Zinc
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31721068
2008-07-20T05:50:29Z
61.207.59.99
/* Caractéristiques notables */
{{homonyme|Zinc (homonymie)}}
{{Élément/Zinc}}
Le '''zinc''' est un [[élément chimique]], de symbole [[Zn]] et de [[numéro atomique]] [[30 (nombre)|30]].
==Origine de la découverte==
Les Anciens qui connaissaient la [[calamine]] (minerai carbonaté de zinc) ne paraissent pas avoir utilisé le zinc en tant que métal isolé, encore que des bracelets de zinc aient été découverts en [[Grèce]], dans les mines de Camaros, {{référence_nécessaire|1=ce qui a permis de situer leur fabrication vers le {{-s-|VIII|e}}}}. La première industrialisation de la production est accomplie par [[William Champion]] qui a breveté en [[1738]] un procédé de réduction de la [[calamine]].
==Lexicologie==
Le nom dérive du mot ''Zinke'' en ancien allemand qui signifie « pointe acérée » ou « dent », lié à l'apparence du zinc refroidi dans un [[récipient de coulée]] (effet dû à la formation de [[dendrite]]s).<br />
La prononciation académique zɛ̃ɡ (« zingu' ») se retrouve dans zincate ( zɛ̃ɡat, « zingat' ») et explique les dérivés zingage, zinguerie, zingueur.
==Caractéristiques notables==
Le zinc est un [[métal]] de couleur bleu-gris, moyennement réactif, qui se combine avec l'[[oxygène]] et d'autres [[Non-métal|non-métaux]], et qui réagit avec des [[acide]]s dilués en dégageant de l'[[hydrogène]].<br />
L'état d'oxydation le plus commun du zinc est +II (appelé ion zincique).<br />
Exposé à l'air, il forme une mince couche d'oxyde imperméable, parfois appelée [[rouille blanche]].
==Réactions chimiques courantes==
Le zinc métal Zn réagit par oxydo-réduction avec l'ion cuivre II, selon l'équation :
<math> Zn + Cu^{2+} \rightarrow Zn^{2+} + Cu</math>
==Oligo-élément indispensable à l'homme==
Le zinc est contenu essentiellement dans la viande rouge et il ne semble pas exister de forme de stockage de ce métal dans l'organisme humain. Une carence en zinc est notée dans près d'un tiers de la population mondiale, surtout en rapport avec des problèmes de sous-nutrition<ref>Lazzerini M, [http://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140673607615244/fulltext ''Effect of zinc supplementation on child mortality''], Lancet, 2007; 370:1194-1195</ref>.
Il est présent dans plusieurs centaines d'[[enzyme]]s, participe aux échanges oxygène-gaz carbonique par les globules rouges.
D'après une étude effectuée par une équipe de nutritionnistes américains en [[1975]], la carence en zinc rendrait les rats plus agressifs et moins intelligents. Elle peut être évitée par une alimentation riche en [[noix]], [[noisette]]s, [[taraxacum|pissenlit]], [[ail]], [[lait]], [[viande]]s, [[Œuf (cuisine)|œuf]]s, [[poisson]]s et [[légume]]s.
Le zinc semble également intervenir dans les processus [[immunologie|immunologiques]]. La supplémentation en cet [[oligo-élément]] diminue significativement la survenue de certaines infections (essentiellement pneumonie et diarrhée) chez les enfants des pays en voie de développement<ref>Zinc Investigators' Collaborative Group, ZA Bhutta, RE Black and KH Brown ''et al.'', ''Prevention of diarrhea and pneumonia by zinc supplementation in children in developing countries: pooled analysis of randomized controlled trials'', J Pediatr, 1999;135;689–697. </ref>, ce qui peut se traduire en terme de gain en vie<ref>S Sazawal, RE Black and M Ramsan ''et al.'', [http://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140673607604528/abstract ''Effect of zinc supplementation on mortality in children aged 1–48 months: a community-based randomised placebo-controlled trial''], Lancet, 2007;369;927–934</ref>.
==Utilisations==
La principale utilisation du zinc est la [[galvanisation]] des [[acier]]s : le dépôt d'une mince couche de zinc en surface de l'acier le protège de la corrosion. La galvanisation consomme 47 % du zinc exploité dans le monde. L'acier galvanisé est utilisé dans l'automobile, la construction, l'électroménager, les équipements industriels, etc.
Le [[laiton]] – alliage de [[cuivre]] et de zinc – et le [[bronze]] – alliage de [[cuivre]] et d'[[étain]], auquel on ajoute parfois du zinc – consomment 19 % du zinc.
Les alliages de zinc, tel le [[zamac]], pour pièces moulées ([[automobile]], équipements ménagers, pièces industrielles...) représentent 14 % de sa consommation, les produits chimiques, 9 %, et les autres applications (dont les plaques et pièces pour [[toit]]ure), 11 %.
Il est aussi utilisé en [[agriculture]], comme apport d'[[oligo-élément]], essentiellement en zone de sols fortement [[calcaire]]s.
La culture la plus sensible à la carence ou insuffisance en zinc est probablement le [[maïs]].
Des symptômes d'insuffisance apparaissent aussi sur la plupart des [[arbres fruitiers]], plus rarement sur la [[vigne]]. Les légumes sont moins sensibles, hormis les [[asperge]]s, les [[aubergine]]s, les [[oignon]]s et les [[pommes de terre]].
Les apports, préventifs ou curatifs, se font sur le sol – et il faut alors veiller à la durée de la disponibilité pour les plantes – ou par pulvérisation foliaire.
Pour exemple, les besoins annuels pour le [[maïs]] se situent autour de 300 à 500 grammes de zinc par hectare.
==Minerais de zinc==
[[Image:Torun kosciol garn dach.jpg|right|thumb|Toiture en zinc à [[Toruń]], Pologne]]
Le minerai le plus utilisé est le [[sulfure]] de zinc appelé blende ou [[sphalérite]] (ZnS). Le mot blende, désormais abandonné dans la littérature [[Minéralogie|minéralogique]], provient du mot allemand ''blenden'' : « éblouir, tromper ». Ce sulfure — le plus répandu dans la [[lithosphère]] — cristallise dans le [[Système cristallin|système]] cubique. Il peut contenir des impuretés métalliques, telles du fer (blendes foncées) : la [[marmatite]], (Zn,Fe)S, contient jusqu’à de 14 % de [[fer]]. Dans la nature, la sphalérite est associée à d’autres sulfures, comme la [[galène]] (sulfure de [[plomb]] : PbS).
La [[wurtzite]] a la même composition chimique mais cristallise dans le [[Système cristallin|système]] hexagonal : c'est le [[Polymorphisme (chimie)|polymorphe]] de haute [[température]] de ZnS.
Sous l’ancien vocable de [[Calamine (minéral)|calamine]] on trouve la [[smithsonite]] ([[carbonate]] de zinc : ZnCO<sub>3</sub>) et l'[[hémimorphite]] ([[silicate]] de zinc : Zn<sub>4</sub>Si<sub>2</sub>O<sub>7</sub>(OH) <sub>2</sub>, H<sub>2</sub>O). Les deux [[minéral|minéraux]] peuvent être associés. Si historiquement la calamine fut utilisée au début du développement industriel de ce [[métal]], elle est maintenant peu exploitée.
Autres minéraux plus rares :
*[[Franklinite]] : (Zn, Fe,Mn)(Fe, Mn)<sub>2</sub>O<sub>4</sub>, [[spinelle]] ;
*[[Willemite]] : Zn<sub>2</sub>SiO<sub>4</sub>, [[nésosilicate]] ;
*[[Zincite]] : ZnO.
==Production de zinc==
La production de zinc à partir de minerai (blende) est effectuée dans deux filières technologogiques distinctes :
*la pyrométallurgie ;
*l’hydrométallurgie suivie d’une électrolyse.
Les opérations du procédé pyrométallurgique sont :
*grillage du sulfure de zinc (ZnS) pour obtenir un oxyde de zinc (ZnO) ;
*réduction de l’oxyde pour obtenir du zinc métallique (Zn) ;
*affinage du zinc par liquation et distillation pour supprimer les impuretés comme le plomb ou le fer.
Les opérations du procédé hydrométallurgique sont :
*grillage du sulfure de zinc (ZnS) pour obtenir un oxyde de zinc (ZnO) et supprimer certaines impuretés ([[fer]]) ;
* lixiviation pour solubiliser le zinc sous forme de sulfate de zinc (ZnSO<sub>4</sub>) ;
* cémentation pour éliminer les impuretés : [[Cobalt]], [[Nickel]], [[Cadmium]] et [[Cuivre]] de la solution de sulfate de zinc ;
*électrolyse pour transformer le sulfate de zinc en zinc métal.
Ces deux procédés sont détaillés dans l’article [[métallurgie extractive du zinc]].
==Quelques données économiques==
La consommation mondiale de zinc en [[2004]] a été de l'ordre de 10 millions de tonnes<ref>[http://www.ilzsg.org International Lead Zinc Study Group<!-- Titre généré automatiquement -->]</ref> :
[[Image:Zinc production.png|right|300px|thumb|Évolution de la production de zinc depuis 1970]]
*Asie 5 057 kt (kt = milliers de tonnes)
*Europe 2 840 kt
*Amériques 2 113 kt
*Océanie 263 kt
*Afrique 193 kt
:''Total 10 466 kt''
La production de métal en 2004 s'est répartie de la façon suivante :
*Asie 4 729 kt
*Europe 2 715 kt
*Amériques 1 993 kt
*Océanie 474 kt
*Afrique 256 kt
:''Total 10 167 kt''
La production minière (en kt de zinc contenu dans le concentré) a été en 2004 de :
*Asie 3 340 kt
*Europe 1 037 kt
*Amériques 3 606 kt
*Océanie 1 298 kt
*Afrique 353 kt
:''Total 9 634 kt''
Le zinc est un des métaux non ferreux cotés à la bourse des métaux de Londres<ref>[http://www.lme.co.uk ''London Metal Exchange'']</ref>. Son '''prix''' au comptant, exprimé en $, est cyclique : entre [[1994]] et [[2005]], il a varié entre 725 $/t et 1 760 $/t. En [[2006]], il a dépassé les 3 000 $/t.
==Expressions==
*Dans le langage populaire le ''zinc'' désigne le comptoir d'un bar, bien qu'il n'ait jamais été utilisé à cet effet. Ils étaient fabriqués avec un alliage de [[plomb]] et d'[[étain]] ;
*Le ''zinc'' est un surnom pour désigner un [[avion]] ;
*Le ''plombier-zingueur'' désigne un [[plombier]] ;
*« Tu as du zinc dans la tête » : être pénible ;
*''Dézinguer'' : tuer.
== Notes et références ==
{{reflist}} <!-- aide : http://fr.wikipedia.org/wiki/Aide:Notes et références -->
{{Commons|Zinc|zinc}}
{{Wiktionnaire|zinc}}
== Liens ==
{{en}} [http://www.iza.com ''International Zinc Association'']
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