Zink [2]

Zink (Zincum, Spiauter, Cadmia; hierzu Tafel »Zinkgewinnung« mit Text) Zn, Metall, findet sich nicht gediegen, mit Sauerstoff verbunden als Rotzinkerz (ZnO mit etwas Mn₂O₃ und Fe₂O₃ mit 80,2 Proz. Z.) und in Verbindung mit Eisenoxyd und Manganoxyd als Franklinit Zn(Mn₂Fe₂)O₄ (mit 21 Proz. Z.) und Gahnit ZnAl₂O₄, als kohlensaures Z. (Zinkspat oder Galmei ZnCO₃ mit 52 und Zinkblüte ZnCO₃.2Zn(HO)₂ mit 57 Proz. Z.), als kieselsaures Z. (Kieselgalmei Zn₂SiO₄ mit 53,7 Proz.), als Schwefelzink (Zinkblende ZnS mit 67 Proz. Z.), auch in manchen Fahlerzen und in einigen seltenern Mineralien. Auf den Galmeihügeln Rheinpreußens wächst ein Veilchen (Viola calaminaria Lej.), dessen Asche Z. enthält. Tussilago Farfara und Polygonum aviculare, von den Galmeiböden Oberschlesiens, enthalten in der Asche 1,24–3,26 Proz. Z. Ganz allgemein ist das Z. in seinen Erzen von Kadmium begleitet. Über die Gewinnung des Zinks s. beifolgende Tafel mit Text. Das Z. des Handels enthält als Verunreinigungen fast immer Blei, Eisen und Kohle, häufig Kadmium, Schwefel und Spuren von Arsen, mitunter auch Kupfer, Silber, Antimon etc. Blendezink ist meist weniger rein als Galmeizink. Ein geringer Gehalt an Blei und Eisen ist unschädlich; größere Mengen Blei dagegen verringern die Festigkeit, und größere Mengen Eisen machen das Z. hart und rissig. Die Zusammensetzung verschiedener Sorten von käuflichem Z. ergibt sich aus folgender Tabelle:

Chemisch reines Z. erhält man durch Reduktion von reinem, auf nassem Wege dargestelltem Zinkoxyd mit Kohle oder durch Elektrolyse. Z. kristallisiert hexagonal, ist bläulichweiß mit starkem Metallglanz, auf dem Bruche je nach der Temperatur, bei der es gegossen wurde, grobblätterig oder kleinkörnig; Atomgewicht 65,4, spezifisches Gewicht des gegossenen Zinks je nach der Schmelztemperatur 7,171–7,201 (arsenfreies destilliertes Z. 7,148), nach dem Walzen 7,3, es ist bei gewöhnlicher Temperatur spröde (ganz reines Z. ist etwas dehnbar); zwischen 100 und 150° ist es hämmerbar, kann zu Blech ausgewalzt und zu Draht gezogen werden, bei 200° ist es sehr spröde, pulverisierbar. Z. ist etwas härter als Silber, aber weniger hart als Kupfer; es verschmiert die Zähne der Feile, besitzt geringe absolute Festigkeit (für 1 qmm bei gegossenem Metall 2, bei Draht und Blech bis 19 kg), widersteht aber dem Zusammendrücken mit großer Kraft. Es besitzt schönen Klang, schmilzt bei 419°, läßt sich bei heller Rotglut destillieren (im Vakuum bei 545°), siedet bei 918° und zieht sich beim Erstarren sehr stark zusammen. In trockener Luft und luftfreiem Wasser hält sich Z. unverändert, in feuchter Luft verliert es schnell seinen Glanz und bedeckt sich mit einer dünnen Schicht von basisch-kohlensaurem Z., die sehr fest haftet, vom Regenwasser nur spärlich gelöst wird und das unter ihr liegende Metall schützt. An der Luft erhitzt, entzündet sich Z. und verbrennt mit grünlicher, helleuchtender Flamme zu weißem Zinkoxyd; es zersetzt Wasser bei Glühhitze, wird bei Rotglut durch Kohlensäure unter Bildung von Kohlenoxyd oxydiert, aber bei wenig höherer Temperatur reduziert Kohlenoxyd das Zinkoxyd. Mit Schwefel, Chlor, Phosphor, Arsen verbindet sich Z. in der Hitze leicht; in verdünnter Schwefelsäure und Salzsäure löst sich das Z. des Handels sehr leicht unter Entwickelung von Wasserstoff, während ganz reines Z. in Glasgefäßen nur langsam angegriffen wird. Zusatz von einigen Tropfen Platinchlorid, Eisenchlorid und andern Schwermetallsalzen befördert die Lösung ungemein infolge der Bildung von elektrischen Strömen, die auch bei der Lösung des unreinen Zinks auftreten. Wässerige Alkalien lösen Z. ebenfalls unter Entwickelung von Wasserstoff, besonders sehr leicht bei Gegenwart von Eisen oder Platin. In Berührung mit Eisen schützt Z. dieses vor Oxydation, während es selbst sehr schnell oxydiert wird. Die meisten Schwermetalle fällt es aus ihren Lösungen. Es ist zweiwertig und bildet mit Sauerstoff das Zinkoxyd ZnO und mehrere Superoxyde. – Man benutzt Z. als Blech zu Gefäßen, Geräten, Röhren, Badewannen, Dach- und Wandbekleidung, zu Wetterlutten in Bergwerken, Schiffsbeschlägen, als Zinkguß (s. d.) in der Architektur und Kunstindustrie, zu Druckplatten, zu Platten in galvanischen Elementen, zu Geschossen, zum Verzinken von Eisen, zur Darstellung von Messing, Bronze, Neusilber und andern Legierungen, zum Entsilbern des Werkbleies, zur Darstellung von Wasserstoff, Zinkweiß, Zinkvitriol und andern Zinkpräparaten.

Hygienisches. Beim Rösten der Blende entwickelt sich Schweflige Säure, die jetzt meist nutzbar gemacht wird. Die Reduktion des Röstgutes setzt die Arbeiter großer Hitze aus, auch entsteht viel Staub, der bei Verarbeitung arsenhaltiger Blende sogar arsenhaltig ist. Starke Luftströmung führt wohl den Staub durch das Dach hinaus, bedingt aber mit der hohen Temperatur häufige Erkältungen, und im allgemeinen gilt die Beschäftigung auf den Zinkhütten als höchst ungesund. Die Arbeiter leiden an Katarrhen der Atmungsorgane und an Verdauungsstörungen, vielleicht infolge direkter Einwirkung von Zinkverbindungen auf den Magen, vielleicht aber auch als Folge der Verschlechterung der ganzen Konstitution, da die Arbeiter stets durch eine schmutziggraue, fahle Hautfarbe ausfallen. Nach 10–12jähriger Arbeitszeit treten bisweilen Erkrankungen des Rückenmarks, besonders der untern Abschnitte desselben, auf. Bei Verhüttung bleihaltiger Erze tritt auch chronische Bleivergiftung auf. Die aus den Hüttenwerken entweichende Schweflige Säure und der Staub von Zinkoxyd können für die Nachbarschaft bedenklich werden. Beim Pulverisieren und Sieben des Zinkstaubes entwickelt sich giftiger Staub. Auch die Fabrikation von Zinkweiß ist mit starker Staubentwickelung verbunden, gegen welche die Arbeiter geschützt werden müssen, auch wenn der Staub nur mechanisch wirken sollte. Vgl. Seiffert, Die Erkrankungen der Zinkhüttenarbeiter (Braunschw. 1897).

Das Messing, eine Legierung von Kupfer mit Z., war schon im spätern Altertum bekannt. Die mineralogische Substanz, die das Kupfer beim Zusammenschmelzen gelb färbt, ein Zinkerz, wurde Cadmia, von den Alchimisten Tutia genannt. Das Wort Z. wahrscheinlich aber für Zinkerz, findet sich zuerst im 15. Jahrh. bei Basilius Valentinus; als eigentümliches Metall scheint Z. zuerst von Paracelsus erkannt worden zu sein. Aus Erzen des Rammelsberges wurde Z. schon 1574 von Lazarus Ercker dargestellt. Die Beziehungen des Galmeis zum Z. waren auch im 17. Jahrh. noch nicht sicher ermittelt. Erst Kunkel erkannte das Messing als eine Legierung, und 1725 sprach Henkel von der Darstellung des Zinks aus Galmei. Seit Mitte des 16. Jahrh. kam Z. unter dem Namen Tutenag aus China nach Europa, wo erst um 1730 die englische Zinkindustrie begann. Dillinger stellte 1799 zu Döllach im Mölltal (Kärnten) Z. dar, und gleichzeitig erbaute Ruberg zu Wessola in Schlesien Muffelöfen. 1805 wurde die belgische Methode von dem Lütticher Abbé Dony begründet. In Nordamerika erbaute ein Deutscher, Georgi, in den 1850er Jahren die erste Zinkhütte in Wisconsin. Wesentlich trug zur Einbürgerung des Zinks die Entdeckung von Sylvester und Hobson 1805 bei, daß das Z., auf 100° erhitzt, seine Sprödigkeit verliert. Krieger zeigte 1833 die Verwendbarkeit des Zinks zu Hohlguß aller Art, die alsbald ausgebeutet und von Berlin aus über ganz Deutschland verbreitet wurde. Die Zinkproduktion betrug 1904 in Tonnen:

Im Deutschen Reich betrug die Produktion 1905: 198,208 Ton., davon kamen auf den

Eingeführt wurden 1905 an Zink und Zinkwaren 298,848 dz, ausgeführt 897,962 dz. Vgl. Günther, Die Darstellung des Zinks auf elektrolytischem Wege (Halle 1904); Stolzenwald, Zinkgewinnung (Hannov. 1907); Frey, Die Zinkgewinnung im oberschlesischen Industriebezirk (Berl. 1907); Wiese, Beiträge zur Geschichte der wirtschaftlichen Entwickelung der Rohzinkfabrikation (Jena 1903); Nissenson, Die Untersuchungsmethoden des Zinks (Stuttg. 1907); Filitz, Praktischer Leitfaden für Zinkhütten-Laboratorien (Kattowitz 1907); Ingalls, Production and properties of Zinc (New York 1902) und Metallurgy of Zinc (das. 1903); Lodin, Métallurgie du Zinc (Par. 1905).