Realizado por:

Sebastián RestrepoMauricio Rua

Cristian Duque Marcela Martínez

Química General

Facultad de Química FarmacéuticaUniversidad de Antioquia

EL ZINC

OBJETIVO GENERAL

ASOCIAR LAS PROPIEDADES DEL ZINC Y SUMETABOLISMO EN EL CUERPO HUMANO.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

● IDENTIFICAR EL PROCESO DE REFINACIÓN DEL ZINCPOR METODOS INDUSTRIALES.

● ANALIZAR LAS VENTAJAS QUE TIENE EL ZINC PARA ELMETABOLISMO HUMANO.

● EXPLICAR LAS CONSECUENCIAS QUE TRAE LACARENCIA DE ZINC EN EL CUERPO HUMANO.

GENERALIDADES DEL ZINC

¿Dónde y cómo se encuentra en la naturaleza el Zinc?

El zinc es una substancia muy común que se encuentra en la naturaleza; a pesar de ser el 23o elemento más abundante en la corteza terrestre.

Muchos alimentos tienen concentraciones de zinc. El agua corriente contiene cantidades de zinc que aumentan si están en tanques de metal. Las fuentes industriales o los lugares de residuos tóxicos pueden aumentar el nivel de zinc que se vuelve peligroso para la salud.

El zinc se presenta naturalmente en aire, agua y en el terreno, pero las concentraciones de zinc están aumentando de modo innatural, a causa de la añadidura de zinc debida a actividades humanas.

La mayor parte del zinc es añadida en las actividades industriales como extracción, combustión de carbón y rechazos y elaboración del acero. Algunos suelos son contaminados pesadamente por el zinc y ellos se encuentran en las zonas donde el zinc es extraído, o dónde queda el barro de descargue de zonas industriales .

El mineral dominante es blenda de zinc, también nota como esfalerita. Otros minerales importantes de zinc son wurtzita, smithsonita y hemimorphita. Las principales zonas de la extracción de el zinc son el Canadá, Rusia, Australia, los Estados Unidos y el Perú.

La producción mundial de cinc supera los 7 millones de toneladas al año y a las reservas comercialmente utilizables exceden los 100 millones de toneladas. Más que el 30% de la exigencia mundial de zinc es satisfecha por el reciclaje.

PROPIEDADES FISÍCAS

● Brillo Metálico.● Alta conductividad calorica.● Alta conductividad eléctrica.● Maleable.

● Ductíl

PROPIEDADES QUÍMICAS

● Cede sus electrones externos para formar cationes.● Está unido mediante un enlace metálico.● Cuando esta unido con otro metal forma aleaciones.● Reacciona con oxigeno formando oxidos basicos.

COMO FUE DESCUBIERTO EL ZINC

Las aleaciones de zinc se han utilizado durante siglos, sin embargo por su bajo punto de fusión y reactividad química el metal tiende a evaporarse por lo que la verdadera naturaleza del metal no fue comprendida por los antiguos. La fusión y extracción de zinc impuro se llevó a cabo hacia el año 1000 en India y a finales del siglo XIV los indios conocían ya la existencia del zinc como metal distinto de los siete conocidos en la Antigüedad, el octavo metal. En 1597 Andreas Libavius describe una «peculiar clase de estaño» que había sido preparada en la India y llegó a sus manos en pequeña cantidad a través de un amigo; de sus descripciones se deduce que se trataba del zinc aunque no llegó a reconocerlo como el metal procedente de la calamina.

Agrícola observó en 1546 que podía rascarse un metal blanco condensado de las paredes de los hornos en los que se

fundían minerales de zinc; añadiendo en sus notas que un metal

similar denominado zincum se producía en Silesia. Johann Kunkel en 1677 y poco más tarde Stahl en 1702

indican que al preparar el latón con el cobre y la calamina ésta última se

reduce previamente al estado de metal libre, el zinc fue aislado por

Andreas Marggraf en 1746 cuyo metódico trabajo Sobre el método de extracción del zinc de su mineral verdadero, la calamina

cimentó la metalurgia del zinc y su reputación como descubridor del

metal.

¿Cómo es la obtención industrial del Zinc?

La extracción del zinc puede efectuarse en las minas a cielo abierto o en yacimientos profundos. La elección del tipo de explotación depende del entorno y del capital invertido. Cuando se decide explotar una mina a cielo abierto, los mineros cavan huecos con la ayuda de taladros neumáticos manuales, en los que colocan cargas explosivas. Una vez extraídas, las rocas son transportadas hasta la fábrica de transformación, que generalmente se encuentra en la misma mina, para comenzar la fase de concentración.

Separación de concentrados de zinc:En esta etapa, el mineral es triturado con el fin de obtener partículas muy finas que, según la naturaleza del mineral, van a ser sometidas a diversos tratamientos químicos . Se trata de extraer del mineral un máximo de elementos extraños e impurezas. Más tarde, los diferentes concentrados presentes en la roca son separados por un proceso de flotación como en el caso de la familia de los platinoides (platino y paladio). Se forma entonces en la superficie, un depósito espumoso que será recuperado y enviado a través de varios filtros. A la salida de este proceso, se recogen diferentes concentrados de zinc.

Refinado:Esta es sin duda la más importante etapa del proceso. Con el fin de obtener el metal bruto, la industria metalúrgica del zinc utiliza dos procedimientos: la hidrometalurgia y la pirometalurgia.

LA EXTRACCIÓN POR VÍA HÚMEDA (POR ELECTRÓLISIS O HIDROMETALURGIA):

La hidrometalurgia consiste en la producción, purificación o la eliminación de metales o de componentes de metales a través de reacciones químicas. Se desarrolla en cuatro fases que son respectivamente: el tueste, la lixiviación, la purificación y la electrólisis.

El tueste: El tueste transforma el sulfuro de zinc en óxido. El dióxido de azufre obtenido permitirá obtener ácido sulfúrico que, por una parte entrará en el proceso de fabricación de agentes fertilizantes, y por otra parte continuará su proceso hacia la etapa siguiente denominada lixiviación.

Lixiviación:Durante la fase de lixiviación, la calcina es tratada mediante una solución diluida de ácido sulfúrico (180-190 g/l). Esta operación se realiza a una temperatura de aproximadamente 60°C y dura entre una y tres horas. En esta fase, queda todavía un porcentaje que varía entre 10 y 25% de zinc insoluble que va a ser recuperado gracias a una operación complementaria.

Purificación de la solución:Después de la lixiviación, algunos elementos externos están todavía presentes en la solución. Su eliminación se realizará con la ayuda de polvo de zinc. La cantidad necesaria de polvo de zinc depende del porcentaje de impurezas que contiene la solución. Esta purificación dura entre una y ocho horas. Al final del proceso, se recuperan las partículas de zinc por filtración.

Electrólisis:Una vez purificada la solución, se vierte en depósitos de electrolisis (tanques de cemento revestidos de PVC), constituidos por ánodos de plomo y de cátodos de aluminio. Esta operación necesita entre 30 y 40°C y va a permitir al zinc depositarse en el cátodo de dónde se le despegará por pelaje (o stripping) cada 24, 48 o 72 horas, según el caso.

Finalmente el zinc obtenido es fundido y moldeado en lingotes, que es como será comercializado en el mercado industrial.

LA EXTRACCIÓN POR VÍA SECA (CONOCIDA TAMBIÉN COMO VÍA TÉRMICA

O PIROMETALURGIA):

Esta reducción concierne principalmente a los concentrados ricos en plomo y otras impurezas metálicas que pueden tener valor. La pirometalurgia es la técnica tradicional de extracción de metales. Permite obtener metales a partir de sus minerales o de sus concentrados por medio del calor. Se trata principalmente de extraer el metal del mineral, eliminar la ganga del mineral y purificar los metales. Históricamente, este procedimiento fue el primero en aparecer. Las operaciones se efectúan entre 950 y 1000°C. El zinc obtenido por este método contiene entre 0,5 y 1,5% de impurezas, principalmente de plomo o de hierro y, raramente, cadmio, arsénico, antimonio o cobre. Para obtener un zinc de mayor pureza (alrededor del 99.99%), se debe refinar por licuado en un horno de reverberación con solera y/o por destilación fraccionada.

EFECTOS AMBIENTALES POR LA EXTRACCION DEL ZINC

La mayoría del Zinc es adicionado durante actividades industriales, como es la minería, la combustión de carbón y residuos y el procesado del acero. El agua es contaminada con Zinc, debido a las aguas residuales de plantas industriales, estas aguas no son tratadas satisfactoriamente, también están vertiendo el fango contaminado, y se puede elevar la acidez de las aguas.

Algunos peces pueden absorber el zinc y biomagnificarse en la cadena alimenticia.

Sean encontrado grandes cantidades de zinc en los suelos, y cuando estos son granjas los animales consumen gran cantidad de este, que es perjudicial para la salud. El zinc soluble en agua que esta en el suelo puede contaminar los líquidos subterráneos.

Sean encontrado grandes cantidades de zinc en los suelos, y cuando estos

son granjas los animales consumen gran cantidad de este, que es perjudicial para la salud. El zinc soluble en agua que esta en el suelo

puede contaminar los líquidos subterráneos.

El zinc en exceso es dañino para el ganado, también para las plantas, estas

tienen una toma de Zinc que sus sistemas no puede manejar, son muy pocas

las plantas que pueden sobrevivir en suelos contaminados con zinc.

Esta es la razón por la cuál no hay mucha diversidad de plantas cerca de

industrias de Zinc.

Finalmente, el Zinc puede interrumpir la actividad en los suelos, con influencias negativas en la actividad de microorganismos y lombrices.

La descomposición de la materia orgánica posiblemente sea más lenta

debido a esto.

EL ZINC EN EL ORGANISMO.

El zinc es un mineral esencial para nuestro organismo, que

contiene 2 a 3 gramos.

 

Más del 85% del zinc total presente en nuestro organismo se deposita en los musculos, huesos, testiculos, cabello, uñas y tejidos pigmentarios del ojo.

Se elimina en las heces a través de secreciones biliares, pancreaticas e intestinales.

 DOSIS MÍNIMAEn la siguiente tabla se establecen la ingesta diaria recomendada de zinc según el Departamento de Nutrición del OIM ( Institute of Medicine) y USDA (United States Departaments of Agriculture) tanto para infantes, niños y adultos. Los datos están expresados en Mg/día.Se encuentra mayormente en productos de mar, carnes y lácteos, aunque también en frutos secos y cereales fortificados.Su dosis diaria es cubierta naturalmente en una alimentación normal.

TOXICIDAD

Se pueden presentar casos de toxicidad aguda con ingestas entre 225 a 450mg de una sola vez,

causando los siguientes signos:

Dolor abdominal, diarrea, nauseas, vomito.

La toxicidad crónica se da con ingestas diarias de más entre 150mg. Por un periodo de tiempo prolongado causando:

Deficiencia de cobre, alteración de la función inmune, reducción de lipoproteínas de alta densidad (HDL, Colesterol bueno).

Metabolismo del zinc.

La mayoria del zinc se absorbe en el intestino delgado siendo el yeyuno el lugar de mayor velocidad en el transporte del mismo.

La absorción es un proceso saturable ya que cuando los niveles de zinc disminuyen se produce un aumento en la velocidad de transporte.Luego es transportado por la albúmina, al higado a través de la circulación, desde allí se distribuye a diferentes tejidos

El zinc forma parte de 100 enzimas, las cuales estan ligadas al retinol, al metabolismo de proteinas y glucidos como así también a la sintesis de insulina.

 Luego es transportado por la albúmina, al higado a través de la circulación, desde allí se distribuye a diferentes tejidos.   El zinc forma parte de 100 enzimas, las cuales estan ligadas al retinol, al metabolismo de proteinas y glucidos como así también a la sintesis de insulina.

Funciones del zinc.

• Colabora con el correcto funcionamiento de la glándula prostática y el desarrollo de los órganos reproductores.

• Interviene en la síntesis de proteinas.

• Interviene en la sístesis de colágeno.

• Interviene en la respuesta frente al estrés.

• Promueve la cicatrización de heridas.

• Intensifica la respuesta inmunologíca del organismo.

• Es un protector hepático.

• Fundamental en la formación de huesos.

• Forma parte de la insulina.

• Es un potente antioxidante natural.

• Aumenta la absorción de vitamina A.

• Interviene en el crecimiento y desarrollo durante el embarazo.

• Ayuda a mantener los sentidos del olfato y gusto.

• Ayuda a mantener las funciones oculares.

Fuentes de zinc.

Buenas fuentes de zinc:• Garbanzos

• Habas

• Calabaza

• Musli

• Queso Cheddar

• Yogurt de frutas

• Pan integral

Fuentes aceptables de zinc:

• Mantequilla de cacahuate

• Nueces

• Papa

• Naranja

• Almendra Fuentes pobres de zinc:• Mantequilla

• Uvas pasas

SUPLEMENTO DEL ZINC

CONCLUSIONES

Se puede tener el zinc necesario en el cuerpo con solo una dieta balanceada.

El correcto manejo del zinc en el cuerpo puede llevar a una vida mas saludable y equilibrada.

Se obtuvo la correcta información sobre los métodos industriales de extracción del zinc

BIBLIOGRAFÍA http://www.zonadiet.com/nutricion/zinc.htm#Exces

o http://espanol.answers.yahoo.com/question/index?

qid=20080401115834AA1yJI4 http://www.unctad.org/infocomm/espagnol/zinc/de

scripc.htm http://www.ivu.org/spanish/trans/vsuk-zinc.htm http://bvs.sld.cu/revistas/ped/vol76_4_04/ped0840

4.htm