deve ser confundida com a biomagnificação, que consiste no aumento da concentração em níveis sucessivos da cadeia alimentar. As evidências não sustentam a afirmação generalizada de que o zinco sofre biomagnificação de forma sistemática nas redes alimentares aquáticas.

Zinco na água e no tratamento de água

O zinco pode entrar na água devido à alteração dos minerais, a fontes industriais ou à corrosão de tubagens, acessórios e reservatórios de armazenamento galvanizados. A OMS não estabeleceu um valor de referência para o zinco na água potável baseado em efeitos na saúde para as concentrações normalmente encontradas. As suas orientações assinalam que concentrações superiores a aproximadamente 3 mg/L podem afetar a aceitabilidade da água. Trata-se de uma questão de aceitabilidade, não de um limite de segurança universal nem de um limite de descarga. A avaliação deve seguir os requisitos locais aplicáveis.

Nas análises de água potável, compare os resultados da água na origem e na torneira para avaliar se as canalizações estão a contribuir para a presença de zinco. O controlo da corrosão ou a substituição dos materiais afetados pode resolver o problema na origem. Analise o zinco dissolvido e o zinco total, conforme adequado, para distinguir a contaminação dissolvida do zinco associado a partículas.

O tratamento de águas residuais industriais pode recorrer à precipitação química controlada, seguida de clarificação e filtração, para separar os sólidos que contêm metais. O hidróxido de zinco é anfotérico: pode dissolver-se tanto a pH baixo como a pH suficientemente elevado, pelo que a simples adição de mais álcali pode reduzir a remoção. Os agentes complexantes e outros metais também afetam o tratamento. Estabeleça as condições de funcionamento por meio de ensaios de tratabilidade e verifique o efluente final; faça a gestão adequada das lamas resultantes.

Orientações adicionais: Zinco na água (Zn + H2O) e remoção de metais pesados.

Última revisão da página sobre o zinco: pela Lenntech.

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Fontes e leituras adicionais