Seng
Seng, (bahasa Inggris: zinc, bahasa Latin: zincum) adalah sebuah unsur kimia dengan lambang Zn dan nomor atom 30. Seng adalah logam yang sedikit rapuh pada suhu kamar dan memiliki penampilan keabu-abuan keperakan ketika oksidasi dihilangkan. Ia merupakan unsur pertama dalam golongan 12 (IIB) dari tabel periodik. Dalam beberapa hal, seng secara kimiawi mirip dengan magnesium: kedua unsur ini hanya menunjukkan satu bilangan oksidasi normal (+2), dan ion Zn2+ dan Mg2+ memiliki ukuran yang sama.[catatan 1] Seng merupakan unsur paling melimpah ke-24 di kerak Bumi dan memiliki lima isotop stabil. Bijih seng yang paling umum adalah sfalerit (seng campuran), sebuah mineral seng sulfida. Lode terbesar yang bisa diterapkan berada di Australia, Asia, dan Amerika Serikat. Seng dimurnikan melalui pengapungan buih bijih, pemanggangan, dan ekstraksi akhir menggunakan listrik (pengekstraksian listrik). Kuningan, sebuah paduan tembaga dan seng dalam berbagai proporsi, digunakan sejak milenium ketiga SM di wilayah Aegean dan wilayah yang saat ini meliputi Irak, Uni Emirat Arab, Kalmykia, Turkmenistan dan Georgia. Pada milenium kedua SM, ia digunakan di wilayah yang saat ini termasuk India Barat, Uzbekistan, Iran, Suriah, Irak, dan Israel.[3][4][5] Logam seng tidak diproduksi dalam skala besar sampai abad ke-12 di India, meskipun diketahui oleh orang Romawi dan Yunani kuno.[6] Tambang Rajasthan telah memberikan bukti pasti produksi seng sejak abad ke-6 SM.[7] Sampai saat ini, bukti tertua seng murni berasal dari Zawar, di Rajasthan, pada awal abad ke-9 M ketika proses penyulingan digunakan untuk membuat seng murni.[8] Para alkemis membakar seng di udara untuk membentuk apa yang mereka sebut "wol filsuf" atau "salju putih". Unsur ini mungkin dinamai oleh alkemis Paracelsus dari kata bahasa Jerman Zinke (cabang, gigi). Kimiawan Jerman Andreas Sigismund Marggraf dikreditkan dengan menemukan seng logam murni pada tahun 1746. Karya Luigi Galvani dan Alessandro Volta menemukan sifat elektrokimia seng pada tahun 1800. Pelapisan seng tahan korosi dari besi (galvanisasi celup panas) merupakan aplikasi utama untuk seng. Aplikasi lainnya ialah dalam baterai listrik, coran nonstruktural kecil, dan paduan seperti kuningan. Berbagai senyawa seng yang umum digunakan, seperti seng karbonat dan seng glukonat (sebagai suplemen makanan), seng klorida (dalam deodoran), seng pirition (sampo anti ketombe), seng sulfida (dalam cat luminesen), dan dimetilseng atau dietilseng dalam laboratorium organik. Seng merupakan sebuah mineral penting, yang diperlukan untuk perkembangan pranatal dan pascanatal.[9] Kekurangan seng memengaruhi sekitar dua miliar orang di negara berkembang dan berhubungan dengan banyak penyakit.[10] Pada anak-anak, defisiensi menyebabkan retardasi pertumbuhan, keterlambatan pematangan seksual, kerentanan infeksi, dan diare.[9] Enzim dengan atom seng di pusat reaktif tersebar luas dalam biokimia, seperti alkohol dehidrogenase pada manusia.[11] Konsumsi seng berlebih dapat menyebabkan ataksia, letargi, dan kekurangan tembaga. KarakteristikSifat fisikSeng adalah logam diamagnetik berwarna putih kebiruan dan berkilau,[12] meskipun nilai komersial yang paling umum dari logam ini memiliki hasil akhir yang kusam.[13] Ia agak kurang padat daripada besi dan memiliki struktur kristal heksagon, dengan bentuk susunan padat heksagon terdistorsi, di mana setiap atom memiliki enam tetangga terdekat (pada jarak 265,9 pm) di bidangnya sendiri dan enam lainnya pada jarak yang lebih jauh (290,6 pm).[14] Logam ini keras dan rapuh pada sebagian besar suhu tetapi menjadi lunak antara suhu 100 hingga 150 °C.[12][13] Di atas suhu 210 °C, logam ini menjadi rapuh lagi dan dapat dihancurkan dengan cara dipukul.[15] Seng adalah konduktor listrik yang wajar.[12] Untuk sebuah logam, seng memiliki titik lebur dan titik didih yang relatif rendah (419,5 °C dan 907 °C).[16] Titik leburnya menjadi yang paling rendah dari semua logam blok-d lainnya selain raksa dan kadmium; untuk alasan ini di antara beberapa alasan lainnya, seng, kadmium, dan raksa sering tidak dianggap sebagai logam transisi seperti logam blok-d lainnya.[16] Banyak paduan mengandung seng, termasuk kuningan. Logam lain yang telah lama diketahui membentuk paduan biner dengan seng adalah aluminium, antimon, bismut, emas, besi, timbal, raksa, perak, timah, magnesium, kobalt, nikel, telurium, dan natrium.[17] Meskipun baik seng maupun zirkonium tidak bersifat feromagnetik, paduan mereka, ZrZn2, menunjukkan feromagnetisme di bawah suhu 35 K.[12] KeterjadianSeng membentuk sekitar 75 ppm (0,0075%) dari kerak Bumi, menjadikannya unsur paling melimpah ke-24. Konsentrasi latar belakang seng yang khas tidak melebihi 1 μg/m3 di atmosfer; 300 mg/kg dalam tanah; 100 mg/kg dalam vegetasi; 20 μg/L di air tawar dan 5 μg/L di air laut.[18] Unsur ini biasanya ditemukan dalam hubungan dengan logam dasar lainnya seperti tembaga dan timbal dalam bijih.[19] Seng merupakan unsur kalkofil, artinya unsur ini lebih mungkin ditemukan dalam mineral bersama dengan belerang dan kalkogen berat lainnya, daripada dengan kalkogen ringan oksigen atau dengan unsur elektronegatif nonkalkogen seperti halogen. Sulfida terbentuk sebagai kerak yang memadat di bawah kondisi reduksi atmosfer Bumi awal.[20] Sfalerit, yang merupakan bentuk seng sulfida, adalah bijih yang mengandung seng yang paling banyak ditambang karena konsentratnya mengandung 60–62% seng.[19] Sumber mineral lain untuk seng termasuk smithsonit (seng karbonat), hemimorfit (seng silikat), wurtzit (seng sulfida lain), dan kadang-kadang hidrozinkit (seng karbonat dasar).[21] Dengan pengecualian wurtzit, semua mineral lain ini dibentuk oleh pelapukan seng sulfida yang primordial.[20] Sumber daya seng dunia yang teridentifikasi berjumlah sekitar 1,9–2,8 miliar ton.[22][23] Deposito besar berada di Australia, Kanada dan Amerika Serikat, dengan cadangan terbesar berada di Iran.[20][24][25] Perkiraan terbaru dari basis cadangan untuk seng (memenuhi kriteria fisik minimum yang ditentukan terkait dengan penambangan dan praktik produksi saat ini) dibuat pada tahun 2009 dan dihitung menjadi sekitar 480 Mt.[26] Di sisi lain, cadangan seng merupakan badan bijih yang diidentifikasi secara geologis yang kesesuaiannya untuk pemulihan berdasarkan ekonomi (lokasi, kadar, kualitas, dan kuantitas) pada saat penentuan. Karena eksplorasi dan pengembangan tambang merupakan proses yang berkelanjutan, jumlah cadangan seng bukanlah jumlah yang tetap dan keberlanjutan pasokan bijih seng tidak dapat dinilai hanya dengan mengekstrapolasi umur tambang gabungan dari tambang seng saat ini. Konsep ini didukung dengan baik oleh data dari Survei Geologi Amerika Serikat (USGS), yang menggambarkan bahwa meskipun produksi seng olahan meningkat 80% antara tahun 1990 dan 2010, masa pakai cadangan untuk seng tetap tidak berubah. Sekitar 346 juta ton seng telah diekstraksi sepanjang sejarah hingga tahun 2002, dan para ahli memperkirakan bahwa sekitar 109–305 juta ton seng telah digunakan.[27][28][29]  IsotopLima isotop stabil seng terdapat di alam, dengan 64Zn menjadi isotop yang paling melimpah (49,17% kelimpahan alami).[30][31] Isotop lain yang ditemukan di alam adalah 66Zn (27,73%), 67Zn (4,04%), 68Zn (18,45%), dan 70Zn (0,61%).[31] Beberapa lusin radioisotop telah dikarakterisasi. 65Zn, yang memiliki waktu paruh 243,66 hari, adalah radioisotop yang paling tidak aktif, diikuti oleh 72Zn dengan waktu paruh 46,5 jam.[30] Seng memiliki 10 isomer nuklir. 69mZn memiliki waktu paruh terpanjang, 13,76 jam.[30] Superskrip m menunjukkan bahwa ia merupakan isotop metastabil. Inti isotop metastabil berada dalam keadaan tereksitasi dan akan kembali ke keadaan dasar dengan memancarkan foton dalam bentuk sinar gama. 61Zn memiliki tiga keadaan metastabil tereksitasi dan 73Zn memiliki dua.[32] Isotop 65Zn, 71Zn, 77Zn dan 78Zn masing-masing hanya memiliki satu keadaan metastabil tereksitasi.[30] Mode peluruhan yang paling umum dari radioisotop seng dengan nomor massa lebih rendah dari 66 adalah penangkapan elektron. Produk peluruhan yang dihasilkan dari penangkapan elektron adalah isotop tembaga.[30]
Mode peluruhan yang paling umum dari radioisotop seng dengan nomor massa lebih tinggi dari 66 adalah peluruhan beta (β−), yang menghasilkan isotop galium.[30] Senyawa dan sifat kimiaReaktivitasSeng memiliki konfigurasi elektron [Ar]3d104s2 dan merupakan anggota golongan 12 dari tabel periodik. Ia merupakan logam yang cukup reaktif dan zat pereduksi yang kuat.[33] Permukaan seng murni cepat ternoda, dan akhirnya membentuk lapisan pasivasi pelindung dari seng karbonat dasar, Zn5(OH)6(CO3)2, melalui reaksi dengan karbon dioksida atmosfer.[34] Seng terbakar di udara dengan nyala hijau kebiruan terang, mengeluarkan asap seng oksida.[35] Seng mudah bereaksi dengan asam, alkali dan nonlogam lainnya.[36] Seng yang sangat murni hanya bereaksi lambat pada suhu kamar dengan asam.[35] Asam kuat, seperti asam klorida atau sulfat, dapat menghilangkan lapisan pasivasi dan reaksi selanjutnya dengan kedua asam tersebut melepaskan gas hidrogen.[35] Sifat kimia seng didominasi oleh bilangan oksidasi +2. Ketika senyawa dalam bilangan oksidasi ini terbentuk, kulit terluar elektron s hilang, menghasilkan ion seng telanjang dengan konfigurasi elektron [Ar]3d10.[37] Dalam larutan berair kompleks oktahedron, [Zn(H2O)6]2+ merupakan spesies yang dominan.[38] Volatilisasi seng dalam kombinasi dengan seng klorida pada suhu di atas 285 °C menunjukkan pembentukan Zn2Cl2, senyawa seng dengan bilangan oksidasi +1.[35] Tidak ada senyawa seng dalam bilangan oksidasi positif selain +1 atau +2 yang diketahui.[39] Perhitungan menunjukkan bahwa senyawa seng dengan bilangan oksidasi +4 tidak mungkin ada.[40] Zn(III) diperkirakan ada dengan adanya trianion elektronegatif kuat;[41] namun, ada beberapa keraguan seputar kemungkinan ini.[42] Tetapi pada tahun 2021, senyawa lain telah dilaporkan dengan lebih banyak bukti yang memiliki bilangan oksidasi +3 dengan rumus ZnBeB11(CN)12.[43] Sifat kimia seng mirip dengan sifat kimia logam transisi baris pertama akhir, nikel dan tembaga, meskipun ia memiliki kulit-d yang terisi dan senyawanya bersifat diamagnetik serta sebagian besar tidak berwarna.[44] Jari-jari ionik seng dan magnesium kebetulan hampir identik. Karena itu beberapa garam ekuivalen memiliki struktur kristal yang sama,[45] dan dalam keadaan lain di mana jari-jari ionik merupakan faktor penentu, sifat kimia seng memiliki banyak kesamaan dengan magnesium.[35] Dalam hal lain, ada sedikit kesamaan dengan logam transisi baris pertama akhir. Seng cenderung membentuk ikatan dengan tingkat kovalensi yang lebih besar dan kompleks yang jauh lebih stabil dengan donor -N dan -S.[44] Kompleks seng sebagian besar memiliki koordinasi -4 atau -6, meskipun kompleks koordinasi-5 juga telah diketahui.[35] Senyawa seng(I)Senyawa seng(I) sangatlah jarang. Ion [Zn2]2+ terlibat dalam pembentukan kaca diamagnetik kuning dengan melarutkan seng logam dalam ZnCl2 cair.[46] Inti [Zn2]2+ akan analog dengan kation [Hg2]2+ yang ada dalam senyawa raksa(I). Sifat diamagnetik ion ini menegaskan struktur dimernya. Senyawa seng(I) pertama yang mengandung ikatan Zn–Zn, (η5-C5Me5)2Zn2. Senyawa seng(II)  Senyawa biner seng dikenal untuk sebagian besar metaloid dan semua nonlogam kecuali gas mulia. Seng oksida ZnO adalah bubuk putih yang hampir tidak larut dalam larutan berair netral, tetapi bersifat amfoter, larut dalam larutan basa kuat dan asam.[35] Kalkogenida seng lainnya (ZnS, ZnSe, dan ZnTe) memiliki aplikasi yang bervariasi dalam elektronika dan optika.[47] Seng pniktogenida (Zn3N2, Zn3P2, Zn3As2 dan Zn3Sb2),[48][49] seng peroksida (ZnO2), seng hidrida (ZnH2), dan seng karbida (ZnC2) juga telah diketahui.[50] Dari keempat halida seng, ZnF2 memiliki sifat ionik paling besar, sedangkan yang lainnya (ZnCl2, ZnBr2, dan ZnI2) memiliki titik lebur yang relatif rendah dan dianggap lebih bersifat kovalen.[51] Dalam larutan basa lemah yang mengandung ion Zn2+, seng hidroksida (Zn(OH)2) terbentuk sebagai endapan putih. Dalam larutan alkali yang lebih kuat, hidroksida ini dilarutkan untuk membentuk zinkat ([Zn(OH)4]2−).[35] Seng nitrat (Zn(NO3)2), seng klorat (Zn(ClO3)2), seng sulfat (ZnSO4), seng fosfat (Zn3(PO4)2), seng molibdat (ZnMoO4), seng sianida (Zn(CN)2), seng arsenit (Zn(AsO2)2), seng arsenat (Zn(AsO4)2·8H2O), dan seng kromat (ZnCrO4) (salah satu dari sedikit senyawa seng berwarna) merupakan beberapa contoh senyawa anorganik umum lainnya dari seng.[52][53] Senyawa organoseng merupakan senyawa yang mengandung ikatan kovalen seng–karbon. Dietilseng ((C2H5)2Zn) merupakan sebuah reagen dalam kimia sintetis. Ia pertama kali dilaporkan pada tahun 1848 dari reaksi seng dan etil iodida, dan merupakan senyawa pertama yang diketahui mengandung ikatan sigma logam–karbon.[54] Tes untuk sengKertas Kobaltisianida (tes Rinnmann untuk Zn) dapat digunakan sebagai indikator kimia untuk seng. 4 gram K3Co(CN)6 dan 1 gram KClO3 dilarutkan dalam 100 ml air. Kertas dicelupkan ke dalam larutan dan dikeringkan pada suhu 100 °C. Satu tetes sampel diteteskan ke atas kertas kering dan dipanaskan. Cakram hijau menunjukkan adanya seng.[55] SejarahPenggunaan kunoCharaka Samhita, diperkirakan ditulis antara tahun 300 dan 500 M,[56] menyebutkan sebuah logam yang, ketika dioksidasi, menghasilkan pushpanjan, yang dianggap sebagai seng oksida.[57] Tambang seng di Zawar, dekat Udaipur di India, telah aktif sejak periode Maurya (sekitar 322 dan 187 SM). Peleburan seng logam di sini, bagaimanapun, tampaknya telah dimulai sekitar abad ke-12 M.[58][59] Satu perkiraan adalah bahwa lokasi ini menghasilkan sekitar satu juta ton seng logam dan seng oksida dari abad ke-12 hingga ke-16.[21] Perkiraan lain memberikan total produksi 60.000 ton seng logam selama periode ini.[58] Rasaratna Samuccaya, yang ditulis sekitar abad ke-13 M, menyebutkan dua jenis bijih yang mengandung seng: satu digunakan untuk ekstraksi logam dan lainnya digunakan untuk tujuan pengobatan.[59]  Berbagai contoh terisolasi dari penggunaan seng tidak murni di zaman kuno telah ditemukan. Bijih seng digunakan untuk membuat kuningan paduan seng–tembaga ribuan tahun sebelum penemuan seng sebagai unsur terpisah. Kuningan Yudea dari abad ke-14 hingga ke-10 SM mengandung 23% seng.[4] Pengetahuan mengenai cara memproduksi kuningan menyebar ke Yunani Kuno pada abad ke-7 SM, tetapi hanya sedikit varietas yang dibuat.[5] Ornamen yang terbuat dari paduan yang mengandung 80–90% seng, dengan timbal, besi, antimon, dan logam lain yang menyusun sisanya, telah ditemukan berusia 2.500 tahun.[19] Sebuah patung prasejarah yang mungkin mengandung 87,5% seng ditemukan di situs arkeologi Dacia.[60] Pil tertua yang diketahui terbuat dari seng karbonat, hidrozinkit, dan smithsonit. Pil-pil tersebut digunakan untuk sakit mata dan ditemukan di atas kapal Romawi Relitto del Pozzino yang karam pada 140 SM.[61][62] Pembuatan kuningan dikenal oleh orang Romawi sekitar tahun 30 SM.[63] Mereka membuat kuningan dengan memanaskan kalamin bubuk (seng silikat atau karbonat), arang dan tembaga bersama-sama dalam wadah.[63] Kuningan kalamin yang dihasilkan kemudian dicor atau ditempa untuk digunakan dalam persenjataan.[64] Beberapa koin yang dibuat oleh orang Romawi di era Kristen terbuat dari kuningan kalamin.[65] Tulisan Strabo pada abad ke-1 SM (tetapi mengutip karya sejarawan abad ke-4 SM Theopompos yang sekarang hilang) menyebutkan "tetesan perak palsu" yang bila dicampur dengan tembaga akan menghasilkan kuningan. Ini mungkin merujuk pada sejumlah kecil seng yang merupakan produk sampingan dari peleburan bijih sulfida.[66] Seng dalam sisa-sisa seperti itu dalam oven peleburan biasanya dibuang karena dianggap tidak berharga.[67] Tablet seng Bern adalah sebuah plakat nazar yang berasal dari Galia Romawi yang terbuat dari paduan yang sebagian besar adalah seng.[68] Studi awal dan penamaanSeng secara jelas diakui sebagai logam di bawah sebutan Yasada atau Jasada dalam leksikon medis yang dianggap berasal dari raja Hindu Madanapala (dari dinasti Taka) dan ditulis sekitar tahun 1374.[69] Peleburan dan ekstraksi seng tidak murni dengan mereduksi kalamin dengan wol dan zat organik lainnya dilakukan pada abad ke-13 di India.[12][70] Orang Tiongkok tidak mempelajari teknik ini sampai abad ke-17.[70] .svg) Para alkemis membakar logam seng di udara dan mengumpulkan seng oksida yang dihasilkan pada sebuah kondensor. Beberapa alkemis menyebut seng oksida ini sebagai lana philosophica, Latin untuk "wol filsuf", karena ia dikumpulkan dalam jumbai wol, sedangkan yang lain berpikir bahwa ia tampak seperti salju putih dan menamakannya nix album.[71] Nama logam ini mungkin pertama kali didokumentasikan oleh Paracelsus, seorang alkemis Jerman kelahiran Swiss, yang menyebut logam ini sebagai "zincum" atau "zinken" dalam bukunya yang berjudul Liber Mineralium II, pada abad ke-16.[70][72] Kata ini mungkin berasal dari bahasa Jerman zinke, dan konon berarti "seperti gigi, runcing atau bergerigi" (kristal seng metalik memiliki penampilan seperti jarum).[73] Zink juga bisa berarti "mirip timah" karena hubungannya dengan zinn dari bahasa Jerman yang berarti timah.[74] Namun, kemungkinan lain menyatakan bahwa kata tersebut berasal dari kata Persia سنگ seng yang berarti batu.[75] Logam ini juga disebut timah India, tutanego, kalamin, dan spinter.[19] Ahli metalurgi Jerman Andreas Libavius menerima sejumlah apa yang dia sebut "calay" Malabar dari sebuah kapal kargo yang ditangkap dari Portugis pada tahun 1596.[76] Libavius menggambarkan sifat-sifat sampel, yang mungkin adalah seng. Seng secara teratur diimpor ke Eropa dari Timur pada abad ke-17 dan awal abad ke-18,[70] tetapi pada waktu itu ia kadang-kadang sangat mahal.[catatan 2] Isolasi Seng logam diisolasi di India pada tahun 1300 M,[77][78][79] jauh lebih awal daripada di Barat. Sebelum diisolasi di Eropa, seng diimpor dari India sekitar tahun 1600 M.[80] Universal Dictionary Postlewayt, sumber kontemporer yang memberikan informasi teknologi di Eropa, tidak menyebutkan seng sebelum tahun 1751 tetapi unsur tersebut dipelajari sebelum itu.[59][81] Ahli metalurgi dan alkemis Flemish P. M. de Respour melaporkan bahwa ia telah mengekstraksi seng logam dari seng oksida pada tahun 1668.[21] Pada awal abad ke-18, Étienne François Geoffroy menggambarkan bagaimana seng oksida mengembun sebagai kristal kuning pada batangan besi yang ditempatkan di atas bijih seng yang sedang dilebur.[21] Di Britania Raya, John Lane dikatakan telah melakukan eksperimen untuk melebur seng, mungkin di Landore, sebelum kebangkrutannya pada tahun 1726.[82] Pada tahun 1738 di Britania Raya, William Champion mematenkan proses untuk mengekstrak seng dari kalamin dalam peleburan gaya retot vertikal.[83] Tekniknya mirip dengan yang digunakan di tambang seng Zawar di Rajasthan, tetapi tidak ada bukti yang menunjukkan bahwa dia mengunjungi Timur.[80] Proses Champion digunakan sampai tahun 1851.[70] Kimiawan Jerman Andreas Marggraf biasanya mendapat pujian karena menemukan seng logam murni, meskipun ahli kimia Swedia Anton von Swab telah menyuling seng dari kalamin empat tahun sebelumnya.[70] Dalam percobaannya di tahun 1746, Marggraf memanaskan campuran kalamin dan arang dalam wadah tertutup tanpa tembaga untuk mendapatkan sebuah logam.[67][84] Prosedur ini menjadi praktis secara komersial pada tahun 1752.[85] Pekerjaan berikutnya Saudara William Champion, John, mematenkan sebuah proses pada tahun 1758 untuk mengalsinasi seng sulfida menjadi oksida yang dapat digunakan dalam proses retot.[19] Sebelum ini, hanya kalamin yang dapat digunakan untuk memproduksi seng. Pada tahun 1798, Johann Christian Ruberg meningkatkan proses peleburan dengan membangun pelebur retot horizontal pertama.[86] Jean-Jacques Daniel Dony membangun berbagai jenis pelebur seng horizontal di Belgia yang memproses lebih banyak seng.[70] Dokter Italia Luigi Galvani menemukan pada tahun 1780 bahwa menghubungkan sumsum tulang belakang katak yang baru dibedah ke rel besi yang dipasang dengan kait kuningan menyebabkan kaki katak berkedut.[87] Dia salah mengira dia telah menemukan kemampuan saraf dan otot untuk menciptakan listrik dan menyebut efek tersebut sebagai "listrik hewan".[88] Sel Galvanik dan proses galvanisasi dinamai untuk Luigi Galvani, dan penemuannya membuka jalan bagi baterai listrik, galvanisasi, dan proteksi katodik.[88] Teman Galvani, Alessandro Volta, terus meneliti efek tadi dan menemukan tumpukan Volta pada tahun 1800.[87] Tumpukan Volta terdiri dari setumpuk sel Galvanik yang disederhanakan, masing-masing menjadi satu pelat tembaga dan satu seng yang dihubungkan oleh elektrolit. Dengan menumpuk unit-unit ini secara seri, tumpukan (atau "baterai") Volta secara keseluruhan memiliki tegangan yang lebih tinggi, yang dapat digunakan lebih mudah daripada sel tunggal. Listrik dihasilkan karena potensial Volta antara dua pelat logam membuat elektron mengalir dari seng ke tembaga dan menimbulkan korosi pada seng.[87] Karakter nonmagnetik seng dan kurangnya warna dalam larutan menunda penemuan pentingnya untuk biokimia dan nutrisi.[89] Hal ini berubah pada tahun 1940 ketika karbonat anhidrase, enzim yang membersihkan karbon dioksida dari darah, terbukti memiliki seng di situs aktifnya.[89] Enzim pencernaan karboksipeptidase menjadi enzim yang mengandung seng kedua yang diketahui pada tahun 1955.[89] ProduksiPenambangan dan pengolahan
    27°57′17″S 016°46′00″E / 27.95472°S 16.76667°E  27°49′09″S 016°36′28″E / 27.81917°S 16.60778°E Seng adalah logam keempat yang paling umum digunakan, di bawah besi, aluminium, dan tembaga dengan produksi tahunan sekitar 13 juta ton.[22] Produsen seng terbesar di dunia adalah Nyrstar, penggabungan dari OZ Minerals Australia dan Umicore Belgia.[91] Sekitar 70% seng dunia berasal dari pertambangan, sedangkan 30% sisanya berasal dari daur ulang seng sekunder.[92] Seng murni komersial dikenal sebagai Special High Grade (Kelas Tinggi Khusus), sering disingkat sebagai SHG, dan murni 99,995%.[93] Di seluruh dunia, 95% seng baru ditambang dari deposit bijih sulfida, di mana sfalerit (ZnS) hampir selalu dicampur dengan sulfida tembaga, timah, dan besi.[94] Tambang seng tersebar di seluruh dunia, dengan tambang utama seng berada di Tiongkok, Australia, dan Peru. Tiongkok menghasilkan 38% dari output seng global pada tahun 2014.[22] Logam seng diproduksi menggunakan metalurgi ekstraktif.[95] Bijih seng ditumbuk halus, kemudian dimasukkan melalui pengapungan untuk memisahkan mineral dari gangue (berdasarkan sifat hidrofobisitas), untuk mendapatkan konsentrat bijih seng sulfida[95] yang terdiri sekitar 50% seng, 32% belerang, 13% besi, dan 5% SiO2.[95] Pemanggangan mengubah konsentrat seng sulfida menjadi seng oksida:[94] Sulfur dioksida digunakan untuk produksi asam sulfat, yang diperlukan untuk proses pelindian. Jika endapan seng karbonat, seng silikat, atau seng-spinel (seperti Deposit Skorpion di Namibia) digunakan untuk produksi seng, pemanggangan dapat dihilangkan.[96] Untuk pemrosesan lebih lanjut, dua metode dasar digunakan: pirometalurgi atau pengekstraksian listrik. Pirometalurgi mereduksi seng oksida dengan karbon atau karbon monoksida pada 950 °C (1.740 °F) ke dalam logam, yang disuling sebagai uap seng untuk memisahkannya dari logam lain, yang tidak mudah menguap pada suhu tersebut.[97] Uap seng kemudian dikumpulkan dalam kondensor.[94] Persamaan di bawah ini menggambarkan proses ini:[94] Dalam pengekstraksian listrik, seng dilindikan dari konsentrat bijih oleh asam sulfat dan kotoran diendapkan:[98] Akhirnya, seng direduksi dengan elektrolisis.[94] Asam sulfat diregenerasi dan didaur ulang ke langkah pelindian. Ketika bahan baku tergalvanisasi diumpankan ke sebuah tanur busur listrik, seng dipulihkan dari debu dengan sejumlah proses, terutama proses Waelz (90% pada 2014).[99] Dampak lingkunganPenyempurnaan bijih seng sulfida menghasilkan sejumlah besar sulfur dioksida dan uap kadmium. Terak peleburan dan residu lainnya mengandung sejumlah besar logam. Sekitar 1,1 juta ton seng logam dan 130 ribu ton timbal ditambang dan dilebur di kota La Calamine dan Plombières di Belgia antara tahun 1806 dan 1882.[100] Tempat pembuangan dari operasi penambangan dan pelindian seng dan kadmium masa lalu serta sedimen Sungai Geul, mengandung jumlah logam yang tidak sepele.[100] Sekitar dua ribu tahun yang lalu, emisi seng dari pertambangan dan peleburan mencapai 10 ribu ton per tahun. Setelah meningkat 10 kali lipat dari tahun 1850, emisi seng mencapai puncaknya pada 3,4 juta ton per tahun pada 1980-an dan menurun menjadi 2,7 juta ton pada 1990-an, meskipun studi tahun 2005 mengenai troposfer Arktik menemukan bahwa konsentrasi di sana tidak mencerminkan penurunan. Emisi buatan manusia dan alami terjadi pada rasio 20 banding 1.[101] Seng di sungai yang mengalir melalui kawasan industri dan pertambangan bisa mencapai 20 ppm.[102] Pengolahan limbah yang efektif sangat mengurangi hal ini; pemulihan di sepanjang Sungai Rhein, misalnya, telah menurunkan kadar seng hingga 50 ppb.[102] Konsentrasi seng serendah 2 ppm memengaruhi jumlah oksigen yang dapat dibawa ikan dalam darahnya.[103] Tanah yang terkontaminasi seng dari penambangan, pemurnian, atau pemupukan dengan lumpur yang mengandung seng dapat mengandung beberapa gram seng per kilogram tanah kering. Kadar seng yang melebihi 500 ppm dalam tanah mengganggu kemampuan tanaman untuk menyerap logam-logam esensial lainnya, seperti besi dan mangan. Kadar seng dari 2000 ppm hingga 180.000 ppm (18%) telah dicatat di beberapa sampel tanah.[102] AplikasiAplikasi utama seng, diantaranya (angka diberikan untuk AS)[106]
Antikorosi dan baterai Seng paling sering digunakan sebagai zat antikorosi,[107] dan galvanisasi (pelapisan besi atau baja) adalah bentuk yang paling dikenal. Pada tahun 2009 di Amerika Serikat, 55% atau 893.000 ton logam seng digunakan untuk galvanisasi.[106] Seng lebih reaktif daripada besi atau baja dan dengan demikian akan menarik hampir semua oksidasi lokal sampai ia benar-benar terkorosi.[108] Lapisan permukaan pelindung oksida dan karbonat (Zn5(OH)6(CO3)2) terbentuk sebagai korosi seng.[109] Perlindungan ini bertahan bahkan setelah lapisan seng tergores tetapi menurun seiring waktu karena seng terkorosi.[109] Seng diterapkan secara elektrokimia atau sebagai seng cair melalui penyemprotan atau galvanisasi celup panas. Galvanisasi digunakan pada pagar rantai, pagar pengaman, jembatan gantung, tiang lampu, atap logam, penukar panas, dan badan mobil.[110] Reaktivitas relatif seng dan kemampuannya untuk menarik oksidasi ke dirinya sendiri membuatnya menjadi anode pengorban dalam proteksi katodik (cathodic protection, CP). Misalnya, perlindungan katodik dari pipa yang terkubur dapat dicapai dengan menghubungkan anode yang terbuat dari seng ke pipa.[109] Seng bertindak sebagai anode (terminus negatif) dengan terkorosi secara perlahan saat mengalirkan arus listrik ke pipa baja.[109][catatan 3] Seng juga digunakan untuk melindungi logam yang terpapar air laut secara katodik.[111] Piringan seng yang menempel pada kemudi besi kapal akan perlahan terkorosi, sementara kemudi tetap utuh.[108] Demikian pula, sumbat seng yang dipasang pada baling-baling atau pelindung logam untuk lunas kapal memberikan perlindungan sementara. Dengan potensial elektrode standar (standard electrode potential, SEP) sebesar −0,76 volt, seng digunakan sebagai bahan anode untuk baterai. (Litium yang lebih reaktif (SEP −3,04 V) digunakan untuk anode dalam baterai litium). Seng bubuk digunakan dengan cara ini dalam baterai alkalin dan pelindung (yang juga berfungsi sebagai anode) baterai seng–karbon dibentuk dari lembaran seng.[112][113] Seng digunakan sebagai anode atau bahan bakar sel bahan bakar/baterai seng–udara.[114][115][116] Baterai aliran redoks seng–serium juga bergantung pada setengah sel negatif berbasis seng.[117] PaduanPaduan seng yang banyak digunakan adalah kuningan, di mana tembaga dicampur dengan seng dari 3% hingga 45%, tergantung pada jenis kuningannya.[109] Kuningan umumnya lebih ulet dan lebih kuat dari tembaga, dan memiliki ketahanan korosi yang unggul.[109] Sifat-sifat ini membuatnya berguna dalam peralatan komunikasi, perangkat keras, alat musik, dan katup air.[109]  Paduan seng lain yang banyak digunakan, di antaranya perak nikel, logam mesin tik, solder lunak dan aluminium, dan perunggu komersial.[12] Seng juga digunakan dalam organ pipa kontemporer sebagai pengganti paduan timbal/timah tradisional dalam pipa.[118] Paduan 85–88% seng, 4–10% tembaga, dan 2–8% aluminium memilih penggunaan terbatas pada jenis bantalan mesin tertentu. Seng telah menjadi logam utama dalam koin satu sen Amerika (penny) sejak 1982.[119] Inti seng dilapisi dengan lapisan tipis tembaga untuk memberikan tampilan seperti koin tembaga. Pada tahun 1994, 33.200 ton (36.600 ton pendek) seng digunakan untuk menghasilkan 13,6 miliar sen di Amerika Serikat.[120] Paduan seng dengan sejumlah kecil tembaga, aluminium, dan magnesium berguna dalam pengecoran mati (die casting) serta pengecoran berputar (spin casting), terutama dalam industri otomotif, listrik, dan perangkat keras.[12] Paduan-paduan ini dipasarkan dengan nama Zamak.[121] Contohnya adalah seng aluminium. Titik lebur yang rendah bersama dengan viskositas rendah dari paduan memungkinkan produksi bentuk kecil dan rumit. Suhu kerja yang rendah menyebabkan pendinginan yang cepat dari produk cor dan produksi yang cepat untuk perakitan.[12][122] Paduan lain, dipasarkan dengan merek Prestal, mengandung 78% seng dan 22% aluminium, dan dilaporkan hampir sekuat baja tetapi dapat ditempa seperti plastik.[12][123] Superplastisitas paduan ini memungkinkannya untuk dicetak menggunakan cetakan yang terbuat dari keramik dan semen.[12] Paduan serupa dengan penambahan sedikit timbal dapat digulung dingin menjadi lembaran. Paduan seng 96% dan aluminium 4% digunakan untuk membuat stamping mati untuk aplikasi yang dijalankan dengan produksi rendah dimana logam besi mati akan terlalu mahal.[124] Untuk fasad bangunan, atap, dan aplikasi lain untuk logam lembaran yang dibentuk oleh deep drawing, pembentukan rol, atau pembengkokan, digunakanlah paduan seng dengan titanium dan tembaga.[125] Seng murni terlalu rapuh untuk proses manufaktur ini.[125] Sebagai bahan padat, murah, mudah dikerjakan, seng digunakan sebagai pengganti timbal. Di tengah kekhawatiran timbal, seng muncul dalam bobot untuk berbagai aplikasi mulai dari memancing[126] hingga timbangan ban dan roda gila.[127] Kadmium seng telurida (cadmium zinc telluride, CZT) adalah sebuah paduan semikonduktor yang dapat dibagi menjadi berbagai perangkat penginderaan kecil.[128] Perangkat ini mirip dengan sirkuit terpadu dan dapat mendeteksi energi foton sinar gama yang masuk.[128] Saat berada di balik topeng penyerap, susunan sensor CZT dapat menentukan arah sinar.[128] Kegunaan industri lainnya Kira-kira seperempat dari semua keluaran seng di Amerika Serikat pada tahun 2009 dikonsumsi dalam senyawa seng;[106] beberapa di antaranya digunakan secara industri. Seng oksida banyak digunakan sebagai pigmen putih pada cat dan sebagai katalis dalam pembuatan karet untuk mendispersikan panas. Seng oksida digunakan untuk melindungi polimer karet dan plastik dari radiasi ultraviolet (UV).[110] Sifat semikonduktor seng oksida membuatnya berguna dalam v | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![{\displaystyle {2\,\mathrm {ZnS} {}+{}3\,\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\xrightarrow {\mathrm {t} {\vphantom {A}}^{o}} } {}2\,\mathrm {ZnO} {}+{}2\,\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/686cb2d7d73dea23bc0e3431bfab4016d5fd71ed)
![{\displaystyle {\mathrm {ZnO} {}+{}\mathrm {CO} {}\mathrel {\xrightarrow {950{\vphantom {A}}^{o}\mathrm {C} } } {}\mathrm {Zn} {}+{}\mathrm {CO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/ab85d04dfa0b8e0280b72062a5ecbe660fd247b1)
![{\displaystyle {\mathrm {ZnO} {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {ZnSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/8dece6d8838ec01b21c572dbe4e3404d47f6aa05)
![{\displaystyle {2\,\mathrm {ZnSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {Zn} {}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/347f94534be68e78b991b2639b79b8b2f91b90a7)
