Zinc

El zinc es un metal diamagnético , brillante y de color blanco azulado , ^{[ 27 ]} aunque la mayoría de los grados comerciales comunes del metal tienen un acabado mate. ^{[ 28 ]} Es algo menos denso que el hierro y tiene una estructura cristalina hexagonal , con una forma distorsionada de empaquetamiento hexagonal compacto , en la que cada átomo tiene seis vecinos más cercanos (a 265,9 pm) en su propio plano y otros seis a una distancia mayor de 290,6 pm. ^{[ 29 ]} El metal es duro y quebradizo a la mayoría de las temperaturas, pero se vuelve maleable entre 100 y 150  °C. ^{[ 27 ] [ 28 ]} Por encima de 210  °C, el metal vuelve a ser quebradizo y puede pulverizarse al golpearlo. ^{[ 30 ]} El zinc es un conductor de electricidad aceptable . ^{[ 27 ]}  Para ser un metal, el zinc tiene un punto de fusión (419,53 °C) y un punto de ebullición (907  °C) relativamente bajos . ^{[ 31 ]} Este punto de fusión es el más bajo de todos los metales del bloque d, a excepción del mercurio y el cadmio . Por esta razón, entre otras, el zinc, el cadmio y el mercurio a menudo no se consideran metales de transición como el resto de los metales del bloque d. ^{[ 31 ]}

Muchas aleaciones contienen zinc, siendo el ejemplo más famoso el latón . Otros metales que se sabe desde hace mucho tiempo que forman aleaciones binarias con zinc son el aluminio , el antimonio , el bismuto , el oro , el hierro, el plomo , el mercurio, la plata , el estaño , el magnesio , el cobalto , el níquel , el telurio y el sodio . ^{[ 32 ]} Aunque ni el zinc ni el circonio son ferromagnéticos , su aleación, ZrZn₂ , exhibe ferromagnetismo por debajo de 35K. ^{[ 27 ]} 

El zinc constituye aproximadamente 70 ppm (0,007 %) de la corteza terrestre en masa, lo que lo convierte en el 24.º elemento cortical más abundante. ^{[ 33 ]} También constituye 312 ppm del Sistema Solar, donde es el 22.º elemento más abundante. ^{[ 34 ]} Las concentraciones típicas de fondo de zinc no superan: 1 μg/m³ ^en la atmósfera, 300 mg/kg en el suelo, 100 mg/kg en la vegetación, 20 μg/L en agua dulce y 5 μg/L en agua de mar. ^{[ 35 ]} El elemento se encuentra normalmente asociado con otros metales base como el cobre y el plomo en forma de menas . ^{[ 36 ]} El zinc es un calcófilo , lo que significa que es más probable que el elemento se encuentre asociado con azufre y otros calcógenos pesados , en lugar de con el calcógeno ligero oxígeno o con elementos electronegativos no calcógenos como los halógenos . Los sulfuros se formaron cuando la corteza se solidificó bajo las condiciones altamente reductoras de la atmósfera de la Tierra joven. ^{[ 37 ]} La esfalerita , una forma cristalina de sulfuro de zinc, es el mineral que contiene zinc más extraído, ya que contiene entre un 60 y un 62 % de zinc en masa. ^{[ 36 ]}    

Otros minerales fuente de zinc incluyen la smithsonita ( carbonato de zinc ), la hemimorfita ( silicato de zinc ), la wurtzita (otro sulfuro de zinc) y, a veces, la hidrocincita ( carbonato básico de zinc ). ^{[ 38 ]} Con excepción de la wurtzita, todos los demás minerales se formaron por la meteorización de los sulfuros de zinc primordiales. ^{[ 37 ]}

Actualmente, los recursos de zinc identificados en todo el mundo suman entre 1.9 y 2.8  mil millones de toneladas . ^{[ 39 ] [ 40 ]} Los grandes depósitos se encuentran en Australia, China, Canadá y Estados Unidos, con las mayores reservas potenciales en Irán. ^{[ 37 ] [ 41 ] [ 42 ]} La estimación más reciente de la base de reservas de zinc (que cumple con los criterios físicos mínimos especificados relacionados con las prácticas actuales de minería y producción) se realizó en 2009 y se calculó en aproximadamente 480 Mt. ^{[ 43 ]} Las reservas de zinc, por otro lado, son cuerpos de mineral identificados geológicamente cuya idoneidad para la recuperación es económicamente práctica (basada en variables como ubicación, ley, calidad y cantidad) en el momento de la determinación. Dado que la exploración y el desarrollo de minas es un proceso continuo, la cantidad y el número de reservas de zinc no es un número fijo, y la sostenibilidad de los suministros de mineral de zinc no se puede juzgar simplemente extrapolando la vida útil combinada de las minas de zinc actuales. Este concepto está bien respaldado por datos del Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS), que ilustran que, si bien la producción de zinc refinado aumentó un 80 % entre 1990 y 2010, la vida útil de las reservas de zinc se ha mantenido sin cambios, gracias al descubrimiento de depósitos adicionales. Se han extraído aproximadamente 346 millones de toneladas a lo largo de la historia hasta 2002, y los expertos han estimado que  actualmente se utilizan entre 109 y 305 millones de toneladas. ^{[ 44 ] [ 45 ] [ 46 ]}

En la naturaleza existen cinco isótopos estables de zinc, siendo el ^64Zn el más abundante (49,17% de abundancia natural ). ^{[ 47 ] [ 8 ]} Los otros isótopos que se encuentran en la naturaleza son ^{el 66}Zn (27,73%), ⁶⁷Zn (4,04%), ⁶⁸Zn (18,45%) y ⁷⁰Zn (0,61%). ^{[ 8 ]}

Se han caracterizado varias docenas de radioisótopos . ⁶⁵El Zn , que tiene una vida media de 243,66  días, es el radioisótopo menos activo, seguido del ^72.Zn con una vida media de 46,5  horas. ^{[ 47 ]} El zinc tiene 10 isómeros nucleares , de los cuales ^69m Zn tiene la vida media más larga, de 13,75 horas. ^{[ 8 ]} El superíndice m indica un isótopo metaestable , cuyo núcleo está en un estado excitado y que eventualmente volverá a su estado fundamental , a través de la emisión de exceso de energía en forma de uno o más fotones ( rayos gamma ), con el núcleo decayendo al estado fundamental al final del proceso.

El modo de desintegración más común de un radioisótopo de zinc con un número másico inferior a 66 es la captura electrónica . El producto de desintegración resultante será un isótopo de cobre . ^{[ 8 ]}

ⁿ ₃₀ Zn+e ⁻→ ⁿ ₂₉ Cu + ν_mi

El modo de desintegración más común de un radioisótopo de zinc con un número másico superior a 66 es la desintegración beta (β ⁻ ), que produce un isótopo de galio . ^{[ 8 ]}

ⁿ ₃₀ Zn→ ⁿ ₃₁ Ga+e ⁻+ ν_mi

^El zinc tiene una configuración electrónica de [Ar] ^4s²3d¹⁰ y pertenece al grupo 12 de la tabla periódica . Es un metal moderadamente reactivo y un fuerte agente reductor ; ^{[ 48 ]} en la serie de reactividad es comparable al manganeso . ^{[ 49 ]} La superficie del metal puro se empaña rápidamente, formando finalmente una capa pasivante protectora del carbonato básico de zinc , Zn₅ (OH)₆ (CO₃)₂ , por reacción conel dióxido de carbono. ^{[ 50 ]}

El zinc arde en el aire con una llama azul verdosa brillante, desprendiendo humos de óxido de zinc . ^{[ 51 ]} El zinc reacciona fácilmente con ácidos , álcalis y otros no metales. ^{[ 52 ]} El zinc extremadamente puro reacciona lentamente a temperatura ambiente con ácidos. ^{[ 51 ]} Los ácidos fuertes, como el ácido clorhídrico o el ácido sulfúrico , pueden eliminar la capa pasivante y la reacción posterior con el ácido libera gas hidrógeno. ^{[ 51 ]}

La química del zinc se asemeja a la de los metales de transición de la primera fila tardía, níquel y cobre, ^{[ 53 ]} así como a la de ciertos elementos del grupo principal . Casi todos los compuestos de zinc tienen el elemento en estado de oxidación +2 . ^{[ 54 ]} Cuando se forman compuestos de Zn ^{2 +} , se pierden los electrones de la capa externa s , lo que produce un ion zinc desnudo con la configuración electrónica [Ar]3d ¹⁰ . ^{[ 55 ]} La capa interna d llena generalmente no participa en el enlace, produciendo compuestos diamagnéticos y en su mayoría incoloros. ^{[ 53 ]} En solución acuosa, un complejo octaédrico, [Zn(H₂ O)₆] ²⁺es la especie predominante. ^{[ 56 ]}

Los radios iónicos del zinc y el magnesio son prácticamente idénticos. Por consiguiente, algunas de las sales equivalentes presentan la misma estructura cristalina ^{[ 57 ]} , y en otros casos donde el radio iónico es un factor determinante, la química del zinc comparte muchas similitudes con la del magnesio ^{[ 51 ]} . En comparación con los metales de transición, el zinc tiende a formar enlaces con mayor grado de covalencia . Los complejos con donadores de N y S son mucho más estables ^{[ 53 ]} . Los complejos de zinc son mayoritariamente de 4 o 6 coordenadas , aunque también se conocen complejos de 5 coordenadas ^{[ 51 ] .}

Otros estados de oxidación requieren condiciones físicas inusuales, y los únicos estados de oxidación positivos demostrados son +1 o +2. ^{[ 54 ]} La volatilización del zinc en combinación con cloruro de zinc a temperaturas superiores a 285  °C indica la formación de Zn₂ Cl₂ , un compuesto de zinc con un estado de oxidación de +1. ^{[ 51 ]} Los cálculos indican que es improbable que exista un compuesto de zinc con un estado de oxidación de +4. ^{[ 58 ]} Se predice que el Zn(III) existe en presencia de trianiones fuertemente electronegativos; ^{[ 59 ] [ 60 ]} sin embargo, existe cierta duda en torno a esta posibilidad. ^{[ 61 ]}

Los compuestos de zinc(I) son muy raros. El ion [Zn²⁺ _] ²⁺ ^está implicado en la formación de un vidrio diamagnético amarillo al disolver zinc metálico en ZnCl₂ fundido _. [ ^{62 ] El} núcleo [Zn²⁺ _] ²⁺ ^sería análogo al catión [Hg²⁺ _] ²⁺ ^presente en los compuestos de mercurio ( I). La naturaleza diamagnética del ion confirma su estructura dimérica. El primer compuesto de zinc(I) que contiene el enlace Zn–Zn, ₍ η⁵ ^- C₅Me₅ ₎ ₂Zn₂ _, se informó en ^{2004. [} ₆₃ ^]

Se conocen compuestos binarios de zinc para la mayoría de los metaloides y todos los no metales , excepto los gases nobles . El óxido ZnO es un polvo blanco que es casi insoluble en soluciones acuosas neutras, pero es anfótero , disolviéndose tanto en soluciones básicas fuertes como en soluciones ácidas. ^{[ 51 ]} Los otros calcogenuros ( ZnS , ZnSe , y ZnTe ) tienen diversas aplicaciones en electrónica y óptica. ^{[ 64 ]} Pnictogenuros ( Zn₃ N₂ ,Zn₃ P₂ ,Zn₃ Como₂ yZn₃ Sb₂ ), ^{[ 65 ] [ 66 ]} el peróxido (ZnO₂ ), el hidruro (ZnH₂ ), y el carburo (ZnC₂ ) también son conocidos. ^{[ 67 ]} De los cuatrohaluros,ZnF₂ tiene el carácter más iónico, mientras que los otros (ZnCl₂ ,ZnBr₂ yZnI₂ ) tienen puntos de fusión relativamente bajos y se consideran de carácter más covalente. ^{[ 68 ]}

En soluciones básicas débiles que contienen Zn ²⁺iones, el hidróxido Zn(OH)₂ se forma como unprecipitado. En soluciones alcalinas más fuertes, este hidróxido se disuelve para formar zincatos ([Zn(OH)₄] ²⁻). ^{[ 51 ]} El nitrato Zn(NO ₃ )₂ , cloratoZn(ClO₃)₂ , sulfatode ZnSO₄ , fosfatode zinc₃ (PO₄)₂ , molibdatoZnMoO₄ , cianuroZn(CN)₂ , arsenitoZn(AsO₂)₂ , arseniatoZn(AsO₄)₂ ·8H₂ Oy el cromatoZnCrO₄ (uno de los pocos compuestos de zinc coloreados) son algunos ejemplos de otros compuestos inorgánicos comunes de zinc. ^{[ 69 ] [ 70 ]}

Los compuestos organozinc son aquellos que contienen enlaces covalentes zinc- carbono . Dietilzinc ( (C₂ H₅)_El Znes un reactivo en química sintética. Se informó por primera vez en 1848 a partir de la reacción de zinc yyoduro de etilo, y fue el primer compuesto conocido que contenía unenlace sigma. ^{[ 71 ]}

El papel de cianuro de cobalto (prueba de Rinnmann para Zn) puede utilizarse como indicador químico de zinc. Se disuelven 4  g de _K₃Co (CN) _₆ y 1  g de KClO₃ _en  100 ml de agua. Se sumerge el papel en la solución y se seca a 100  °C. Se deposita una gota de la muestra sobre el papel seco y se calienta. Un disco verde indica la presencia de zinc. ^{[ 72 ]}

Se han descubierto varios ejemplos aislados del uso de zinc impuro en la antigüedad. Los minerales de zinc se utilizaban para fabricar latón, una aleación de zinc y cobre , miles de años antes del descubrimiento del zinc como elemento independiente. El latón de Judea, datado entre los siglos XIV y X a.  C., contiene un 23 % de zinc. ^{[ 22 ]}

El conocimiento de cómo producir latón se extendió a la Antigua Grecia en el  siglo VII  a. C., pero se fabricaron pocas variedades. ^{[ 23 ]} Se han encontrado ornamentos hechos de aleaciones que contienen entre un 80 y un 90 % de zinc, con plomo, hierro, antimonio y otros metales que componen el resto, con una antigüedad de 2500 años. ^{[ 36 ]} Se encontró una estatuilla posiblemente prehistórica que contiene un 87,5 % de zinc en un yacimiento arqueológico dacio . ^{[ 73 ]}

Estrabón, quien escribió en el siglo I a. C. (pero citando una obra ahora perdida del historiador Teopompo del siglo IV a. C. ), menciona «gotas de plata falsa» que, al mezclarse con cobre, forman latón. Esto podría referirse a pequeñas cantidades de zinc, un subproducto de la fundición de minerales sulfurados . ^{[ 74 ]} El zinc presente en dichos residuos en los hornos de fundición solía desecharse, ya que se consideraba inútil. ^{[ 75 ]}

Los romanos conocían la fabricación de latón hacia el año 30  a. C. ^{[ 76 ]} Fabricaban latón calentando calamina en polvo ( silicato o carbonato de zinc), carbón vegetal y cobre en un crisol. ^{[ 76 ]} El latón de calamina resultante se fundía o se martillaba para darle forma y usarlo en armas. ^{[ 77 ]} Algunas monedas acuñadas por los romanos en la era cristiana están hechas de lo que probablemente sea latón de calamina. ^{[ 78 ]}

Las píldoras más antiguas conocidas estaban hechas de los carbonatos de zinc hidrocincita y smithsonita. Estas píldoras se usaban para tratar el dolor de ojos y fueron encontradas a bordo del barco romano Relitto del Pozzino, que naufragó en el año 140 a. C. ^{[ 79 ] [ 80 ]}

La tablilla de zinc de Berna es una placa votiva que data de la Galia romana, hecha de una aleación compuesta principalmente de zinc. ^{[ 81 ]}

El Charaka Samhita , que se cree que fue escrito entre el 300 y el 500 d. C., ^{[ 82 ]} menciona un metal que, al oxidarse, produce pushpanjan , que se cree que es óxido de zinc. ^{[ 83 ]} Las minas de zinc en Zawar, cerca de Udaipur en la India, han estado activas desde el período Maurya ( c. 322 y 187 a. C.). Sin embargo, la fundición de zinc metálico aquí parece haber comenzado alrededor del siglo XII d. C. ^{[ 84 ] [ 85 ]} Una estimación es que este lugar produjo aproximadamente un millón de toneladas de zinc metálico y óxido de zinc desde el siglo XII hasta el siglo XVI. ^{[ 38 ]} Otra estimación da una producción total de 60 000 toneladas de zinc metálico durante este período. ^{[ 84 ]} El Rasaratna Samuccaya , escrito aproximadamente en el siglo XIII d. C., menciona dos tipos de minerales que contienen zinc: uno utilizado para la extracción de metales y otro utilizado con fines medicinales. ^{[ 85 ]}

El zinc fue reconocido claramente como un metal bajo la designación de Yasada o Jasada en el Léxico médico atribuido al rey hindú Madanapala (de la dinastía Taka) y escrito alrededor del año 1374. ^{[ 86 ]} La fundición y extracción de zinc impuro mediante la reducción de calamina con lana y otras sustancias orgánicas se realizó en el siglo XIII en la India. ^{[ 27 ] [ 87 ]} Los chinos no conocieron la técnica hasta el siglo XVII. ^{[ 87 ]}

Los alquimistas quemaban zinc metálico en el aire y recogían el óxido de zinc (ZnO) resultante en un condensador . Algunos alquimistas llamaban a este óxido de zinc lana philosophica , que en latín significa "lana de filósofo", porque se acumulaba en mechones lanosos, mientras que otros pensaban que parecía nieve blanca y lo llamaban nix album . ^{[ 88 ]}

El nombre del metal probablemente fue documentado por primera vez por Paracelso , un alquimista alemán nacido en Suiza, quien se refirió al metal como "zincum" o "zinken" en su libro Liber Mineralium II , en el siglo XVI. ^{[ 87 ] [ 89 ]} La palabra probablemente deriva del alemán zinke , y supuestamente significaba "como un diente, puntiagudo o dentado" (los cristales metálicos de zinc tienen una apariencia de aguja). ^{[ 90 ]} Zink también podría implicar "como el estaño" debido a su relación con el alemán zinn que significa estaño. ^{[ 91 ]} Otra posibilidad es que la palabra derive de la palabra persa سنگ seng que significa piedra. ^{[ 92 ]} El metal también era llamado estaño indio , tutanego , calamina y spinter . ^{[ 36 ]}

El metalúrgico alemán Andreas Libavius ​​recibió una cantidad de lo que llamó "calay" (del término malayo o hindi para estaño) procedente de Malabar , de un barco mercante capturado a los portugueses en el año 1596. ^{[ 93 ]} Libavius ​​describió las propiedades de la muestra, que podría haber sido zinc. El zinc se importaba regularmente a Europa desde Oriente en los siglos XVII y principios del XVIII, ^{[ 87 ]} pero a veces era muy caro. ^{[ c ]}

El zinc metálico fue aislado en la India hacia el año 1300 d. C. ^{[ 94 ] [ 95 ] [ 96 ]} Antes de ser aislado en Europa, se importó de la India alrededor del año 1600 d. C. ^{[ 97 ]} El Diccionario Universal de Postlewayt , una fuente contemporánea que proporciona información tecnológica en Europa, no menciona el zinc antes de 1751, pero el elemento fue estudiado antes de esa fecha. ^{[ 85 ] [ 98 ]}

El metalúrgico y alquimista flamenco P. M. de Respour informó haber extraído zinc metálico del óxido de zinc en 1668. ^{[ 38 ]} A principios del siglo XVIII, Étienne François Geoffroy describió cómo el óxido de zinc se condensa en cristales amarillos sobre barras de hierro colocadas sobre mineral de zinc que se está fundiendo. ^{[ 38 ]} En Gran Bretaña, se dice que John Lane realizó experimentos para fundir zinc, probablemente en Landore , antes de su bancarrota en 1726. ^{[ 99 ]}

En 1738, en Gran Bretaña, William Champion patentó un proceso para extraer zinc de la calamina en un horno de retorta vertical . ^{[ 100 ]} Su técnica se asemejaba a la utilizada en las minas de zinc de Zawar en Rajastán , pero no hay evidencia que sugiera que haya visitado Oriente. ^{[ 97 ]} El proceso de Champion se utilizó hasta 1851. ^{[ 87 ]}

Normalmente se le atribuye al químico alemán Andreas Marggraf el aislamiento del zinc metálico puro en Occidente, aunque el químico sueco Anton von Swab había destilado zinc a partir de calamina cuatro años antes. ^{[ 87 ]} En su experimento de 1746, Marggraf calentó una mezcla de calamina y carbón vegetal en un recipiente cerrado sin cobre para obtener un metal. ^{[ 101 ] [ 75 ]} Este procedimiento se volvió comercialmente viable en 1752. ^{[ 102 ]}

El hermano de William Champion, John, patentó en 1758 un proceso para calcinar sulfuro de zinc en un óxido utilizable en el proceso de retorta. ^{[ 36 ]} Antes de esto, solo se podía usar calamina para producir zinc. En 1798, Johann Christian Ruberg mejoró el proceso de fundición construyendo el primer horno de retorta horizontal. ^{[ 103 ]} Jean-Jacques Daniel Dony construyó un tipo diferente de horno de zinc horizontal en Bélgica que procesaba aún más zinc. ^{[ 87 ]} El médico italiano Luigi Galvani descubrió en 1780 que conectar la médula espinal de una rana recién disecada a un riel de hierro sujeto por un gancho de latón hacía que la pata de la rana se contrajera. ^{[ 104 ]} Pensó erróneamente que había descubierto una capacidad de los nervios y los músculos para crear electricidad y llamó al efecto " electricidad animal ". ^{[ 105 ]} Tanto la celda galvánica como el proceso de galvanización recibieron su nombre de Luigi Galvani, y sus descubrimientos allanaron el camino para las baterías eléctricas , la galvanización y la protección catódica . ^{[ 105 ]}

El amigo de Galvani, Alessandro Volta , continuó investigando el efecto e inventó la pila voltaica en 1800. ^{[ 104 ]} La pila de Volta consistía en una serie de celdas galvánicas simplificadas , cada una formada por una placa de cobre y otra de zinc conectadas por un electrolito . Al apilar estas unidades en serie, la pila voltaica (o «batería») en su conjunto tenía un voltaje mayor, que podía utilizarse con mayor facilidad que las celdas individuales. La electricidad se produce porque el potencial de Volta entre las dos placas metálicas hace que los electrones fluyan del zinc al cobre y corroan el zinc. ^{[ 104 ]}

El carácter no magnético del zinc y su falta de color en solución retrasaron el descubrimiento de su importancia para la bioquímica y la nutrición. ^{[ 106 ]} Esto cambió en 1940 cuando se demostró que la anhidrasa carbónica , una enzima que elimina el dióxido de carbono de la sangre, tenía zinc en su sitio activo . ^{[ 106 ]} La enzima digestiva carboxipeptidasa se convirtió en la segunda enzima conocida que contenía zinc en 1955. ^{[ 106 ]}

El zinc es el cuarto metal más común en uso, solo superado por el hierro , el aluminio y el cobre, con una producción anual de aproximadamente 13 millones de toneladas. ^{[ 39 ]} El mayor productor mundial de zinc es Nyrstar , una fusión de la australiana OZ Minerals y la belga Umicore . ^{[ 109 ]} Casi el 70% del zinc mundial proviene de la minería, mientras que más del 30% proviene del reciclaje de zinc secundario. ^{[ 110 ]} Se prevé que la proporción de zinc reciclado aumente a más del 50% para 2050. ^{[ 111 ]}

El zinc comercialmente puro se conoce como Grado Especial Alto, a menudo abreviado SHG , y tiene una pureza del 99,995%. ^{[ 112 ]}

A nivel mundial, el 95% del zinc nuevo se extrae de depósitos de mineral sulfurado , en los que la esfalerita (ZnS) casi siempre está mezclada con sulfuros de cobre, plomo y hierro. ^{[ 113 ] : 6} Las minas de zinc están dispersas por todo el mundo, siendo las principales áreas China, Australia y Perú. China produjo el 38% de la producción mundial de zinc en 2014. ^{[ 39 ]}

El zinc metálico se produce mediante metalurgia extractiva . ^{[ 114 ] : 7} El mineral se muele finamente y luego se somete a flotación por espuma para separar los minerales de la ganga (en función de su hidrofobicidad ), para obtener un concentrado de mineral de sulfuro de zinc ^{[ 114 ] : 16} que consta de aproximadamente un 50 % de zinc, un 32 % de azufre, un 13 % de hierro y un 5 % de SiO_2. ^{[ 114 ] : 16}​

El tostado convierte el concentrado de sulfuro de zinc en óxido de zinc: ^{[ 113 ]}

${\displaystyle {\ce {2ZnS + 3O2 ->[t^o] 2ZnO + 2SO2}}}$

El dióxido de azufre se utiliza para la producción de ácido sulfúrico, necesario para el proceso de lixiviación. Si se utilizan depósitos de carbonato de zinc , silicato de zinc o espinela de zinc (como el depósito de Skorpion en Namibia) para la producción de zinc, se puede omitir la tostación. ^{[ 115 ]}

Para su posterior procesamiento se utilizan dos métodos básicos: pirometalurgia o electroobtención . La pirometalurgia reduce el óxido de zinc con carbono o monóxido de carbono a 950 °C (1740 °F) para obtener el metal, que se destila como vapor de zinc para separarlo de otros metales, que no son volátiles a esas temperaturas. ^{[ 116 ]} El vapor de zinc se recoge en un condensador. ^{[ 113 ]} Las siguientes ecuaciones describen este proceso: ^{[ 113 ]}  

${\displaystyle {\ce {ZnO + C ->[950^oC] Zn + CO}}}$

${\displaystyle {\ce {ZnO + CO ->[950^oC] Zn + CO2}}}$

En la electroobtención , el zinc se lixivia del concentrado de mineral con ácido sulfúrico y las impurezas se precipitan: ^{[ 117 ]}

${\displaystyle {\ce {ZnO + H2SO4 -> ZnSO4 + H2O}}}$

Finalmente, el zinc se reduce por electrólisis . ^{[ 113 ]}

${\displaystyle {\ce {2ZnSO4 + 2H2O -> 2Zn + O2 + 2H2SO4}}}$

El ácido sulfúrico se regenera y se recicla en la etapa de lixiviación.

Cuando el acero galvanizado se introduce en un horno de arco eléctrico , el acero se funde, pero el recubrimiento de zinc se vaporiza y se convierte en polvo de horno; una acería promedio genera decenas de miles de toneladas de polvo al año con un contenido de zinc del 15 al 35 %. ^{[ 111 ]} El zinc se puede recuperar del polvo mediante varios procesos, principalmente el proceso Waelz (90 % en 2014). ^{[ 118 ]} El reciclaje de zinc produce 6,5  toneladas de CO₂ equivalente por tonelada de zinc, en comparación con un promedio de 3,64  toneladas en el proceso de minería. Varios procesos experimentales tienen como objetivo aumentar la eficiencia, reducir el gasto energético total y disminuir la producción de CO₂ a menos de la generada por la minería. ^{[ 111 ]} Estos incluyen el tratamiento de horno rotatorio de polvo de zinc peletizado ( plantas de Kimitsu , Nippon Steel); ^{[ 119 ] [ 120 ]} el proceso SDHL (Saage, Dittrich, Hasche, Langbein), una modificación de eficiencia del proceso Waelz; ^{[ 121 ]} el "proceso DK", un proceso de alto horno modificado que produce arrabio y polvo de zinc (óxido) a partir de polvos, lodos y otros residuos de alto horno; ^{[ 122 ]} y el proceso PRIMUS (horno de volatilización de zinc de múltiples etapas). ^{[ 123 ] [ 124 ]}

El refinado de los minerales de zinc sulfurados produce grandes volúmenes de dióxido de azufre y vapor de cadmio . La escoria de fundición y otros residuos contienen cantidades significativas de metales. Alrededor de 1,1  millones de toneladas de zinc metálico y 130 mil toneladas de plomo fueron extraídas y fundidas en las ciudades belgas de La Calamine y Plombières entre 1806 y 1882. ^{[ 125 ]} Los vertederos de las antiguas operaciones mineras lixivian zinc y cadmio, y los sedimentos del río Geul contienen cantidades no insignificantes de metales. ^{[ 125 ]} Hace unos dos mil años, las emisiones de zinc de la minería y la fundición totalizaban 10 mil toneladas al año. Tras multiplicarse por diez desde 1850, las emisiones de zinc alcanzaron un máximo de 3,4  millones de toneladas anuales en la década de 1980 y disminuyeron a 2,7  millones de toneladas en la década de 1990, si bien un estudio de 2005 sobre la troposfera ártica reveló que las concentraciones en esa región no reflejaban dicha disminución. Las emisiones antropogénicas y naturales se producen en una proporción de 20  a  1. ^{[ 14 ]}

El zinc en los ríos que atraviesan zonas industriales y mineras puede alcanzar hasta 20  ppm. ^{[ 126 ]} El tratamiento eficaz de las aguas residuales reduce considerablemente esta concentración; el tratamiento a lo largo del Rin , por ejemplo, ha disminuido los niveles de zinc a 50  ppb. ^{[ 126 ]} Concentraciones de zinc tan bajas como 2  ppm afectan negativamente la cantidad de oxígeno que los peces pueden transportar en su sangre. ^{[ 127 ]}

Históricamente responsable de los altos niveles de metales en el río Derwent , ^{[ 128 ]} la planta de zinc de Lutana es la mayor exportadora de Tasmania, generando el 2,5 % del PIB del estado y produciendo más de 250 000 toneladas de zinc al año. ^{[ 129 ]}

Los suelos contaminados con zinc proveniente de la minería, el refinado o la fertilización con lodos que contienen zinc pueden contener varios gramos de zinc por kilogramo de suelo seco. Niveles de zinc superiores a 500  ppm en el suelo interfieren con la capacidad de las plantas para absorber otros metales esenciales , como el hierro y el manganeso . Se han registrado niveles de zinc de 2000  ppm a 180 000  ppm (18 %) en algunas muestras de suelo. ^{[ 126 ]}

El zinc se utiliza con mayor frecuencia como agente anticorrosivo , [ ^{131 ] y} la galvanización (recubrimiento de hierro o acero ) es la forma más conocida. En 2009, en Estados Unidos, el 55 % o 893 000 toneladas de zinc metálico se utilizaron para galvanización. ^{[ 130 ]}

El zinc es más reactivo que el hierro o el acero y, por lo tanto, atraerá casi toda la oxidación local hasta que se corroa por completo. ^{[ 132 ]} Una capa superficial protectora de óxido y carbonato ( Zn₅ (OH)₆ (CO₃ )₂ )se forma a medida que el zinc se corroe. ^{[ 133 ]} Esta protección dura incluso después de que la capa de zinc se raye, pero se degrada con el tiempo a medida que el zinc se corroe. ^{[ 133 ]} El zinc se aplica electroquímicamente o como zinc fundido mediantegalvanizado por inmersión en calienteo pulverización. La galvanización se utiliza en cercas de malla ciclónica, barandillas, puentes colgantes, postes de luz, techos metálicos, intercambiadores de calor y carrocerías de automóviles. ^{[ 134 ]}

La reactividad relativa del zinc y su capacidad para atraer la oxidación hacia sí mismo lo convierten en un ánodo de sacrificio eficiente en la protección catódica (PC). Por ejemplo, la protección catódica de una tubería enterrada se puede lograr conectando ánodos hechos de zinc a la tubería. ^{[ 133 ]} El zinc actúa como el ánodo (extremo negativo) corroiéndose lentamente a medida que pasa corriente eléctrica a la tubería de acero. ^{[ 133 ] [ d ]} El zinc también se utiliza para proteger catódicamente metales que están expuestos al agua de mar. ^{[ 135 ]} Un disco de zinc unido al timón de hierro de un barco se corroerá lentamente mientras el timón permanece intacto. ^{[ 132 ]} De manera similar, un tapón de zinc unido a una hélice o al protector metálico de la quilla del barco proporciona protección temporal.

Con un potencial de electrodo estándar (SEP) de −0,76 voltios , el zinc se utiliza como material de ánodo para pilas primarias . (El litio más reactivo (SEP −3,04 V) se utiliza como ánodo en baterías de litio ). El zinc en polvo se utiliza de esta manera en baterías alcalinas y la carcasa (que también sirve como ánodo) de las baterías de zinc-carbono se forma a partir de láminas de zinc. ^{[ 136 ] [ 137 ]} También hay esfuerzos para utilizar el zinc como material de ánodo en pilas secundarias con una química de celda comparable, por ejemplo, mediante electrolitos avanzados. ^{[ 138 ]} El zinc se utiliza como ánodo o combustible de la batería/pila de combustible de zinc-aire . ^{[ 139 ] [ 140 ] [ 141 ]} La batería de flujo redox de zinc-cerio también se basa en una semicelda negativa a base de zinc. ^{[ 142 ]}

Una aleación de zinc muy utilizada es el latón, en el que el cobre se alea con entre un 3 % y un 45 % de zinc, según el tipo de latón. ^{[ 133 ]} El latón es generalmente más dúctil y resistente que el cobre, y tiene una resistencia a la corrosión superior . ^{[ 133 ]} Estas propiedades lo hacen útil en equipos de comunicación, herrajes, instrumentos musicales y válvulas de agua. ^{[ 133 ]}

Otras aleaciones de zinc ampliamente utilizadas incluyen la alpaca , el metal de las máquinas de escribir, la soldadura blanda y de aluminio , y el bronce comercial . ^{[ 27 ]} El zinc también se utiliza en los órganos de tubos contemporáneos como sustituto de la aleación tradicional de plomo/estaño en los tubos. ^{[ 143 ]} Las aleaciones de 85–88% de zinc, 4–10% de cobre y 2–8% de aluminio tienen un uso limitado en ciertos tipos de cojinetes de máquinas. El zinc ha sido el metal principal en las monedas estadounidenses de un centavo (pennies) desde 1982. ^{[ 144 ]} El núcleo de zinc está recubierto con una fina capa de cobre para dar la apariencia de una moneda de cobre. En 1994, se utilizaron 33.200 toneladas (36.600 toneladas cortas)  de zinc para producir 13.600 millones de pennies en los Estados Unidos. ^{[ 145 ]}

Las aleaciones de zinc con pequeñas cantidades de cobre, aluminio y magnesio son útiles en la fundición a presión y en la fundición centrífuga , especialmente en las industrias automotriz, eléctrica y de ferretería. ^{[ 27 ]} Estas aleaciones se comercializan bajo el nombre de Zamak . ^{[ 146 ]} Un ejemplo de esto es el zinc-aluminio . El bajo punto de fusión junto con la baja viscosidad de la aleación permite la producción de formas pequeñas y complejas. La baja temperatura de trabajo conduce a un enfriamiento rápido de los productos fundidos y una producción rápida para el ensamblaje. ^{[ 27 ] [ 147 ]} Otra aleación, comercializada bajo la marca Prestal, contiene 78% de zinc y 22% de aluminio, y se informa que es casi tan resistente como el acero pero tan maleable como el plástico. ^{[ 27 ] [ 148 ]} Esta superplasticidad de la aleación permite que se moldee utilizando moldes a presión hechos de cerámica y cemento. ^{[ 27 ]}

Aleaciones similares con la adición de una pequeña cantidad de plomo pueden laminarse en frío para formar láminas. Una aleación de 96 % de zinc y 4 % de aluminio se utiliza para fabricar matrices de estampado para aplicaciones de producción en serie bajas para las que las matrices de metal ferroso serían demasiado costosas. ^{[ 149 ]} Para fachadas de edificios, techos y otras aplicaciones de chapa metálica formadas por embutición profunda , conformado por rodillos o doblado , se utilizan aleaciones de zinc con titanio y cobre. ^{[ 150 ]} El zinc sin alear es demasiado frágil para estos procesos de fabricación. ^{[ 150 ]}

Debido a su densidad, bajo costo y facilidad de procesamiento, el zinc se utiliza como sustituto del plomo . A raíz de la preocupación por el plomo , el zinc se emplea en contrapesos para diversas aplicaciones, desde la pesca ^{[ 151 ]} hasta el equilibrado de neumáticos y volantes de inercia. ^{[ 152 ]}

El telururo de cadmio y zinc (CZT) es una aleación semiconductora que puede dividirse en una matriz de pequeños dispositivos sensores. ^{[ 153 ]} Estos dispositivos son similares a un circuito integrado y pueden detectar la energía de los fotones de rayos gamma incidentes . ^{[ 153 ]} Detrás de una máscara absorbente, la matriz de sensores de CZT puede determinar la dirección de los rayos. ^{[ 153 ]}

Aproximadamente una cuarta parte de toda la producción de zinc en los Estados Unidos en 2009 se consumió en compuestos de zinc; ^{[ 130 ]} una variedad de los cuales se utilizan industrialmente. El óxido de zinc se usa ampliamente como pigmento blanco en pinturas y como catalizador en la fabricación de caucho para dispersar el calor. El óxido de zinc se usa para proteger los polímeros de caucho y los plásticos de la radiación ultravioleta (UV). ^{[ 134 ]} Las propiedades semiconductoras del óxido de zinc lo hacen útil en varistores y productos de fotocopiado. ^{[ 154 ]} El ciclo zinc-óxido de zinc es un proceso termoquímico de dos etapas basado en zinc y óxido de zinc para la producción de hidrógeno . ^{[ 155 ]}

El cloruro de zinc se añade a menudo a la madera como retardante de fuego ^{[ 156 ]} y a veces como conservante de madera . ^{[ 157 ]} Se utiliza en la fabricación de otros productos químicos. ^{[ 156 ]} Metil zinc ( Zn(CH ₃ )₂ ) se utiliza en variassíntesis. ^{[ 158 ]} El sulfuro de zinc(ZnS) se utiliza enluminiscentescomo en las manecillas de los relojes,de rayos Xy televisión, ypinturas luminiscentes. ^{[ 159 ]} Los cristales de ZnS se utilizan enláseresque operan en lainfrarrojadel espectro. ^{[ 160 ]} El sulfato de zinces un producto químico entintesy pigmentos. ^{[ 156 ]} La piritiona de zincse utiliza enpinturasantiincrustantes ^{. [ 161 ]}

El polvo de zinc se usa a veces como propulsor en cohetes modelo . ^{[ 162 ]} Cuando se enciende una mezcla comprimida de 70 % de zinc y 30 % de azufre en polvo, se produce una violenta reacción química. ^{[ 162 ]} Esto produce sulfuro de zinc, junto con grandes cantidades de gas caliente, calor y luz. ^{[ 162 ]}

La chapa de zinc se utiliza como revestimiento duradero para techos, paredes y encimeras, estas últimas frecuentes en bistrós y bares de ostras , y se caracteriza por el aspecto rústico que le confiere la oxidación de su superficie durante su uso, formando una pátina gris azulada, y por su susceptibilidad a los arañazos. ^{[ 163 ] [ 164 ] [ 165 ] [ 166 ]}

⁶⁴El Zn , el isótopo más abundante del zinc, es muy susceptible a la activación neutrónica , transformándose en el altamente radiactivo ⁶⁵El Zn , que tiene una vida media de 244 días y produce una intensa radiación gamma . Debido a esto, el óxido de zinc utilizado en reactores nucleares como agente anticorrosivo está empobrecido en ⁶⁴Zn antes de su uso, esto se llama óxido de zinc empobrecido . Por la misma razón, el zinc se ha propuesto como material de salinización para armas nucleares ( el cobalto es otro material de salinización más conocido). ^{[ 167 ]} Una cubierta de ⁶⁴ enriquecido isotópicamenteEl Zn sería irradiado por el intenso flujo de neutrones de alta energía de un arma termonuclear en explosión, formando una gran cantidad de ⁶⁵El Zn aumenta significativamente la radiactividad de la lluvia radiactiva del arma . ^{[ 167 ]} No se tiene conocimiento de que un arma de este tipo haya sido construida, probada o utilizada jamás. ^{[ 167 ]}

⁶⁵El Zn se utiliza como trazador para estudiar cómo se desgastan las aleaciones que contienen zinc, o la trayectoria y el papel del zinc en los organismos. ^{[ 168 ]}

Los complejos de ditiocarbamato de zinc se utilizan como fungicidas agrícolas ; estos incluyen Zineb , Metiram, Propineb y Ziram. ^{[ 169 ]} El naftenato de zinc se utiliza como conservante de madera. ^{[ 170 ]} El zinc en forma de ZDDP se utiliza como aditivo antidesgaste para piezas metálicas en aceite de motor. ^{[ 171 ]}

La química de los compuestos organozinc es la ciencia que estudia los compuestos que contienen enlaces carbono-zinc, y describe sus propiedades físicas, síntesis y reacciones químicas. Muchos compuestos organozinc son de importancia comercial. ^{[ 173 ] [ 174 ] [ 175 ] [ 176 ]} Entre sus aplicaciones importantes se encuentran:

• La reacción de Frankland-Duppa en la que un éster de oxalato (ROCOCOOR) reacciona con un haluro de alquilo R'X, zinc y ácido clorhídrico para formar ésteres α-hidroxicarboxílicos RR'COHCOOR ^{[ 177 ] [ 178 ]}
• Los compuestos organozíncicos presentan una reactividad similar a la de los reactivos de Grignard , pero son mucho menos nucleofílicos, además de ser costosos y difíciles de manipular. Los organozíncicos suelen realizar adiciones nucleofílicas sobre electrófilos como los aldehídos , que posteriormente se reducen a alcoholes . Entre los compuestos de diorganozinc disponibles comercialmente se encuentran el dimetilzinc , el dietilzinc y el difenilzinc . Al igual que los reactivos de Grignard, los organozíncicos se producen comúnmente a partir de precursores organobromados .

El zinc ha encontrado numerosos usos en catálisis en síntesis orgánica, incluyendo la síntesis enantioselectiva , siendo una alternativa económica y fácilmente disponible a los complejos de metales preciosos. Los resultados cuantitativos (rendimiento y exceso enantiomérico ) obtenidos con catalizadores de zinc quirales pueden ser comparables a los logrados con paladio, rutenio, iridio y otros. ^{[ 179 ]}

En la mayoría de los suplementos diarios de vitaminas y minerales de venta libre en tabletas individuales , el zinc se incluye en formas como óxido de zinc , acetato de zinc , gluconato de zinc o quelato de aminoácido de zinc. ^{[ 180 ] [ 181 ]}

En general, se recomienda la suplementación con zinc como medida preventiva en países con alto riesgo de deficiencia de zinc (como los de ingresos bajos y medios). ^{[ 182 ]} Si bien el sulfato de zinc es una forma de zinc de uso común, el citrato, el gluconato y el picolinato de zinc también pueden ser opciones válidas. Estas formas se absorben mejor que el óxido de zinc. ^{[ 183 ]}

Las preparaciones tópicas de zinc incluyen aquellas que se usan sobre la piel, a menudo en forma de óxido de zinc . El óxido de zinc es generalmente reconocido por la FDA como seguro y eficaz ^{[ 194 ]} y se considera muy fotoestable. ^{[ 195 ]} El óxido de zinc es uno de los ingredientes activos más comunes formulados en protectores solares para mitigar las quemaduras solares . ^{[ 76 ]} Aplicado en una capa fina en la zona del pañal del bebé ( perineo ) con cada cambio de pañal, puede proteger contra la dermatitis del pañal . ^{[ 76 ]}

El zinc quelado se utiliza en pastas dentales y enjuagues bucales para prevenir el mal aliento ; el citrato de zinc ayuda a reducir la acumulación de sarro . ^{[ 196 ] [ 197 ]}

El piritionato de zinc se incluye ampliamente en los champús para prevenir la caspa. ^{[ 198 ]}

También se ha demostrado que el zinc tópico trata eficazmente y prolonga la remisión del herpes genital . ^{[ 199 ]}

El zinc es un ácido de Lewis eficiente , lo que lo convierte en un agente catalítico útil en la hidroxilación y otras reacciones enzimáticas. ^{[ 213 ]} El metal también tiene una geometría de coordinación flexible , lo que permite a las proteínas que lo utilizan cambiar rápidamente de conformación para realizar reacciones biológicas. ^{[ 214 ]} Dos ejemplos de enzimas que contienen zinc son la anhidrasa carbónica y la carboxipeptidasa , que son vitales para los procesos del dióxido de carbono ( CO ).₂ ) regulación y digestión de proteínas, respectivamente. ^{[ 215 ]}

En la sangre de los vertebrados, la anhidrasa carbónica convierte el CO₂₂ en bicarbonato y la misma enzima transforma el bicarbonato de nuevo enCO₂ para la exhalación a través de los pulmones. ^{[ 216 ]} Sin esta enzima, esta conversión ocurriría aproximadamente un millón de veces más lento ^{[ 217 ]} alpHde 7 o requeriría un pH de 10 o más. ^{[ 218 ]} La β-anhidrasa carbónica no relacionada es necesaria en las plantas para la formación de hojas, la síntesis deácido indolacético(auxina) yla fermentación alcohólica. ^{[ 219 ]}

La carboxipeptidasa rompe los enlaces peptídicos durante la digestión de las proteínas. Se forma un enlace covalente coordinado entre el péptido terminal y un grupo C=O unido al zinc, lo que confiere al carbono una carga positiva. Esto ayuda a crear una cavidad hidrofóbica en la enzima cerca del zinc, que atrae la parte no polar de la proteína que se está digiriendo. ^{[ 215 ]}

El zinc ha sido reconocido como un mensajero capaz de activar vías de señalización. Muchas de estas vías constituyen la fuerza impulsora del crecimiento aberrante del cáncer. Pueden ser blanco de los transportadores ZIP . ^{[ 220 ]}

El zinc desempeña un papel puramente estructural en los dedos de zinc , torsiones y cúmulos. ^{[ 221 ]} Los dedos de zinc forman parte de algunos factores de transcripción , que son proteínas que reconocen secuencias de bases de ADN durante la replicación y transcripción del ADN . Cada uno de los nueve o diez Zn ²⁺Los iones en un dedo de zinc ayudan a mantener la estructura del dedo uniéndose de forma coordinada a cuatro aminoácidos en el factor de transcripción. ^{[ 217 ]}

En el plasma sanguíneo , el zinc se une y es transportado por la albúmina (60%, baja afinidad) y la transferrina (10%). ^{[ 203 ]} Debido a que la transferrina también transporta hierro, el exceso de hierro reduce la absorción de zinc, y viceversa. Existe un antagonismo similar con el cobre. ^{[ 222 ]} La concentración de zinc en el plasma sanguíneo permanece relativamente constante independientemente de la ingesta de zinc. ^{[ 213 ]} Las células de la glándula salival, la próstata, el sistema inmunitario y el intestino utilizan la señalización del zinc para comunicarse con otras células. ^{[ 223 ]}

El zinc puede almacenarse en reservas de metalotioneína dentro de los microorganismos o en los intestinos o el hígado de los animales. ^{[ 224 ]} La metalotioneína en las células intestinales es capaz de ajustar la absorción de zinc entre un 15 y un 40 %. ^{[ 225 ]} Sin embargo, una ingesta inadecuada o excesiva de zinc puede ser perjudicial; el exceso de zinc afecta particularmente la absorción de cobre, ya que la metalotioneína absorbe ambos metales. ^{[ 226 ]}

El transportador de dopamina humano contiene un sitio de unión de zinc extracelular de alta afinidad que, al unirse al zinc, inhibe la recaptación de dopamina y amplifica el eflujo de dopamina inducido por anfetamina in vitro . ^{[ 227 ] [ 228 ] [ 229 ]} El transportador de serotonina y el transportador de norepinefrina humanos no contienen sitios de unión de zinc. ^{[ 229 ]} Algunas proteínas de unión de calcio con dominio EF-hand , como S100 o NCS-1, también pueden unirse a iones de zinc. ^{[ 230 ]}

Casi dos mil millones de personas en el mundo en desarrollo tienen deficiencia de zinc. Los grupos en riesgo incluyen niños en países en desarrollo y ancianos con enfermedades crónicas. ^{[ 19 ]} En los niños, causa un aumento de infecciones y diarrea y contribuye a la muerte de aproximadamente 800 000 niños en todo el mundo por año. ^{[ 16 ]} La Organización Mundial de la Salud recomienda la suplementación con zinc para la desnutrición grave y la diarrea. ^{[ 240 ]} Los suplementos de zinc ayudan a prevenir enfermedades y reducir la mortalidad, especialmente entre los niños con bajo peso al nacer o retraso del crecimiento. ^{[ 240 ]} Sin embargo, los suplementos de zinc no deben administrarse solos, porque muchas personas en el mundo en desarrollo tienen varias deficiencias, y el zinc interactúa con otros micronutrientes . ^{[ 241 ]} Si bien la deficiencia de zinc generalmente se debe a una ingesta dietética insuficiente, puede estar asociada con malabsorción , acrodermatitis enteropática , enfermedad hepática crónica, enfermedad renal crónica, enfermedad de células falciformes , diabetes , cáncer y otras enfermedades crónicas. ^{[ 19 ]}

En Estados Unidos, una encuesta federal sobre el consumo de alimentos determinó que, para mujeres y hombres mayores de 19 años, el consumo promedio era de 9,7 y 14,2  mg/día, respectivamente. En el caso de las mujeres, el 17 % consumía menos de la ingesta diaria recomendada (IDR), y en el de los hombres, el 11 %. Los porcentajes por debajo de la IDR aumentaban con la edad. ^{[ 242 ]} La actualización más reciente publicada de la encuesta (NHANES 2013-2014) reportó promedios más bajos (9,3 y 13,2  mg/día), con una disminución de la ingesta con la edad. ^{[ 243 ]}

Los síntomas de la deficiencia leve de zinc son diversos. ^{[ 213 ]} Los resultados clínicos incluyen retraso del crecimiento, diarrea, impotencia y retraso en la maduración sexual, alopecia , lesiones oculares y cutáneas, disminución del apetito, alteración de la cognición, deterioro de las funciones inmunitarias, defectos en el uso de carbohidratos y teratogénesis reproductiva . ^{[ 213 ]} La deficiencia de zinc deprime la inmunidad, ^{[ 244 ]} pero el exceso de zinc también lo hace. ^{[ 203 ]}

Despite some concerns,^[245] western vegetarians and vegans do not suffer any more from overt zinc deficiency than meat-eaters.^[246] Major plant sources of zinc include cooked dried beans, sea vegetables, fortified cereals, soy foods, nuts, peas, and seeds.^[245] However, phytates in many whole-grains and fibers may interfere with zinc absorption and marginal zinc intake has poorly understood effects. The zinc chelatorphytate, found in seeds and cerealbran, can contribute to zinc malabsorption.^[19] Some evidence suggests that more than the US RDA (8 mg/day for adult women; 11 mg/day for adult men) may be needed in those whose diet is high in phytates, such as some vegetarians.^[245] The European Food Safety Authority (EFSA) guidelines attempt to compensate for this by recommending higher zinc intake when dietary phytate intake is greater.^[231] These considerations must be balanced against the paucity of adequate zinc biomarkers, and the most widely used indicator, plasma zinc, has poor sensitivity and specificity.^[247]

Species of Calluna, Erica and Vaccinium can grow in zinc-metalliferous soils, because translocation of toxic ions is prevented by the action of ericoid mycorrhizal fungi.^[248]

Zinc deficiency appears to be the most common micronutrient deficiency in crop plants; it is particularly common in high-pH soils.^[249] Zinc-deficient soil is cultivated in the cropland of about half of Turkey and India, a third of China, and most of Western Australia. Substantial responses to zinc fertilization have been reported in these areas.^[14] Plants that grow in soils that are zinc-deficient are more susceptible to disease. Zinc is added to the soil primarily through the weathering of rocks, but humans have added zinc through fossil fuel combustion, mine waste, phosphate fertilizers, pesticide (zinc phosphide), limestone, manure, sewage sludge, and particles from galvanized surfaces. Excess zinc is toxic to plants, although zinc toxicity is far less widespread.^[14]

Aunque el zinc es esencial para una buena salud, su exceso puede ser perjudicial. La absorción excesiva de zinc suprime la absorción de cobre y hierro. ^{[ 226 ]} El ion zinc libre en solución es altamente tóxico para plantas, invertebrados e incluso peces vertebrados. ^{[ 250 ]} El modelo de actividad del ion libre está bien establecido en la literatura y muestra que cantidades micromolares del ion libre matan a algunos organismos. Un ejemplo reciente mostró que 6 micromolares mataron al 93 % de todas las Daphnia en agua. ^{[ 251 ]}

El ion zinc libre es un potente ácido de Lewis, capaz de corroerse . El ácido estomacal contiene ácido clorhídrico , en el cual el zinc metálico se disuelve fácilmente para formar cloruro de zinc corrosivo. Ingerir una moneda estadounidense de un centavo posterior a 1982 (97,5 % de zinc) puede dañar la mucosa estomacal debido a la alta solubilidad del ion zinc en el estómago ácido. ^{[ 252 ]}

La evidencia muestra que las personas que toman 100–300  mg de zinc diariamente pueden sufrir deficiencia de cobre inducida . Un ensayo de 2007 observó que los hombres mayores que tomaban 80  mg diarios fueron hospitalizados por complicaciones urinarias con más frecuencia que aquellos que tomaban un placebo. ^{[ 253 ]} Los niveles de 100–300  mg pueden interferir con el uso de cobre y hierro o afectar negativamente el colesterol. ^{[ 226 ]} El zinc en exceso de 500  ppm en el suelo interfiere con la absorción de las plantas de otros metales esenciales, como el hierro y el manganeso. ^{[ 126 ]} Una condición llamada temblores de zinc o "escalofríos de zinc" puede ser inducida por la inhalación de humos de zinc mientras se sueldan o se realizan soldaduras de materiales galvanizados. ^{[ 159 ]} El zinc es un ingrediente común de la crema para dentaduras postizas que puede contener entre 17 y 38  mg de zinc por gramo. Se han reportado discapacidades e incluso muertes por el uso excesivo de estos productos. ^{[ 254 ]}

La Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) afirma que el zinc daña los receptores nerviosos de la nariz, causando anosmia . También se observaron casos de anosmia en la década de 1930, cuando se utilizaron preparados de zinc en un intento fallido de prevenir las infecciones por polio . ^{[ 255 ]} El 16 de junio de 2009, la FDA ordenó la retirada de los estantes de las tiendas de los productos nasales para el resfriado a base de zinc. La FDA indicó que la pérdida del olfato puede ser mortal, ya que las personas con olfato afectado no pueden detectar fugas de gas o humo, ni saber si un alimento está en mal estado antes de consumirlo. ^{[ 256 ]}

Investigaciones recientes sugieren que el antimicrobiano tópico piritionato de zinc es un potente inductor de la respuesta al choque térmico que puede afectar la integridad genómica con la inducción de una crisis energética dependiente de PARP en queratinocitos y melanocitos humanos cultivados . ^{[ 257 ]}

En 1982, la Casa de la Moneda de EE. UU. comenzó a acuñar centavos recubiertos de cobre, pero que contenían principalmente zinc. Los centavos de zinc presentan riesgo de intoxicación por zinc, que puede ser mortal. Un caso reportado de ingestión crónica de 425 centavos (más de 1  kg de zinc) resultó en la muerte debido a sepsis bacteriana y fúngica gastrointestinal . Otro paciente que ingirió 12  gramos de zinc mostró solo letargo y ataxia (falta grave de coordinación de los movimientos musculares). ^{[ 258 ]} Se han reportado varios otros casos de personas que sufren intoxicación por zinc por la ingestión de monedas de zinc. ^{[ 259 ] [ 260 ]}

En ocasiones, los perros ingieren monedas pequeñas, lo que requiere la extracción veterinaria de los objetos extraños. El contenido de zinc de algunas monedas puede causar toxicidad por zinc, que suele ser mortal en perros debido a anemia hemolítica grave y daño hepático o renal; los vómitos y la diarrea son posibles síntomas. ^{[ 261 ]} El zinc es altamente tóxico para los loros y la intoxicación a menudo puede ser mortal. ^{[ 262 ]} El consumo de zumos de frutas almacenados en latas galvanizadas ha provocado intoxicaciones masivas de loros por zinc. ^{[ 76 ]}