煉鋅文獻

1. 金，銀或銅或鋅都是怎麼發現的，什麼時候被發現的

金GOLD，源自古文英文名geolo，意為「黃色」，符號Au是拉丁名aurum縮寫，史前時代發現，是延展性最佳的金屬。人們迷戀黃金，完全是一種錯覺，因為他們所追求的，只不過是一塊金黃色的物體罷了。這種東西除了製造錢幣、飾物和假牙外，別無用處。
http://www.mining120.com/element/079/Au.htm

金和銀在地球上存量較少，而且很分散，但它們都能以單質狀態存在。金亮黃耀眼，銀潔白閃亮，兩者都以奪目的光澤引人注意。因此，金、銀是人類較早發現和利用的兩種金屬。
金光燦燦，銀光閃閃，金銀不僅以它們特有的外觀博得人們的青睞，它們不易被氧化，不溶於一般的化學溶劑，具有較好的穩定性，密度較大，有極高的延展性這些特點決定了它們成為貨幣和珍貴的裝飾品。自古以來，被人們視為貴金屬，成為財富的象徵。
在公元前3000年，埃及人已能採金銀製作飾物。到公元前2000年，對金銀的加工技術有了很大的提高。那時埃及人已會鍍金、包金、鑲金鍍銀，還能將金銀拉成細絲來刺綉。
在我國古代，人們也很早就認識金和銀了。金在自然界中主要存在於石英砂中，最古老的提取方法「沙裡淘金」即黃金的淘洗加工技術在商代前就已產生。商代遺址中不僅出土有重一兩多的金塊，還有經錘鍛加工而成的厚度僅0.01 mm的金箔，說明當時黃金的生產和加工技術已有一定水平。在西周墓中，曾出土包在銅矛矛柄和車衡兩端的極薄金片，說明當時已掌握包金技術。到漢代，用金絲、銀絲編制金縷玉衣的水平已經相當高了。
金銀的貴重曾吸引古代無數丹家術士守候在煉丹爐旁企圖把普通金屬轉變成黃金。但他們都以失敗而告終。歷史發展到20世紀40年代，科學家用中子轟擊汞，才首次得到人造黃金。
http://www.hpsf.net.cn/xuekehome/dxhxy/HXSH/jydfx.htm

早在新石器時代末期（約在公元前五千年左右）人類已開始加工和使用金屬。最先使用的金屬是紅銅（即未經有意加入其他金屬的純銅）。紅銅起初多來源於自然銅，在石器作為主要工具的時代。人們在揀取石器材料時，偶而遇到自然銅，發現它的性質與石料完全不同，人們將它加工成裝飾品和小器皿，這是早期取得和使用紅銅的狀況。以後通過熔鑄自然銅的實踐引導人們逐漸懂得可以採用較豐富的銅礦石來冶煉銅，進入青銅時代。

通過一系列的事實說明我們的祖先在古代不僅是認識了金屬銅，可以將天然銅鍛打成器和熔鑄成小物件，而且掌握了銅的冶煉。此外，特別值得提出的是：在我國的宋代還掌握了「膽水浸銅法」，在當時，對銅的生產曾是起過相當大的作用。
http://www.gymzzx.com/tanglei/tlei99/c/zk18/text/zk18_124.htm

中國是最早冶煉和使用鋅的國家。對鋅的了解是從煉制銅的合金——黃銅開始的。
黃銅是銅鋅合金。我國古代把黃銅叫做「」。鋅的熔點不高，在419 ℃時成液態，907℃時揮發，用碳還原鋅的化合物並不難。但由於鋅易揮發，還原後常收集不到。所以初期煉制黃銅都是用純銅與爐甘石（菱鋅礦，主要含碳酸鋅）共煉而成的。在我國唐代初年（7世紀初）已用作為官服的帶飾，其價值次於金銀而貴於銅。至唐開元年間已大量煉制它作為貨幣。到了明代初年已經大量使用金屬鋅。
冶煉金屬鋅的最早記載，是明末宋應星的《天工開物》（1637年出版）。關於「倭鉛」（金屬鋅）的性質及製造，書中提到：「每爐甘石十斤，裝載入泥罐內，封裹泥固，以漸砑干，勿使見火拆裂。然後逐層用煤炭餅墊盛，其底鋪薪，發火煅紅，罐中爐甘石熔化成團，冷定，毀罐取出，每十耗去其二，即倭鉛也。」爐甘石主要成分是碳酸鋅，經用煤炭焙燒還原即可製得鋅。但由於這種金屬「入火即成煙飛去」，所以在反應裝置中採取封閉措施。考古發現我國最遲在15世紀20年代已經大量生產鋅了。
大約在16世紀，我國的鋅由東印度公司大量運往歐洲。中國所生產的鋅塊純度高達98％以上，從16世紀到18世紀中葉約二百年左右曾流行於歐洲。
在歐洲，17世紀末德國化學家孔克爾，曾指出異極礦（H2Zn2SiO5）中含有一種金屬，能與銅製成黃銅合金；1739年英國曾公布鋅的蒸餾法的專利文獻；1746年德國化學家馬格拉夫將異極礦與木炭共置於密封的器皿中鍛燒，才提煉出金屬鋅。這種煉鋅法應是從中國傳去的。
http://www.hpsf.net.cn/xuekehome/dxhxy/HXSH/xdfx.htm

2. 微量金屬及非金屬污染

（一）微量金屬

隨著微量金屬在人體健康及生態學上研究的逐步深入，地下水中的微量金屬污染問題也為人們所關注。

1.控制微量金屬污染的主要機理

主要是吸附和沉澱這兩種機理。地下水中大多數的微量金屬，諸如Cu、Pb、Zn、Hg、Cd等，均以陽離子的形式存在，他們很容易被岩土中的吸附劑所吸附，而且這種吸附常常是不可逆反應的化學吸附。例如汞這種微量金屬，它很容易被吸附而聚集在岩土中，但很難從土中遷移到水體里。

實例A：據納杜^〔14〕（J.Nadeau,1982）報導，美國一個用汞的化工廠附近，土壤汞的均值為1000ppm，最高為89162ppm；流經該區的河流的河口沉積物含汞量比無污染河流的含汞量（0.33ppm）高幾個數量級。污染源附近8個觀測井，只有兩個井水汞濃度超過飲水標准（1ppb），分別為4.3和8.8ppb；土中汞的累積強度僅25cm，其下即為背景值。上述情況說明，由於汞易被吸附（可能多為化學吸附），而難於進入地下水。

實例B：一學者迪（T.D.Dinh,1981）為研究受污染河水的水質改善後，河床含汞淤泥中的汞是否會隨河水的滲漏進入地下水，曾做解吸試驗^〔13〕。他以無汞天然水淋濾有含汞淤泥的石英砂柱。結果，僅開頭的滲出液含汞1.2ppb，其後均＜0.2ppb；滲出水體積達10多倍孔隙體積時，含汞淤泥汞的釋放量僅為淤泥總汞量的1/1000。上述數據說明，汞的吸附多為化學吸附。

除了吸附外，沉澱也是控制微量金屬遷移的一個重要因素。眾所周知，其難溶鹽主要是硫化物及碳酸鹽。這些難溶鹽的沉澱嚴格地受pH及Eh值的控制，當Eh值很低時，不管pH的高低，均可產生Pb和Cd的硫化物沉澱；而在Eh值不很低時，如pH大於7或8，則可能產生Pb和Cd的碳酸鹽沉澱。一般來說，產生硫化物沉澱必須有硫還原菌存在，且Eh應小於100mV。在排污河流和污水滲坑下面的包氣帶里，這種條件是可能達到的。例如，洛赫等（J.P.G.Loch,1981）的實驗表明^〔15〕，用不含脂肪酸的金屬溶液淋濾砂及細粒粘性土柱，在15—70cm深處發現有黑色的Pb、Ni和Zn的硫化物沉澱；在15cm深處以上，Cu和Pb以吸附形式存在。上述試驗說明，吸附和沉澱能有效地阻礙微量金屬的遷移。

但是，脂肪酸與金屬離子絡合能促進其遷移。固體廢物中的有機物分解達到厭氣分解階段時，復雜有機物可轉變為脂肪酸，有些固體廢物填埋地點下滲水的脂肪酸可達4g/L，在這階段里，pH可降低到5.5—6,Eh也明顯降低。拉加斯等（P.Lagas,et a₁.,1980）^〔16〕認為，當脂肪酸濃度達0.3mg/L時，與脂肪酸絡合的金屬離子所佔的百分比大大增加，從而明顯減少金屬離子的吸附和沉澱。洛赫等^〔16〕的研究證明，他們做了兩種土柱試驗，A柱，用含脂肪酸的固體廢物淋濾液淋濾；B柱，用不含脂肪酸的溶液淋濾。試驗時間均為16個星期。結果是，A柱，Ni、Pb、Zn遷移110cm;B柱，Ni、Pb、Zn僅遷移50cm。但Cu與其它金屬不同，均截留在兩柱的30—5Ocm處，這是Cu被優先吸附所致。

2.鉻的污染

微量金屬中，除鉻外，它們在水中存在的形式主要是陽離子。由於它們易被岩土吸附（即使在濃度很低的情況下也是如此），所以，一般只形成污染范圍很小的局部污染，不會造成較大面積的污染。

鉻在地下水中有兩種氧化態。Cr³⁺，以帶正電的絡合離子形式存在，如CrOH₂₊、

或以帶負電的絡陰離子形式存在，如

Cr^6＋，均以絡陰離子形式存在，如，

在pH為5—9的還原系統里，以三價的CrOH_2＋和

形式占優勢；在鹼性的中等氧化條件的潛水中，以六價的絡陰離子為主。

在一般的情況下，包氣帶及含水層中的固體物質多是帶負電的，吸附陽離子，而Cr⁶⁺是以絡陰離子的形式存在，所以，地下水中Cr^6＋的污染經常可見，而且有一定的污染范圍。例如，在美國長島^〔17〕，淺層地下水受Cr^6＋污染，濃度為14mg/L;Cr^6＋來自一個工業廢物排放坑；從污染源附近地下水第一次檢出Cr^6＋污染後約20年，污染范圍超過3000m。又如，北京某工廠把電鍍廢水（含鉻）直接排入一砂礫石滲坑，造成約2000m范圍的潛水污染。除人為污染外，天然地下水中也有含Cr^6＋高的地下水。例如在美國阿利桑那州芬尼克斯的Paradise河谷地區^〔18〕，地下水中的鉻為0.1—0.2mg/L,pH為9左右，Eh值一般都大於280mV，屬中等氧化狀態的鹼性水環境l在該區內，如pH＜7.8，地下水不含鉻。該作者認為，該區的河谷沉積物中，沒有含二價鐵的輝石類和角閃石類及有機質等還原劑，從而使地下水保持著充氧的和鹼性的特徵，這是使地下水中的Cr^6＋不被還原為Cr^3＋而產生Cr（OH）₃沉澱，保持較高濃度的重要原因。

影響鉻遷移的機理主要是沉澱和吸附。在還原條件下，Cr^6＋轉化為Cr³⁺，可能產生Cr（OH）₃沉澱，Cr（OH）₃的溶解度很低，僅0.005mg/L。如含水層及包氣帶中富含有機質及二價鐵，很易使Cr^6＋還原為Cr³⁺，產生Cr（OH）₃沉澱，其反應為：

水文地球化學基礎

只有當Fe²⁺濃度＜10^-11mol/L時，這種反應才不會發生。巴特利特等（R.J.Bartlett,et a₁.）^〔19〕試驗證明，在有機質含量小於0.05%的土壤中培養5星期後，所有的Cr^6＋都還原為Cr³⁺。

在一定條件下，以鉻陰離子形式的Cr8i＋也會被吸附，其吸附劑主要是鐵的氧化物及氫氧化物。斯托倫沃克等^〔20〕（Sto11enwerk,K.G.et a₁,1985）的研究證明，在沖積物里的細小顆粒表面，包著一層鐵的氧化物及氫氧化物薄膜，去掉這種薄膜後所吸附的鉻僅12mg/kg，而不去掉這種薄膜所吸附的鉻高達129mg/kg。他們發現，沖積物的零點電位pH值（pH_z）為8.38，而地下水的pH值為6.8，介質的pH值小於pH_z值，所以沖積物帶正電、吸附陰離子。

3.鐵的污染

地下水中鐵的氧化態有兩種形式，Fe²⁺和Fe³⁺；在相對比較氧化的地下水中，Fe²⁺和F³⁺都不穩定，因為Fe²⁺易氧化為Fe³⁺，並形成Fe（OH）₃或Fe₂O₃沉澱。只有在相對比較還原的地下水中，Fe²⁺是穩定的，高鐵地下水是含Fe²⁺高的地下水。

許多高鐵地下水不是人類活動引起的，而是天然地質歷史的產物。例如，油田水中，Fe²⁺可高達1000mg/L以上；相對比較還原的地下水，鐵的濃度一般在1—10mg/L間，我國南方長江中下游沖積層地下水多為這種水。

地下水中鐵的人為來源主要與金屬硫化礦開采及煤礦開采有關，它是黃鐵礦氧化FeSO₄溶於水的結果；此外，與固體廢物堆的淋濾有關，在排放此類廢物地點附的地下水，其還原性較強，有時其Fe²⁺濃度竟達700mg/L^〔8〕。

（二）微量非金屬

在飲用水標准中，包括了三種微量非金屬元素：As、F和Se。

1.砷（As）

在地殼中，As與S共存，它常與硫結合形成硫化物。例如，雄黃（AsS）、雌黃（As₂Sa）、毒砂（FeAsS）、砷華（As₂O₂）、斜方砷鐵礦（FeAs₂）、輝鈷礦〔（Co、Fe）As、S〕、硫砷銅礦（Cu₃AsS₄）、紅銀礦（3Ag₂S·As₂S₂）、砷鎳礦（NiAs₂）等。含砷的硫化物不易溶於水，但這些低價的礦物，經氧化後變為五價的砷酸鹽，它們易溶於水。砷常用於農葯、顏料、葯品、合金和玻璃工業，其固體及液體廢物含As。國外曾報導，長期噴灑含As農葯的土壤，As含量可達幾百ppm。

As是一種多氧化態元素，有四種氧化態：V、Ⅱ、－Ⅲ和0價。地下水中主要以As（I）和As（V）出現。As（I）毒性大於As（V）。在氧化條件下，地下水中的As以五價形式出現，為絡陰離子：pH＜3時，以

和

為主；pH為3—7時，以

為主；pH為7—11時，以

為主。在中等還原條件下，地下水中的As以三價形式出現，也為絡陰離子：

和

在氧化條件下，如地下水有足夠的Fe和Mn，可形成難溶化合物沉澱：FeAsO₄（pK=20.24）、Mn₃（AsO₄）₂（pK=28.7）；在還原條件下，如地下水有足夠的S，可形成As₂S₃和AsS沉澱。因此，As高的地下水，其Eh一般都低，沒有或很少低價S（如HS^-）。

一般地下水中，As的濃度多低於0.1mg/L，但在含As礦床地下水、油田水及熱水中，As濃度常常較高，例如^〔8〕，美國內華達州一熱泉，As為4mg/L，西德一熱泉，As為17mg/L。但是，在一般的淡地下水中，也偶然有As高的情況。例如〔8〕，美國內華達州一井水，As為1.3mg/L。

人為活動引起地下水As污染的情況也時有出現。它們多與固體廢物。含As金屬礦冶煉及含As農葯廠的廢物排放有關。例如^〔22〕，西德一個煉鋅廠，沖煙道廢水滲入砂礫石含水層，致使地下水受As嚴重污染，其平均值為22.7mg/L，最高值為56mg/L（天然地下水背景值＜0.01mg/L），相應的pH及Eh也相當低，其最低值分別為3.1和—120mV,As以三價的形式存在；又例如^〔21〕，在瑞典，在一土地填埋地點，排放與石灰混合的含As污泥，結果引起潛水被As嚴重污染，面積為500×500m,As的最高濃度為2890mg/L,pH最低為1.2。

地下水中的As以絡陰離子形式存在，一般不易吸附。但在一定的pH條件下，粘土礦物也吸附As。據有關研究證明^〔23〕，pH=5時，五價

吸附量最大，pH小於或大於5，其吸附量都明顯減少；對於三價As來說，在pH=3—9的范圍內，其吸附量隨pH升高而增大。

2.氟（F^-）

在地殼各種岩石里均可能有含氟礦物，但以火成岩中含氟礦物最多。含氟的主要礦物有：螢石（CaF₂）、氟磷灰石〔Ca₅（PO₄）₃F〕、黑雲母〔K（Mg,Fe）₃（A1Si₃O₁₀）（OH,F）〕、金雲母〔KMg₃（A1Si₃O₁₀）（F,OH）〕等。火山爆發，從地殼深部也可帶來大量的氟。與人類活動有關的氟來源主要是鋼鐵工業的廢物（廢氣、廢水及廢渣）、磷礦開採的廢物；其次是鉛廠、搪瓷廠、玻璃廠及農葯廠等，有時也使用一些含氟原料，但因其用量小，一般不會構成地下水的污染源。

高F水多為天然地下水，是地質歷史的產物，多分布於我國的東北和西北地區，華北地區也不少。氟在地下水中富集受氣候、地理、地層岩石中含氟礦物、水文地質條件等多種因素的影響。高F地下水的形成條件是復雜的，本書不詳述。但總的來說，其分布有明顯的地理分帶性，它多出現於蒸發量大降水量小的乾旱地區，南方的省份少見』含氟高的地層中，水交替緩慢，其含氟量也高，例如，內蒙廣泛分布的含氟礦物的火成岩地區，地下水含氟量為1.5—5.0mg/L，最高達16mg/L；此外，高氟地下水與火山活動有關。例如，吉林火山岩分布區，其地下水氟濃度為1—5.8mg/L，紐西蘭熱泉^〔8〕氟濃度高達806mg/L。

人類活動引起的地下水氟污染主要與鋼鐵工業的廢物排放有關。廢氣中的F主要是HF及含F的廢氣顆粒物，它們降落到地表後，如表層土壤或包氣帶是酸性或非酸性的非鈣質土的話，部分的氟可能被淋濾而污染地下水，上海曾出現過類似的污染；而北方地區，由於多是含鈣豐富的鹼性土，不易引起含氟廢氣的地下水氟污染。北方地區地下水的氟污染源主要是含氟廢水及廢渣。例如，唐山鋼廠含F^-高達10—15mg/L的廢水直接排入陡河，使兩岸灰岩井水的F^-高達6mg/L,1982年F^-污染面積達3.76km²；包鋼也出現過類似的情況。

地下水中的F^-濃度受一些難溶鹽溶解度控制。這些難溶鹽有：含F硅鋁酸鹽礦物，如金雲母、黑雲母等，還有CaF₂和Ca₅（PO₄）₃F（氟磷灰石）。由於地下水中Al、Si和

含量甚微，所以，地下水中的F^-濃度主要受CaF溶解度的控制。按質量作用定律，CaF₂的溶解反應如下：

水文地球化學基礎

上述反應的pK值在文獻中有所差別，pK值分別為9.046^〔21〕、9.8^〔26〕和10.57^〔24〕。即使按最小的溶度積常數（K_dp=10^-10·57）算，要使地下水濃度控制在飲用水標准（1mg/L）以下，水中的Ca²⁺濃度必須大於388mg/L。也就是說，單純依賴CaF₂的溶解度控制，很難使地下水F^-濃度保持在飲用水標准內。

除溶解度控制外，吸附作用對地下水中F^-濃度也有重要影響。當F^-濃度較低時，F^-的吸附遵循蘭米爾等溫吸附方程；F^-濃度較高時，遵循弗里德里克等溫吸附方程。據鮑爾等（Bower,C.A.et a₁.）^〔26〕的研究，8種礦物對F^-的吸附能力排序為：膨潤土、蛭石和針鐵礦＜鹼性土（未處理）＜三水鋁石和高嶺土＜酸性的埃肯土、非水化的埃洛石和水化的埃洛石＜A1（OH）。和沉澱在膨潤土上的新鮮A1（OH）₃。當水中F^-平衡濃度為16mg/L時，它們的F^-吸附容量（mg/kg）為：新鮮的A1（OH）₃,32600；水化的埃洛石，1777；非水化的埃洛石，1400；酸性的埃肯土，1060；三水鋁石和高嶺石，190一295；鹼性土，59—190。其它的F^-吸附量甚微。關於F^-的解吸目前研究甚少。－些學者研究表明，在酸性土壤里，F^-的吸附是可逆的；在鹼性土壤里，F^-的吸附多半受阻滯，可能是產生CaF₂沉澱之故。丹尼克等^〔27〕的研究得出，在20種試驗土中，只有三種土的F^-吸附是可逆的，其它土的F^-的解吸均受阻滯，吸附平衡時間越長，被吸附的F^-越不易解吸。

除了As和F這兩個非金屬元素外，非金屬元素Se也是多氧化態變價元素，在水中也以絡陰離子出現：

和

莫蘭等（Morlan,R.E.et a₁.,1976）^〔25〕的試驗指出，地下水中的Se濃度可能受Se的吸附所控制，它主要是被含水的鐵的氧化物薄膜及膠體顆粒吸附。但是，土壤和岩石中可利用的Se甚微，可能這是控制地下水中微量Se的主要因素。但是也有例外的情況，例如^〔25〕，美國科羅拉多許多井水的Se濃度超過飲水標准。

3. 如何提煉黃銅中的鋅

我國用鋅是從煉制黃銅開始的。黃銅即銅鋅合金。我國在漢朝時，便有過這樣的法律——不準使用「偽黃金」。據考證，這「偽黃金」就是黃銅。在我國南北朝(公元四世紀)時的一些著作中，有「鍮石」一詞。據考證，我國古代稱黃銅為「鍮石」。在唐朝的一些文獻中，則記載著用「爐甘石」（碳酸鋅）煉制黃銅。《唐書·食貨志》中說：「玄宗時(712—755年)天下爐九十九，每爐歲鑄三千三百緡（即絲），黃銅二萬一千二百斤」。明宋應星著的《天工開物》一書，便更具體，詳細地記載了煉制黃銅的方法：「每紅銅六斤，入倭鉛四斤，先後入罐熔化，冷定取出，即成黃銅。」這里所說的「紅銅」即銅，「倭鉛」即鋅。

我國煉制黃銅始於漢初，那麼，煉制金屬鋅從什麼時候開始的呢?據考證，至遲當在明朝。明《天工開物》一書《五金》一章，十分詳細地講述了如何用「爐甘石」升煉「倭鉛」，亦即用碳酸鋅煉制金屬鋅。煉鋅要比煉鐵、煉銅容易，因為鋅的熔點只有419℃，沸點也不過907℃，況且鋅又較易被還原。如果把鋅礦石和焦炭放在一起，加熱到1000℃以上，金屬鋅被焦炭從礦石中還原出來，並象開水一樣沸騰起來，變成鋅蒸氣。再把這種蒸氣冷凝，便可製得非常純凈而又漂亮的金屬鋅結晶。在過去，世界上都以為最早會煉制金屬鋅的是英國，因為英國在1739年公布了蒸餾法制金屬鋅的專利文獻。其實，經過我國化學史工作者的考證，證明這個方法是英國人在1730年左右從中國學去的。據考證，在十六、七世紀，我國製造純度高達98％的金屬鋅，被以東印度公司為代表的西方殖民者從我國大量運至歐洲，後來，連我國煉鋅的方法也被他們傳至歐洲。至今，歐洲仍有人稱鋅為「荷蘭錫」，這是因為東印度公司是由荷蘭、英、法、葡萄牙等國開設的，鋅的外表又酷似錫，那鋅被稱為「荷蘭錫」便不言而喻了。實際上，這「荷蘭錫」的真名應該是「中國鋅」。

鋅是銀白色的金屬。提水的小鐵桶，常常見用白鐵皮做的，在它的表面有著冰花狀的結晶，這就是鋅的結晶體。在白鐵皮上鍍了鋅，主要是為了防止鐵被綉蝕。然而，奇怪的是，鋅比鐵卻更易生銹：一塊純金屬鋅，放在空氣里，表面很快就變成藍灰色——生銹了。這是因為鋅與氧氣化合生成氧化鋅的緣故。可是這層氧化鋅卻非常緻密，它能嚴嚴實實地覆蓋在鋅的表面，保護裡面的鋅不再生銹。這樣，鋅就很難被腐蝕。正因為這樣，人們便在白鐵皮表面鍍了一層鋅防止鐵生銹。每年，世界上所生產的鋅，有40％被用於製造白鐵皮，製成各種管子、桶等等。

白鐵皮要比馬口鐵耐用：馬口鐵碰破一點，很快會爛掉；可是白鐵皮即使碰破一大塊，也不容易被銹蝕。這是因為鋅的化學性質比鐵活潑，當外界的空氣和水份向白鐵皮「進攻」時，鋅首先與氧氣化合，而保護了鐵的安全。不過，白鐵皮要比馬口鐵貴。

金屬鋅除了用來製造白鐵皮外，也用來製造干電池的外殼。不過干電池外殼的鋅是較純的。此外，鋅也與銅製成銅鋅合金——黃銅。

最重要的鋅的化合物是氧化鋅，俗名叫「鋅白」，是著名的白色顏料，用來製造白色油漆等。在室溫下氧化鋅是白色的，受熱後卻會變成黃色，而再冷卻時，又重新變成白色。現在，人們利用它的這個特點，製成「變色溫度計」——用它顏色的變化來測量溫度。

具體方法:1、50%:50%的鹽酸+雙氧水溶解
然後用鐵在酸性條件下置換
2 、用鋅做負極，電解的方法在 負極就可以 得到。

4. 中國何時發現鋅

迄今為止, 中外出版的書刊文獻, 尤其是西方的化學書籍, 均沿用一個提法, 即鋅是1 74 6 年德國人馬格拉夫首先發現的。其實這是錯誤的。在馬格拉夫之前一百多年, 中國人民經發現了鋅並掌握了它的冶煉方法。由宋應星於163 7 年編撰的《天工開物》, 是世界上第一部關於農業與手工業的網路全書。其中詳細地記述了煉鋅的過程: 「凡樓鉛古書本無之, 乃近世所立名色。其質用爐甘石熬煉而成, 繁產山西太行山一帶, 而荊、衡為次之。封裹泥固, 以漸研干,勿使見火拆裂。然後逐層用煤餅墊盛:, 其底鋪薪, 發火鍛紅, 罐中爐甘石熔化成團, 冷定毀罐取出。」 「 此物無銅收獲, 人火即成煙飛去。以其似鉛而性猛, 故名日俊鉛。」這里所說的爐甘石即碳酸鋅所形成的菱鋅礦, 樓鉛即鋅。其原理是, 碳酸鋅在罐內受熱分解,形成氧化鋅, 氧化鋅與「 煤餅」 中的碳作用被還原成鋅。鋅的冶煉是比較困難的, 因為使氧化鋅還原為鋅的溫度(10 0 0 ℃ 以上)比鋅的沸點(50 7 七)高, 如果溫度掌握不夠或密封不嚴, 很難生產出大量鋅金屬。《夭工開物》中記載的樓鉛不與銅結合, 「 人火即成煙而去」 , 也是完全正確的。《天工開物》關於煉鋅的描述不僅文字詳盡, 還有圖解。這也說明, 在中國, 鋅的發現實際上比1 6 3 7 年要早得多。歐洲人在16世紀才知道鋅是一種金屬, 1 7 世紀才知道鋅可以從菱鋅礦中冶煉而成,但一直未掌握鋅的冶煉方法, 長期從中國進口鋅, 直到1 8世紀30 年代, 英國人才從中國學到鋅的冶煉方法。而宣稱第一個發現鋅的德國人馬格拉夫則遲至1 7 4 6 年才發現鋅。

ps:能給最佳嗎

5. 中國是世界上最早煉鋅的國家，早在什麼時候開始的

我國是世界上最早冶煉金屬鋅的國家。明代，我國就出現了比較科學的煉鋅技術。

據文獻和一些實物分析，西漢至宋元時期，我們祖先已將一種叫做爐甘石的含鋅礦物與銅共熔，煉成以鋅為主要合金元素的銅合金——黃銅。但是，爐甘石的主要礦物成分是硫酸鋅，它的含量不穩定，用爐甘石與銅配料煉出的黃銅，鋅的含量不易控制，從而直接影響到黃銅的質量。

明代，我國勞動人民成功地從爐甘石中煉出了金屬鋅。宋應星的《天工開物》詳細描述了煉鋅過程：「每爐甘石十斤，裝載入一泥罐內，封裹泥固，以漸砑干，勿使見火拆裂。然後逐層用煤炭餅墊盛，其底鋪薪，發火鍛紅，罐中爐甘石熔化成團，冷定毀罐取出，……即倭鉛（鋅在古代也叫倭鉛）也。」就是把十斤爐甘石裝入泥罐，用泥密閉封牢，慢慢風干，再用煤墊底，下面鋪柴引火燒紅，罐里的爐甘石便熔化成團，冷卻後破罐取出，即得倭鉛。這段記載雖不盡完善，遺漏了還原劑，但仍能說明當時的煉鋅技術已經比較科學，在基本原理和設備上，與現代的橫罐煉鋅法相似。

冶煉金屬鋅是比較困難的。因為鋅的還原溫度約為1000℃，而它的沸點卻只有90.7℃，如果不是密閉煅燒的話，得到的鋅會立即揮發掉。我國發明的煉鋅術，對世界冶金生產產生了重大影響，直到今天，火法煉鋅依然利用這一基本工藝原理。冶煉出金屬鋅，人們就能用銅與金屬鋅配料生產質量穩定的黃銅。黃銅有良好的機械性能和鑄造性能，容易加工，色澤美觀，是一種對人類有著重要作用的金屬。

從16世紀開始，我國的鋅遠銷歐洲，這時歐洲人才知道鋅是一種金屬；18世紀，英國人才建立了歐洲的第一家煉鋅廠，比我國晚了幾百年。

6. 我需要一本《濕法煉鋅學》和其他濕法煉鋅的相關文獻，有的麻煩發到我的郵箱，謝謝了 [email protected]

這是什麼啊？

7. 中國是世界上最早練鋅的國家早在什麼時候開始的

我國是世界上最早發現並使用鋅的國家。據王琎在1922年對我國古錢的化學成分進行化學分析，證明其中含有鋅。接著，章鴻釗於1923年對我國古代用鋅問題進行專門研究，連續發表了《中國用鋅的起源》及《再論中國用鋅之起源》。他根據對我國古代文獻的考證及對漢錢的分析，認為我國在漢初(公元前一世紀)已知道用鋅。
我國用鋅是從煉制黃銅開始的。黃銅即銅鋅合金。我國在漢朝時，便有過這樣的法律——不準使用「偽黃金」。據考證，這「偽黃金」就是黃銅。在我國南北朝(公元四世紀)時的一些著作中，有「鍮石」一詞。據考證，我國古代稱黃銅為「鍮石」。在唐朝的一些文獻中，則記載著用「爐甘石」（碳酸鋅）煉制黃銅。《唐書•食貨志》中說：「玄宗時(712—755年)天下爐九十九，每爐歲鑄三千三百緡（即絲），黃銅二萬一千二百斤」。明宋應星著的《天工開物》一書，便更具體，詳細地記載了煉制黃銅的方法：「每紅銅六斤，入倭鉛四斤，先後入罐熔化，冷定取出，即成黃銅。」這里所說的「紅銅」即銅，「倭鉛」即鋅。
我國煉制黃銅始於漢初，那麼，煉制金屬鋅從什麼時候開始的呢?據考證，至遲當在明朝。明《天工開物》一書《五金》一章，十分詳細地講述了如何用「爐甘石」升煉「倭鉛」，亦即用碳酸鋅煉制金屬鋅。煉鋅要比煉鐵、煉銅容易，因為鋅的熔點只有419℃，沸點也不過907℃，況且鋅又較易被還原。如果把鋅礦石和焦炭放在一起，加熱到1000℃以上，金屬鋅被焦炭從礦石中還原出來，並象開水一樣沸騰起來，變成鋅蒸氣。再把這種蒸氣冷凝，便可製得非常純凈而又漂亮的金屬鋅結晶。在過去，世界上都以為最早會煉制金屬鋅的是英國，因為英國在1739年公布了蒸餾法制金屬鋅的專利文獻。其實，經過我國化學史工作者的考證，證明這個方法是英國人在1730年左右從中國學去的。據考證，在十六、七世紀，我國製造純度高達98％的金屬鋅，被以東印度公司為代表的西方殖民者從我國大量運至歐洲，後來，連我國煉鋅的方法也被他們傳至歐洲。至今，歐洲仍有人稱鋅為「荷蘭錫」，這是因為東印度公司是由荷蘭、英、法、葡萄牙等國開設的，鋅的外表又酷似錫，那鋅被稱為「荷蘭錫」便不言而喻了。實際上，這「荷蘭錫」的真名應該是「中國鋅」。
鋅是銀白色的金屬。提水的小鐵桶，常常見用白鐵皮做的，在它的表面有著冰花狀的結晶，這就是鋅的結晶體。在白鐵皮上鍍了鋅，主要是為了防止鐵被綉蝕。然而，奇怪的是，鋅比鐵卻更易生銹：一塊純金屬鋅，放在空氣里，表面很快就變成藍灰色——生銹了。這是因為鋅與氧氣化合生成氧化鋅的緣故。可是這層氧化鋅卻非常緻密，它能嚴嚴實實地覆蓋在鋅的表面，保護裡面的鋅不再生銹。這樣，鋅就很難被腐蝕。正因為這樣，人們便在白鐵皮表面鍍了一層鋅防止鐵生綉。每年，世界上所生產的鋅，有40％被用於製造白鐵皮，製成各種管子、桶等等。
白鐵皮要比馬口鐵耐用：馬口鐵碰破一點，很快會爛掉；可是白鐵皮即使碰破一大塊，也不容易被銹蝕。這是因為鋅的化學性質比鐵活潑，當外界的空氣和水份向白鐵皮「進攻」時，鋅首先與氧氣化合，而保護了鐵的安全。不過，白鐵皮要比馬口鐵貴。
金屬鋅除了用來製造白鐵皮外，也用來製造干電池的外殼。不過干電池外殼的鋅是較純的。此外，鋅也與銅製成銅鋅合金——黃銅。
最重要的鋅的化合物是氧化鋅，俗名叫「鋅白」，是著名的白色顏料，用來製造白色油漆等。在室溫下氧化鋅是白色的，受熱後卻會變成黃色，而再冷卻時，又重新變成白色。現在，人們利用它的這個特點，製成「變色溫度計」——用它顏色的變化來測量溫度。

8. 中國是世界上最早煉鋅的國家，早在什麼時候

我國是世界上最早冶煉金屬鋅的國家。明代，我國就出現了比較科學的煉鋅技術。
據文獻和一些實物分析，西漢至宋元時期，我們祖先已將一種叫做爐甘石的含鋅礦物與銅共熔，煉成以鋅為主要合金元素的銅合金——黃銅。但是，爐甘石的主要礦物成分是硫酸鋅，它的含量不穩定，用爐甘石與銅配料煉出的黃銅，鋅的含量不易控制，從而直接影響到黃銅的質量。
明代，我國勞動人民成功地從爐甘石中煉出了金屬鋅。宋應星的《天工開物》詳細描述了煉鋅過程：「每爐甘石十斤，裝載入一泥罐內，封裹泥固，以漸砑干，勿使見火拆裂。然後逐層用煤炭餅墊盛，其底鋪薪，發火鍛紅，罐中爐甘石熔化成團，冷定毀罐取出，……即倭鉛（鋅在古代也叫倭鉛）也。」就是把十斤爐甘石裝入泥罐，用泥密閉封牢，慢慢風干，再用煤墊底，下面鋪柴引火燒紅，罐里的爐甘石便熔化成團，冷卻後破罐取出，即得倭鉛。這段記載雖不盡完善，遺漏了還原劑，但仍能說明當時的煉鋅技術已經比較科學，在基本原理和設備上，與現代的橫罐煉鋅法相似。
冶煉金屬鋅是比較困難的。因為鋅的還原溫度約為1000℃，而它的沸點卻只有90.7℃，如果不是密閉煅燒的話，得到的鋅會立即揮發掉。我國發明的煉鋅術，對世界冶金生產產生了重大影響，直到今天，火法煉鋅依然利用這一基本工藝原理。冶煉出金屬鋅，人們就能用銅與金屬鋅配料生產質量穩定的黃銅。黃銅有良好的機械性能和鑄造性能，容易加工，色澤美觀，是一種對人類有著重要作用的金屬。
從16世紀開始，我國的鋅遠銷歐洲，這時歐洲人才知道鋅是一種金屬；18世紀，英國人才建立了歐洲的第一家煉鋅廠，比我國晚了幾百年。

9. 化學鋅元素的歷史由來

鋅也是人類自遠古時就知道其化合物的元素之一。鋅礦石和銅熔化製得合金——黃銅，早為古代人們所利用。但金屬狀鋅的獲得比銅、鐵、錫、鉛要晚得多，一般認為這是由於碳和鋅礦共熱時，溫度很快高達1000 ℃以上，而金屬鋅的沸點是906℃，故鋅即成為蒸氣狀態，隨煙散失，不易為古代人們所察覺，只有當人們掌握了冷凝氣體的方法後，單質鋅才有可能被取得。
世界上最早發現並使用鋅的是中國，在10~11世紀中國是首先大規模生產鋅的國家。明朝末年宋應星所著的《天工開物》一書中有世界上最早的關於煉鋅技術的記載。1750～1850年人們已開始用氧化鋅和硫化鋅來治病。1869年Raulin發現鋅存在於生活機體中，並為生活機體所必需。1963年報告了人體的鋅缺乏病，於是鋅開始列為人體必需營養素。鋅的生產過程非常簡單，將爐甘石（即菱鋅礦石）裝滿在陶罐內密封，堆成錐形，罐與罐之間的空隙用木炭填充，將罐打破，就可以得到提取出來的金屬鋅錠。另外，我國化學史和分析化學研究的開拓者王鏈（1888—1966）在1956年分析了唐、宋、明、清等古錢後，發現宋朝的紹聖錢中含鋅量高，提出中國用鋅開始於明朝嘉靖年間的正確的科學結論。鋅的實際應用可能比《天工開物》成書年代還早。
在歐洲，17世紀末德國化學家孔克爾，曾指出異極礦（H2Zn2SiO5）中含有一種金屬，能與銅製成黃銅合金；1739年英國曾公布鋅的蒸餾法的專利文獻；1746年德國化學家馬格拉夫將異極礦與木炭共置於密封的器皿中鍛燒，才提煉出金屬鋅。這種煉鋅法應是從中國傳去的。

10. 古代提煉金屬

在早期的文明國度和地區中，中國使用銅、鐵等金屬的年代相對說來是較晚的。但是，由於中國在冶鑄技術方面的發明和創新，使中國的冶金業很快就後來居上，躍升於世界的前列，並為中國古代文明的高度發達奠定了堅實的物質基礎。從這里我們可以看到一個技術進步帶動生產發展，並進而促進社會文明進步的典型範例。
埃及大約在公元前5000年時開始進入青銅時代，公元前1000年左右開始進入鐵器時代；美索不達米亞地區大約在公元前7000年時開始利用自然銅，公元前4000年時開始進入青銅時代，公元前1200年左右開始進入鐵器時代；愛琴海地區大約在公元前3300年時開始進入青銅時代，公元前1000年左右開始進入鐵器時代；印度大約在公元前2500年時開始進入青銅時代，公元前800年左右開始進入鐵器時代；而中國是在公元前1500年左右開始進入青銅時代，公元前500年左右開始進入鐵器時代的。
中國冶金史上的一個最突出的特點，是鑄造技術佔有重要的地位，以至於鑄造既作為成形工藝而存在，又成為冶煉工序中的一個組成部分，達到了「冶」與「鑄」密不可分的地步。因此在古代文獻中往往是冶鑄並稱，並對中國文化產生了深刻的影響。如常用詞彙「模範」、「范圍」、「陶冶」、「就範」等，都是由冶鑄技術衍生而來的。這種冶與鑄密不可分的冶金傳統，是古代世界上其它國家和地區所無法比擬的。
1.青銅冶煉
被認為是中國古文明象徵的商周到戰國的青銅器，在某種意義上可以說是鑄造技術所造就的。中國開始冶煉青銅的時期雖然晚於西方約千餘年，然而後來居上，冶煉水平很快超過了西方。
從重875公斤的司母戊方鼎、精美的曾侯乙尊盤和大型的隨縣編鍾群，以至大量的禮器、日用器、車馬器、兵器、生產工具等，可以看到當時中國已經非常熟練地掌握了綜合利用渾鑄、分鑄、失蠟法、錫焊、銅焊的鑄造技術，在冶鑄工藝技術上已處於世界領先的地位。而《考工記》中所記載的：「金有六齊。六分其金而錫居一，謂之鍾鼎之齊。五分其金而錫居一，謂之斧斤之齊。四分其金而錫居一，謂之戈戟之齊。三分其金而錫居一，謂之大刃之齊。五分其金而錫居二，謂之削殺矢之齊。金、錫半，謂之鑒燧之齊」，是世界上最早的合金配比的經驗性科學總結，表明當時中國已認識到合金成分與青銅的性能和用途之間的關系，並已定量地控制銅錫的配比，以得到性能各異，適於不同用途的青銅合金。
《考工記》中還記載有：「凡鑄金之狀，金與錫，黑濁之氣竭，黃白次之；黃白之氣竭，青白次之；青白之氣竭，青氣次之，然後可鑄也」，說明當時已掌握了根據火焰的顏色，來判定青銅是否冶煉至精純程度的知識，這是後世化學中火焰鑒別法的濫觴。用以比喻工夫達到純熟完美境界的成語「爐火純青」，就是由此引伸出來的。
在煉銅中的另一項重要成就是濕法煉銅，也叫膽銅法。這是利用煉丹家所發現的鐵對銅離子的置換反應，進行冶銅的方法。其工藝過程是把硫酸銅或碳酸銅（古稱曾青、膽礬、石膽等）溶於水，使成膽水，然後投鐵塊於溶液中，因鐵的化學性能比銅活潑，鐵離子會置換出銅來。這是世界上最早的濕法冶金，宋代已用此法進行大規模的煉銅生產。
2.鑄鐵冶煉
中國冶煉塊鐵的起始年代雖然遲至公元前6世紀，約比西方晚900年，然而冶煉鑄鐵的技術卻比歐洲早2000年。中國鑄鐵的發明出現在公元前5世紀，而歐洲則遲至公元後的15世紀。由於鑄鐵的性能遠高於塊鐵，所以真正的鐵器時代是從鑄鐵誕生後開始的。社會發展的歷史表明，鑄鐵的出現是社會生產力提高和社會進步的主要標志。中國從塊鐵到鑄鐵發明的過渡只用了約一個世紀的時間，而西方則花費了近三千年的漫長路程。中國古代煉鐵技術發展得如此迅速是世界上絕無僅有的。英國著名科學史家貝爾納說，這是世界煉鐵史上的一個唯一的例外。
由於生鐵含碳量高，雖硬但脆，不耐碰擊，易毀壞，為改進生鐵的性能，中國古代發明了一系列的生鐵加工技術：
其中，首先是戰國時期問世的鑄鐵柔化術。該項技術又分為兩類，一類是在氧化氣氛下對生鐵進行脫碳熱處理，使成白心韌性鑄鐵；一類是在中性或弱氧化氣氛下，對生鐵進行石墨化熱處理，使成黑心韌性鑄鐵。而在西方，白心韌性鑄鐵的生產技術1722年方由法國人首次記述，黑心韌性鑄鐵是1831年才在美國問世的。到漢代，鑄鐵柔化術又有新的突破，形成了鑄鐵脫碳鋼的生產工藝，可以由生鐵經熱處理直接生產低、中、高碳的各種鋼材，中國從此成為世界上的先進鋼鐵生產國。其產品亦隨著中外交通貿易的發展，輸運到周圍各國以及中亞、西亞和阿拉伯一帶。
另一傑出的生鐵加工技術是炒鋼，它是中國古代由生鐵變成鋼或熟鐵的主要方法，大約發明於西漢後期。其法是把生鐵加熱成液態或半液態，並不斷攪拌，使生鐵中的碳份和雜質不斷氧化，從而得到鋼或熟鐵。河南鞏縣鐵生溝和南陽瓦房庄漢代冶鐵遺址，都提供了漢代應用炒鋼工藝的實物證據。東漢時成書的《太平經》中也說：「有急乃後使工師擊治石，求其中鐵，燒冶之使成水，乃後使良工萬鍛之，乃成莫耶。」「莫耶」乃古代寶劍之稱。這段文字雖失之疏簡，但不難看出，它敘述的是由礦石冶煉得到生鐵，再由生鐵水經過炒煉，鍛打成器的工藝過程。炒鋼工藝操作簡便，原料易得，可以連續大規模生產，效率高，所得鋼材或熟鐵的質量高，對中國古代鋼鐵生產和社會發展都有重要的意義。類似的技術，在歐洲直至十八世紀中葉方由英國人發明。
中國古代的煉鋼技術主要是百煉鋼。自從西晉劉琨寫下「何意百煉鋼，化為繞指柔」這一膾炙人口的詩句後，「千錘百煉」、「百煉成鋼」便成為人們常用的成語。百煉鋼肇始於西漢早期的塊煉滲碳鋼，其後不斷增加鍛打次數而成定型的加工工藝。到東漢、三國時，百煉鋼工藝已相當成熟。上引《太平經》中的「萬鍛之，乃成莫邪」，即是其生動的寫照。曹操曾令工師製作「百辟利器」，曹丕的《典論·劍銘》中說：「選茲良金（指鐵），命彼國工，精而煉之，至於百辟」。劉備曾令「蒲元造刀五千口，皆連環，及刃口刻七十二湅」。《古今注·輿服》亦說：「吳大帝有寶劍三，……一曰百煉，二曰青犢，三曰漏景」。後世這一工藝一直被繼承，並不斷得到發展。
此外，在1981年經中國學者關洪野等人對513件出土的漢魏時期鐵器研究後表明，中國早在兩千多年前的漢代就已經發明了球墨鑄鐵，遠遠早於發達的歐洲國家。目前，中國學者所做的結論已經得到了國際學術界的承認。
創始於魏晉南北朝時期的灌鋼技術，是中國冶金史上的一項獨創性發明。陶弘景說：「鋼鐵是雜煉生柔作刀鐮者」，北齊的綦母懷文「造宿鐵刀，其法燒生鐵精以重柔鋌，數宿則成剛」，說的就是灌鋼技術。灌鋼的工藝過程大致為，將熔化的生鐵與熟鐵合煉，生鐵中的碳份會向熟鐵中擴散，並趨於均勻分布，且可去除部分雜質，而成優質鋼材。灌鋼技術在宋以後不斷被改進，減少了灌煉次數，以至一次煉成。沈括在《夢溪筆談》卷三說：「世間鍛鐵所謂鋼鐵者，用柔鐵屈盤之，乃以生鐵陷其間，泥封煉之，鍛令相入，謂之『團鋼』，亦謂之『灌鋼』」，並說「二三煉則生鐵自熟，仍是柔鐵」，正反映了灌煉次數的減少。其中把柔鐵屈盤起來是為了增加生熟鐵的接觸面，提高灌鋼的效率，並促使碳份分布更均勻；封泥則可以促進造渣，去除雜質，並起保護作用。明代灌鋼技術又進一步發展，據《天工開物》卷十四記載，已把柔鐵屈盤改為薄熟鐵片，進一步增加了生熟鐵的接觸面，加速「生熟相和，煉成則鋼」的進程，泥封亦改為草泥混封。灌鋼又稱「抹鋼」、「蘇鋼」，其工藝自清至近代仍很盛行。在坩堝煉鋼法發明之前，灌鋼法是一種最先進的煉鋼技術。
銅、鐵外，中國古代冶煉和使用的金屬還有金、銀、汞、鉛、錫、鋅等，其中鋅的煉制是中國首先發明的。中國在先秦的青銅中已把鋅作為伴生礦加入銅合金中，從漢代至元代更是有意識地把鋅的氧化物「爐甘石」加入化銅爐中，以生產鋅為主要合金元素的銅合金黃銅。明代時，則開始了大規模地用爐甘石作原料提煉金屬鋅。從十六世紀起，中國的鋅便不斷傳進歐洲。歐洲到十七世紀才開始煉鋅，其工藝也是源自於中國。