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Cinc
El cinc[1] o zinc[2] (del alemn Zink) es un elemento qu-mico
esencial de nmero atmico 30 y smbolo Zn, si-tuado en el grupo 12 de
la tabla peridica de los elemen-tos.[3][4]
Las variantes grcas zinc y cinc son ambas acep-tadas como
vlidas. La forma con c inicial, cinc, espreferida por la Real
Academia Espaola por acomodar-se mejor a las convenciones ortogrcas
del espaol.[5][6]Sin embargo, la forma con z, zinc, es la ms
coherentecon el origen de la palabra y, por tanto, con su smbo-lo
qumico internacional (Zn), adems de concordar conla mayora de las
lenguas europeas occidentales (ingls,francs, alemn, italiano,
portugus, neerlands, etc. aun-que no en todas).
1 Caractersticas principales
Cinc puro
El cinc es un metal o mineral, a veces clasicado comometal de
transicin aunque estrictamente no lo sea, yaque tanto el metal como
su especie dispositiva presen-tan el conjunto orbital completo.
Este elemento presentacierto parecido con el magnesio, y con el
cadmio de sugrupo, pero del mercurio se aparta mucho por las
singu-lares propiedades fsicas y qumicas de ste (contraccinlantnida
y potentes efectos relativistas sobre orbitales deenlace). Es el 23
elemento ms abundante en la Tierra yuna de sus aplicaciones ms
importantes es el galvanizadodel acero.Es un metal de color blanco
azulado que arde en ai-re con llama verde azulada. El aire seco no
le atacapero en presencia de humedad se forma una capa su-percial
de xido o carbonato bsico que asla al me-tal y lo protege de la
corrosin. Prcticamente el ni-co estado de oxidacin que presenta es
el +2. En el ao
2004 se public en la revista Science el primer y ni-co compuesto
conocido de cinc en estado de oxidacin+1, basado en un complejo
organometlico con el ligan-do pentametilciclopentadieno. Reacciona
con cidos nooxidantes pasando al estado de oxidacin +2 y
liberandohidrgeno y puede disolverse en bases y cido actico.El
metal presenta una gran resistencia a la deformacinplstica en fro
que disminuye en caliente, lo que obligaa laminarlo por encima de
los 100 C. No se puede en-durecer por acritud y presenta el fenmeno
de uencia atemperatura ambiente al contrario que la mayora delos
metales y aleaciones y pequeas cargas el ms im-portante.
2 HistoriaLa etimologa de cinc parece que viene del alemn
Zink,este del Zinken (en espaol pico, diente), para indicar
elaspecto con los dentados del mineral calamina, luego fueasumido
para el metal obtenido a partir de l,[cita requerida]aunque otras
fuentes consideran que viene de la palabrapersa para piedra.[7]
Las aleaciones de cinc se han utilizado durante siglos piezas de
latn datadas en 1000-1500 a. C. se han encon-trado en Canan y otros
objetos con contenidos de has-ta el 87% de cinc han aparecido en la
antigua regin deTransilvania sin embargo, por su bajo punto de
fusiny reactividad qumica el metal tiende a evaporarse por loque la
verdadera naturaleza del metal no fue comprendidapor los
antiguos.Se sabe que la fabricacin de latn era conocida por
losromanos hacia 30 a. C. Plinio y Dioscrides describenla obtencin
de aurichalcum (latn) por el procedimientode calentar en un crisol
una mezcla de cadmia (calamina)con cobre; el latn obtenido
posteriormente era fundidoo forjado para fabricar objetos.La
fundicin y extraccin de cinc impuro se llev acabo hacia el ao 1000
en la India en la obra Ra-sarnava (c. 1200) de autor desconocido se
describe elprocedimiento y posteriormente en China y a nalesdel
siglo XIV los indios conocan ya la existencia delcinc como metal
distinto de los siete conocidos en laAntigedad, el octavo metal. En
1597 Andreas Libaviusdescribe una peculiar clase de estao que haba
sidopreparada en la India y lleg a sus manos en pequea can-tidad a
travs de un amigo; de sus descripciones se dedu-ce que se trataba
del cinc aunque no lleg a reconocerlo
1
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2 4 PAPEL BIOLGICO
como el metal procedente de la calamina.En occidente, hacia
1248, Alberto Magno describe la fa-bricacin de latn en Europa, y en
el siglo XVI ya se co-noca la existencia del metal. Georgius
Agricola (1490-1555) observ en 1546 que poda rascarse un metal
blan-co condensado de las paredes de los hornos en los quese fundan
minerales de cinc; aadiendo en sus notasque un metal similar
denominado zincum se produca enSilesia.[7] Paracelso fue el primero
en sugerir que el zin-cum era un nuevo metal y que sus propiedades
diferande las de los metales conocidos sin dar, no obstante,
nin-guna indicacin sobre su origen; en los escritos de
BasilioValentino se encuentran tambin menciones del zincum.A pesar
de ello, en tratados posteriores las frecuentes re-ferencias al
cinc, con sus distintos nombres, se reerengeneralmente al mineral
no al metal libre y en ocasionesse confunde con el bismuto.Johann
Kunkel en 1677 y poco ms tarde Stahl en 1702indican que al preparar
el latn con el cobre y la calaminasta ltima se reduce previamente
al estado demetal libre,el cinc, que fue aislado por el qumico
Anton von Swab en1742 y por Andreas Marggraf en 1746, cuyo
exhaustivo ymetdico trabajo Sobre el mtodo de extraccin del cinc
desu mineral verdadero, la calamina ciment la metalurgiadel cinc y
su reputacin como descubridor del metal.En 1743 se fund en Bristol
el primer establecimiento pa-ra la fundicin del metal a escala
industrial pero su proce-dimiento qued en secreto por lo que hubo
que esperar 70aos hasta que Daniel Dony desarrollara un
procedimien-to industrial para la extraccin del metal y se
establecierala primera fbrica en el continente europeo.Tras el
desarrollo de la tcnica de otacin del sulfuro decinc se desplaz a
la calamina como mena principal. Elmtodo de otacin es hoy da
empleado en la obtencinde varios metales.
3 AplicacionesLa principal aplicacin del cinccerca del 50% del
con-sumo anual es el galvanizado del acero para proteger-lo de la
corrosin, proteccin efectiva incluso cuando seagrieta el
recubrimiento ya que el cinc acta como nodode sacricio. Otros usos
son stos:
Bateras de Zn-AgO usadas en la industria aeroespa-cial para
misiles y cpsulas espaciales por su ptimorendimiento por unidad de
peso y bateras cinc-airepara computadoras porttiles.
Piezas de fundicin inyectada en la industria de au-tomocin.
Metalurgia de metales preciosos y eliminacin de laplata del
plomo.
xido de cinc.
Utilizado en fabricacin de pinturas al leo, para fa-bricar el
color blanco de cinc, utilizado para creartransparencias en la
pintura.
Aleaciones: latn, alpaca, cupronquel-cinc, aluzinc,virenium,
tombac, etc.
4 Papel biolgicoEl cinc es un elemento qumico esencial para los
sereshumanos y ciertos animales. El cuerpo humano contie-ne
alrededor de 40 mg de cinc por kg y muchas enzimasfuncionan con su
concurso: interviene en el metabolismode protenas y cidos
nucleicos, estimula la actividad deaproximadamente 100 enzimas,
colabora en el buen fun-cionamiento del sistema inmunitario, es
necesario parala cicatrizacin de las heridas, interviene en las
percep-ciones del gusto y el olfato y en la sntesis del ADN.
Elmetal se encuentra en la insulina, las protenas dedo decinc (zinc
nger) y diversas enzimas como la superxidodismutasa.Hay 2-4 gramos
de cinc[8] distribuidos en todo el cuerpohumano. La mayora del cinc
se encuentra en el cerebro,los msculos, los huesos, el rin y el
hgado, con las con-centraciones ms altas en la prstata y las partes
del ojo.[9]El semen es particularmente rico en cinc, siendo un
fac-tor clave en la correcta funcin de la glndula prostticay en el
crecimiento de los rganos reproductivos.[10]
El cinc aumenta la testosterona en sangre indirectamen-te,
funcionando como coenzima en el metabolismo delas hormonas
masculinas por medio de su formacin atravs de la hormona
luteinizante (LH), que estimula lasclulas de Leydig.[11][12] Tambin
previene que la testos-terona se degrade en estrgeno por medio de
la enzimaaromatasa.[13]
En el cerebro, el cinc se almacena en determinadasvesculas
sinpticas mediante neuronas glutamatrgi-cas[14] y puede modular la
excitabilidad del cerebro.[15]
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3Desempea un papel clave en la plasticidad sinptica ypor lo
tanto en el aprendizaje.[16] Sin embargo, ha sidollamado el caballo
oscuro del cerebro (the brains darkhorse)[14] ya que tambin puede
comportarse como unaneurotoxina, lo que sugiere que la adecuada
homeostasisdel cinc desempea un papel fundamental en el
funcio-namiento normal del cerebro y del sistema nervioso
cen-tral.[14]
Se cree que el aguijn de los escorpiones contienen cinccon una
pureza de 1/4 partes.
4.1 Deciencia
La deciencia de cinc perjudica al sistema inmunitario,genera
retardo en el crecimiento y puede producir prdi-da del cabello,
diarrea, impotencia, lesiones oculares y depiel, prdida de apetito,
prdida de peso, tardanza en lacicatrizacin de las heridas y
anomalas en el sentido delolfato y el gusto.[17] Las causas que
pueden provocar unadeciencia de cinc son la deciente ingesta y la
mala ab-sorcin del mineral caso de alcoholismo que favorecesu
eliminacin en la orina o dietas vegetarianas en las quela absorcin
de cinc es un 50%menor que de las carneso por su excesiva
eliminacin debido a desrdenes diges-tivos.La deprivacin de cinc en
los perodos de rpido creci-miento afecta negativamente el
desarrollo cognitivo, ce-rebral y sexual.[12]
Segn el CSIC, este elemento tiene un papel desuma importancia en
las funciones mediadas porneurotransmisores, actuando como
modulador de la exci-tabilidad neuronal. En este sentido la
deciencia de cincpuede causar trastornos del humor y
neurodegeneracin,como depresin y Alzheimer.[18]
La disminucin de los niveles de LH y testosterona cir-culantes a
causa de la deciencia de cinc afecta negativa-mente la actividad de
las clulas de Leydig.
4.2 Exceso
El exceso de cinc, denominado hipercincemia, se ha aso-ciado con
bajos niveles de cobre, alteraciones en la fun-cin del hierro,
disminucin de la funcin inmunolgicay de los niveles del colesterol
bueno HDL, vmitos, dia-rrea, daos a los riones y depresin
mental.[19][20]
4.3 Cinc en la dieta
El cinc se encuentra en diversos alimentos, especialmenteen
aquellos ricos en protenas, ya que el cinc queda reteni-do entre
las mismas, como las ostras, carnes rojas, carnede cerdo, cordero,
aves de corral, algunos pescados y ma-riscos. Otras fuentes ricas
en cinc son las habas, nueces,granos enteros y levadura. Las frutas
y las verduras no
son habitualmente buenas fuentes, porque el cinc en lasprotenas
vegetales no tiene tanta biodisponibilidad parael ser humano como
el cinc de las protenas animales.Los cereales integrales, las
legumbres y los frutos secosson ricos en tatos, que son conocidos
bloqueantes delcinc. La biodisponibilidad del cinc en el pan
leudado esmayor que en los productos sin levadura, ya que el
pro-ceso de leudado activa la tasa, que descompone el cidoftico. El
resultado es que mejora la biodisponibilidad delcinc.La ingesta
diaria recomendada de cinc ronda los 11-20mg para hombres adultos,
menor para bebs, nios, ado-lescentes y mujeres adultas (por su
menor peso corpo-ral) y algo mayor para mujeres embarazadas y
durante lalactancia.[17] La absorcin del cinc es muy variable
(entreun 20 y un 30 %), y aumenta cuando el consumo es bajoo cuando
aumentan las necesidades.Aunque los adultos vegetarianos tienen a
menudo una in-gesta menor que la de los omnvoros, parece que en
ge-neral presentan un nivel adecuado de cinc, como se re-eja en los
niveles de cinc en sangre y en los estudiossobre el balance de
cinc.[21] Se ha visto que a lo largo deltiempo se produce una
adaptacin a la dieta vegetaria-na, dando como resultado una mejor
utilizacin de esteelemento.[22] Los hombres vegetarianos y no
vegetaria-nos tienen un consumo de cinc similar[23] mientras quelas
mujeres vegetarianas presentan un consumo signica-tivamente ms
bajo. Incluso aunque estas ltimas consu-man menos cinc, sus niveles
son similares a los niveles delas mujeres omnvoras. Las personas de
la tercera edad,independientemente de su tipo de dieta, tienen un
mayorriesgo de deciencia de cinc.Como el cinc, en general, se
absorbe de manera menosefectiva a partir de una dieta vegetariana
que de una dietaomnvora, es importante que los vegetarianos
seleccionenalimentos ricos en cinc.[24]
5 Abundancia y obtencinLa produccin mundial de cinc durante 2011
alcanz untotal de 12,40millones de toneladasmtricas. El
principalpas productor es China, seguido por Per y
Australia.[25]
El cinc es el 23 elemento ms abundante en la corte-za terrestre.
Las minas ms ricas contienen cerca de un10% de hierro y entre el 40
y 50% de cinc. Los mineralesde los que se extrae son: el sulfuro de
cinc conocido co-mo esfalerita en EE.UU. y blenda en Europa;
smithsonita(carbonato) en Estados Unidos, pero calamina en
Europa;hemimorta, (silicato) y franklinita (xido).De acuerdo a
informacin entregada en el informe anualdel United States
Geological Survey (USGS), las estima-ciones sealan que las reservas
econmicamente explo-tables de cinc en el 2011 a nivel mundial
alcanzaran las250 millones de toneladas mtricas. Repartindose
entre
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4 9 PRECAUCIONES
China, Estados Unidos, Per y Kazajistn.[26] Las reser-vas
conocidas (incluyendo aqullas cuya explotacin hoyda no es rentable)
rozan los 2000 millones de toneladas.La produccin del cinc comienza
con la extraccin delmineral, que puede realizarse tanto a cielo
abierto comoen yacimientos subterrneos. Los minerales extrados
setrituran con posterioridad y se someten a un proceso deotacin
para obtener el concentrado.Los minerales con altos contenidos de
hierro se tratanpor va seca: primeramente se tuesta el concentrado
paratransformar el sulfuro en xido, que recibe la denomi-nacin de
calcina, y a continuacin se reduce ste concarbono obteniendo el
metal (el agente reductor es en laprctica el monxido de carbono
formado). Las reaccio-nes en ambas etapas son:
2 ZnS + 3 O2 2 ZnO + 2 SO2ZnO + CO Zn + CO2
Otra forma ms sencilla y econmica de reducir el xi-do de cinc es
con Carbono. Se colocan los dos moles oporciones molares de xido de
cinc (ZnO), y un mol deCarbono (C), en un recipiente al vaco para
evitar que elmetal se incendie con el aire en el momento de
puricar-se, dando como resultado nuevamente xido de cinc. Enesta
etapa, la reduccin del xido de cinc, se expresa dela siguiente
manera:2 ZnO + C 2 Zn + CO2Por va hmeda primeramente se realiza el
tueste obte-niendo el xido que se lixivia con cido sulfrico
diluido;las lejas obtenidas se purican separando las distintas
fa-ses presentes. El sulfato de cinc se somete posteriormentea
electrlisis con nodo de plomo y ctodo de aluminio so-bre el cual se
deposita el cinc formando placas de algunosmilmetros de espesor que
se retiran cada cierto tiempo.Los ctodos obtenidos se funden y se
cuela el metal parasu comercializacin.Como subproductos se obtienen
diferentes metales comomercurio, xido de germanio, cadmio, oro,
plata, cobre,plomo en funcin de la composicin de los minerales.
Eldixido de azufre obtenido en la tostacin del mineral seusa para
producir cido sulfrico que se reutiliza en ellixiviado
comercializando el excedente producido.Los tipos de cinc obtenidos
se clasican segn la normaASTM en funcin de su pureza:
SHG, Special High Grade (99,99%) HG, High Grade (99,90%) PWG
Prime Western Grade (98%)
La norma EN 1179 considera cinco grados Z1 a Z5 concontenidos de
cinc entre 99,995% y 98,5% y existen nor-mas equivalentes en Japn y
Australia. Para armonizar to-das ellas, la Organizacin
Internacional de Normalizacin
public en 2004 la norma ISO 752 sobre clasicacin yrequisitos del
cinc primario.
6 AleacionesLas aleaciones ms empleadas son las de aluminio
(3,5-4,5%, Zamak; 11-13%, Zn-Al-Cu-Mg; 22%, Prestal,aleacin que
presenta superplasticidad) y cobre (alrede-dor del 1%) que mejoran
las caractersticas mecnicasdel cinc y su aptitud al moldeo.Es
componente minoritario en aleaciones diversas, prin-cipalmente de
cobre como latones (3 a 45% de cinc),alpacas (Cu-Ni-Zn) y bronces
(Cu-Sn) de moldeo.
7 CompuestosEl xido de cinc es el ms conocido y utilizado
indus-trialmente, especialmente como base de pigmentos blan-cos
para pintura, pero tambin en la industria del cauchoy en cremas
solares. Otros compuestos importantes son:sulfato de cinc
(nutriente agrcola y uso en minera),cloruro de cinc (desodorantes)
y sulfuro de cinc (pintu-ras luminiscentes).
8 IstoposEl cinc existente en la naturaleza est formado por
cuatroistopos estables, Zn-64 (48,6%), Zn-66, Zn-67, y Zn-68. Se
han caracterizado 22 radioistopos de los que losms estables son
Zn-65 y Zn-72 con periodos de semi-desintegracin de 244,26 das y
46,5 horas respectiva-mente; el resto de istopos radiactivos tienen
periodos desemidesintegracin menores que 14 horas y la
mayoramenores que un segundo. El cinc tiene cuatro estados
me-taestables.
9 PrecaucionesEl cinc metal no est considerado como txico pero s
al-gunos de sus compuestos como el xido y el sulfuro. En ladcada de
los 40 se observ que en la supercie del ace-ro galvanizado se
forman con el tiempo bigotes de cinc(zinc whiskers) que pueden
liberarse al ambiente provo-cando cortocircuitos y fallos en
componentes electrni-cos. Estos bigotes se forman tras un perodo de
incuba-cin que puede durar das o aos y crecen a un ritmo delorden
de 1 mm al ao. El problema causado por estos bi-gotes se ha
agudizado con el paso del tiempo por haberseconstruido las salas de
ordenadores y equipos informti-cos sobre suelos elevados para
facilitar el cableado en lasque era comn el uso de acero
galvanizado, tanto en la
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5estructura portante como en la parte posterior de las
bal-dosas. Las edades de dichas salas, en muchos casos de 20o 30
aos propician la existencia de pelos en cantidadesy longitudes
peligrosas susceptibles de provocar fallos in-formticos. Adems, la
progresiva miniaturizacin de losequipos disminuye la longitud
necesaria para provocar elfallo y los pequeos voltajes de
funcionamiento impidenque se alcance la temperatura de fusin del
metal provo-cando fallos crnicos que pueden ser incluso
intermiten-tes.
10 Vase tambin Galvanizado Pila de limn
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8 14 TEXTO E IMGENES DE ORIGEN, COLABORADORES Y LICENCIAS
14 Texto e imgenes de origen, colaboradores y licencias14.1
Texto
Cinc Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Cinc?oldid=83023711
Colaboradores: ELWilly, Sabbut, Moriel, Untrozo, Hashar, Zwobot,
Ber-miego, Dodo, Triku, Sms, Tano4595, Jsanchezes, Joanjoc~eswiki,
Robotito, Balderai, Kordas, Txuspe, Maose, Digigalos, Boticario,
Rem-biapo pohyiete (bot), Orgullobot~eswiki, RobotQuistnix,
Francosrodriguez, Superzerocool, Chobot, Yrbot, BOT-Superzerocool,
BOTijo,YurikBot, Mortadelo2005, Eskimbot, Maldoror, Tomatejc,
Kuanto, Oxartum, Tamorlan, BOTpolicia, CEM-bot, Jorgelrm, Francis7,
Cha-bacano, Retama, Pacostein, Roberpl, Mister, Montgomery,
Thijs!bot, Tortillovsky, Escarbot, RoyFocker, Ninovolador, BotOn,
PhJ, Iker-tza, Cratn, Hanjin, MSBOT, JAnDbot, Salvicandi, Kved,
Grijalvo, Rafa3040, Beta15, Wybot, Muro de Aguas, SITOMON,
Xavigivax,CommonsDelinker, TXiKiBoT, Cronos x, Millars, Netito777,
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Fenixkillxd,Antonorsi, MerlIwBot, KLBot2, UAwiki, MetroBot,
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