VI

Trọng lượng riêng của kẽm, tính chất, ứng dụng và bảng số liệu

Kẽm là nguyên tố thuộc nhóm hai, phân nhóm phụ trong bảng tuần hoàn các nguyên tố. Ở dạng đơn chất và trong điều kiện bình thường, kẽm là kim loại chuyển tiếp màu trắng, có ánh xanh lam và thuộc loại giòn.

Hàm lượng vật liệu này trong vỏ Trái Đất phụ thuộc vào loại đá: trong đá axit, hàm lượng kẽm cao hơn so với đá magma. Nguyên tố này di chuyển mạnh theo nước, đặc biệt là trong nước nhiệt. Các mỏ kim loại lớn nằm ở Úc, Iran, Kazakhstan và Bolivia.

Bảng trọng lượng riêng của kẽm

Do kẽm là vật liệu phức tạp, không thể tự xác định trọng lượng riêng của nó trong điều kiện hiện trường. Những phép đo này được thực hiện tại các phòng thí nghiệm hóa học chuyên dụng. Tuy nhiên, trọng lượng riêng trung bình của kẽm đã được biết và bằng 7,13 g/cm³.

Để đơn giản hóa việc tính toán, bảng dưới đây trình bày trọng lượng riêng của kẽm và khối lượng kẽm theo các đơn vị đo.

Trọng lượng riêng và khối lượng 1 m³ kẽm theo các đơn vị đo
Vật liệu Trọng lượng riêng (g/cm³) Khối lượng 1 m³ (kg)
Kẽm 7,13 7130

Tính chất của kẽm

Ở trạng thái tinh khiết, kẽm là kim loại dẻo màu trắng với ánh xanh lam đặc trưng và cấu trúc mạng tinh thể lục giác. Kẽm giòn ở nhiệt độ phòng thông thường, khi uốn phát ra tiếng răng rắc rõ rệt do các tinh thể thành phần cọ xát với nhau. Loại vật liệu này trở nên dẻo trong khoảng nhiệt độ từ 100 đến 150 °C. Bất kỳ tạp chất nào, dù rất nhỏ, cũng làm đặc tính giòn tăng lên.

Khi tiếp xúc với không khí, kẽm hình thành một lớp màng mỏng trên bề mặt. Khi được nung đến nhiệt độ cao, loại vật liệu này cháy và tạo ra oxit kẽm lưỡng tính.

Kẽm phản ứng tốt với kiềm và dung dịch axit, cả ở dạng thông thường lẫn dạng oxit kẽm, ngoại trừ kẽm có độ tinh khiết cực cao không bổ sung đồng sunfat.

Khi được nung đủ nóng, kẽm có thể phản ứng với halogen, phốt pho và lưu huỳnh. Nguyên tố này không phản ứng với nitơ, silic, bo và cacbon.

Kẽm được sử dụng trong nhiều loại công việc thuộc các lĩnh vực khác nhau. Những ứng dụng chính gồm:

  • Thu hồi và tách các kim loại quý như bạc và vàng được khai thác bằng phương pháp hòa tách ngầm
  • Kẽm được dùng để bảo vệ thép khỏi ăn mòn
  • Vật liệu này được sử dụng rộng rãi trong các nguồn điện hóa học như ắc quy và pin
  • Nguyên tố này giữ vai trò lớn trong sản xuất pin kẽm-không khí có mật độ năng lượng riêng cao
  • Kẽm được sử dụng rộng rãi trong ngành in
  • Kẽm được dùng làm thành phần trong nhiều loại hợp kim hàn cứng để hạ nhiệt độ nóng chảy
  • Nguyên tố này được sử dụng khá rộng rãi làm dược chất có tác dụng chống viêm và sát khuẩn
  • Kẽm được dùng trong sản xuất sơn trắng kẽm
  • Nguyên tố này được dùng trong chế tạo máy làm thành phần quan trọng của hợp kim đồng thau
  • Được dùng khá phổ biến trong sản xuất sợi lưu hóa
  • Sản xuất tấm và màn hình phát sáng mềm dẻo
  • Việc sử dụng kẽm cho phép tạo ra các chất bán dẫn chất lượng cao
  • Kẽm phosphide cũng được dùng làm thuốc diệt loài gặm nhấm

Câu hỏi thường gặp

1 m³ kẽm nặng bao nhiêu?

Với khối lượng riêng khoảng 7,13 g/cm³, 1 m³ kẽm nặng xấp xỉ 7130 kg. Giá trị có thể chênh lệch đôi chút do nhiệt độ, độ tinh khiết của kim loại và thành phần hợp kim kẽm.

Vì sao khối lượng riêng của kẽm trong các tài liệu đôi khi hơi khác nhau?

Các giá trị thường gặp là khoảng 7,13-7,14 g/cm³. Sự khác biệt liên quan đến cách làm tròn, nhiệt độ đo, độ tinh khiết của mẫu và việc số liệu nói về kẽm nguyên chất hay hợp kim.

Kẽm có thực sự giòn không?

Ở nhiệt độ phòng, kẽm nguyên chất có thể giòn, nhưng khi được nung đến khoảng 100-150 °C, nó trở nên dẻo hơn. Điều này hầu như không ảnh hưởng đến khối lượng riêng trong phép tính khối lượng, nhưng lại quan trọng khi gia công vật liệu.