亜鉛のソースを表示

{{Elementbox
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|japanese name=亜鉛
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|electrons per shell=2, 8, 18, 2
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|japanese crystal structure=[[六方晶系]]
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|oxidation states comment=[[両性酸化物]]
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|1st ionization energy=906.4
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|atomic radius=[[1 E-10 m|134]]
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|covalent radius=[[1 E-10 m|122±4]]
|Van der Waals radius=[[1 E-10 m|139]]
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|electrical resistivity at 20=59.0 n
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|speed of sound rod at r.t.=(rolled) 3850
|Young's modulus=108
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|Mohs hardness=2.5
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|Brinell hardness=412
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|isotopes=
{{Elementbox_isotopes_stable | mn=[[亜鉛64|64]] | sym=Zn | na=48.6 % | n=34}}
{{Elementbox_isotopes_decay2 | mn=[[亜鉛65|65]] | sym=Zn
 | na=[[人工放射性同位体|syn]] | hl=[[1 E7 s|243.8 d]]
 | dm1=[[電子捕獲|ε]] | de1=1.3519 | pn1=[[銅65|65]] | ps1=[[銅|Cu]]
 | dm2=[[ガンマ崩壊|γ]] | de2=1.1155 | pn2= | ps2=-}}
{{Elementbox_isotopes_stable | mn=[[亜鉛66|66]] | sym=Zn | na=27.9 % | n=36}}
{{Elementbox_isotopes_stable | mn=[[亜鉛67|67]] | sym=Zn | na=4.1 % | n=37}}
{{Elementbox_isotopes_stable | mn=[[亜鉛68|68]] | sym=Zn | na=18.8 % | n=38}}
{{Elementbox_isotopes_decay2_2hl | mn=[[亜鉛69|69]] | sym=Zn
 | na=[[人工放射性同位体|syn]] | hl1=[[1 E4 s|13.76 h]]
 | dm1=[[ベータ崩壊|β<sup>−</sup>]] | de1=.906 | pn1=[[ガリウム69|69]] | ps1=[[ガリウム|Ga]] | hl2=[[1 E3 s|56 m]]
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{{Elementbox_isotopes_stable | mn=[[亜鉛70|70]] | sym=Zn | na=0.6 % | n=40}}
{{Elementbox_isotopes_decay2_2hl | mn=[[亜鉛71|71]] | sym=Zn
 | na=[[人工放射性同位体|syn]] | hl1=[[1 E5 s |3.97 d]]
 | dm1=[[ベータ崩壊|β<sup>−</sup>]] | de1=2.82 | pn1=[[ガリウム71|71]] | ps1=[[ガリウム|Ga]] | hl2=[[1 E2 s|2.4 m]]
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{{Elementbox_isotopes_decay | mn=[[亜鉛72|72]] | sym=Zn
 | na=[[人工放射性同位体|syn]] | hl=[[1 E5 s|46.5 h]]
 | dm=[[ベータ崩壊|β<sup>−</sup>]] | de=0.458 | pn=[[ガリウム72|72]] | ps=[[ガリウム|Ga]]}}
|isotopes comment=
}}
'''亜鉛'''（あえん、{{lang-en-short|zinc}}、{{lang-la-short|zincum}}）は、[[原子番号]]30の[[金属元素]]。[[元素記号]]は '''Zn'''。[[亜鉛族元素]]の一つ。安定な[[結晶]]構造は、[[六方最密充填構造]] (HCP) の[[金属]]。[[必須ミネラル]]（無機質）16種の一つ。

== 名称 ==
鉛製造工業の副産物として得られていた亜鉛の表面は平滑ではなく、[[櫛]]の歯 (Zinken) のような筋状になっていたので、Zinkと呼ばれるようになった<ref>大学教育研究会編『化学ー物質と人間の歴史―』開成出版、1985年、ISBN 4-87603-044-8</ref>。

日本では[[黄銅|真鍮]]を意味する鍮石という言葉は[[天平]]年間から記録があり、[[文禄]]年間には真鍮という名称に変化している。その当時すなわち16世紀終わり頃、亜鉛は中国名で倭鉛(「入火即成煙飛去。以其似鉛而性猛，故名之曰“倭”云 」『[[天工開物]]』)と呼ばれ、[[ポルトガル]]ではツタンナガ (Tutanaga) といったが、これを日本では[[トタン|トタン（吐丹）]]と呼んだ<ref name=nishikawa>西川精一『新版金属工学入門』アグネ技術センター、p. 405、 2001年</ref>。

亜鉛という言葉は1713年（[[正徳 (日本)|正徳]]3年）に『[[和漢三才図会]]』に記録されたのが最初であるとされる<ref name=nishikawa>西川精一『新版金属工学入門』アグネ技術センター、p. 405、 2001年</ref>。

== 性質 ==
=== 物理的性質 ===
亜鉛は[[光沢]]を有し、[[反磁性]]を示す青味を帯びた銀白色の金属である<ref name="CRCp4-41">{{harvnb|CRC|2006|p='''4'''–41}}<!-- sic "-" not a range! --></ref>。[[融点]]は419.5 {{℃}}、[[沸点]]は907 {{℃}}と金属としては比較的低い<ref name="ZincMetalProps">{{Cite web|url=http://xn--q9j2c9fqfxds58svd1g.com/|title=Zinc Metal Properties|accessdate=2015-04-07|date=2008|publisher=American Galvanizers Association|archiveurl=http://www.galvanizeit.org/design-and-fabrication/design-considerations/zinc-metal-properties|archivedate=2015-04-07}}</ref>。比重は鉄よりも小さく7.14<ref>Wells A.F. (1984) ''Structural Inorganic Chemistry'' 5th edition p 1277 Oxford Science Publications ISBN 0-19-855370-6</ref>。常温では[[脆性|脆い]]が、約100 〜150 {{℃}}の範囲のみで展性、[[塑性|延性]]に富むようになる<ref name="CRCp4-41"/><ref name="Heiserman1992p123">{{harvnb|Heiserman|1992|p=123}}</ref>。210 {{℃}}を超えると、再び脆性を示すようになる<ref>{{Cite book|url=https://books.google.com/?id=SSkKAAAAIAAJ|title=The Useful Metals and Their Alloys|first=John|last=Scoffern|publisher=Houlston and Wright|date=1861|pages=591–603|accessdate=April 6, 2009}}</ref>。亜鉛は良好な[[電気伝導体]]である<ref name="CRCp4-41"/>。

単体金属の[[格子定数]]はa = 265.9 [[ピコメートル|pm]]、c = 493.7 pm (25 {{℃}}) で、理想的な六方最密充填構造よりもやや c 軸方向に伸びている。c 軸方向の[[熱膨張率]]は a 軸方向の約3.5倍と異方性が強く現れ、線膨張率は a 軸方向（c 軸と垂直）は1.50×10<sup>−5</sup> K<sup>−1</sup>、c 軸方向では5.30×10<sup>−5</sup> K<sup>−1</sup>である<ref name=binran>日本化学会編『化学便覧 基礎編 改訂4版』丸善、1993年</ref>。亜鉛を曲げると双晶変化によるスズ鳴きが起こる<ref>{{Cite book|和書|title=図解入門最新金属の基本がわかる事典|author=田中和明|page=143|year=2015|publisher=秀和システム|isbn=9784798044316}}</ref>。

亜鉛を含む[[合金]]は多く、銅との合金である[[真鍮]]がよく知られている。その他の亜鉛と二元合金を形成する金属としては、[[アルミニウム]]、[[アンチモン]]、[[ビスマス]]、[[金]]、[[鉄]]、[[鉛]]、[[水銀]]、[[銀]]、[[スズ]]、[[マグネシウム]]、[[コバルト]]、[[ニッケル]]、[[テルル]]、[[ナトリウム]]が知られている<ref>{{Cite book|title=Production and Properties of Zinc: A Treatise on the Occurrence and Distribution of Zinc Ore, the Commercial and Technical Conditions Affecting the Production of the Spelter, Its Chemical and Physical Properties and Uses in the Arts, Together with a Historical and Statistical Review of the Industry|last=Ingalls|first=Walter Renton|publisher=The Engineering and Mining Journal|date=1902|pages=142–6|url=https://books.google.com/?id=RhNDAAAAIAAJ&pg=PA133}}</ref>。亜鉛と[[ジルコニウム]]は共に[[強磁性]]ではないが、その合金ZrZn<sub>2</sub>は35 [[ケルビン|K]]以下の温度で強磁性を示す<ref name="CRCp4-41"/>。

=== 化学的性質 ===
亜鉛は[[周期表]]の[[第12族元素]]に属し、[Ar]3d<sup>10</sup>4s<sup>2</sup>の[[電子配置]]を取る。単体亜鉛は中程度の反応性を持つ金属であり、強[[還元剤]]として働く<ref name=CRC2006p8-29>{{harvnb|CRC|2006|pp='''8'''–29}}</ref>。純粋な金属の表面は湿った空気中で錆びて{{仮リンク|変色|en|Tarnish}}しやすく、最終的には空気中の[[二酸化炭素]]との反応によって塩基性[[炭酸亜鉛]]からなる灰白色の[[不動態]]皮膜が形成される<ref>{{Cite book|publisher=CRC Press|date=1994|page=121|isbn=0-8247-9213-0|title=Corrosion Resistance of Zinc and Zinc Alloys| first=Frank C.|last=Porter}}</ref>。

亜鉛は空気中で燃焼して明るい青緑色の[[炎色反応|炎色]]を発しながら[[酸化亜鉛]]のフュームとなる<ref name="Holl"/>。
: <chem>2 Zn + O2 -> 2ZnO</chem>
亜鉛は[[酸]]および[[塩基]]と容易に反応し<ref>{{Cite book|last=Hinds|first=John Iredelle Dillard|title=Inorganic Chemistry: With the Elements of Physical and Theoretical Chemistry|publisher=John Wiley & Sons|location=New York|date=1908|edition=2nd|pages=506–508|url=https://books.google.com/?id=xMUMAAAAYAAJ}}</ref>、極めて純度の高い亜鉛では室温において酸とのみ徐々に反応する<ref name="Holl"/>。[[塩酸]]や[[硫酸]]のような強酸は不動態皮膜を除去することができるため、不動態が除去された金属表面と継続的に反応して[[水素]]を発生させる<ref name="Holl"/>。希[[硝酸]]に溶解させた場合は濃度により、[[亜酸化窒素]]、[[窒素]]、[[ヒドロキシルアミン]]あるいは[[アンモニア#アンモニウムイオン|アンモニウムイオン]]を生成する<ref name=kagakudaijiten>『化学大辞典』共立出版、1993年</ref>。
:<chem>Zn + 2 H^+(aq) -> Zn^{2+}(aq) + H2</chem>
:<chem>Zn + 2OH^{-}(aq) + 2H2O ->w [Zn(OH)4]^{2-}(aq) + H2</chem>
:<chem>4 Zn + 10 H^+(aq) + NO3^-(aq) -> 4Zn^{2+}(aq) + NH4^+(aq) + 3H2O</chem>

亜鉛の化学は2価の酸化状態が支配的である。2価の酸化状態にあるとき、亜鉛の[[電子殻]]は最外殻の4s軌道の電子が失われた状態となり[Ar]3d<sup>10</sup>の電子配置となる<ref>{{Cite book|last=Ritchie|first=Rob|title=Chemistry|publisher=Letts and Lonsdale|date=2004|edition=2nd|page=71|isbn=1-84315-438-2|url=https://books.google.com/?id=idT9j6406gsC}}</ref>。水溶液中においては主に6配位[[錯体]]の{{chem|[Zn(H|2|O)<sub>6</sub>]|2+}}の形をとる<ref>{{Cite book|last=Burgess|first=John|title=Metal ions in solution|publisher=Ellis Horwood|location=New York|date=1978|page=147|isbn=0-470-26293-1}}</ref>。亜鉛と[[塩化亜鉛]]の混合物を285度以上で揮発させることで、+1価の酸化状態の亜鉛化合物であるZn<sub>2</sub>Cl<sub>2</sub>が形成される<ref name="Holl"/>。+1価および+2価以外の酸化状態を取る亜鉛化合物の存在は知られておらず<ref>{{Cite book|last=Brady|first=James E.|author2=Humiston, Gerard E. |author3=Heikkinen, Henry |title=General Chemistry: Principles and Structure|publisher=John Wiley & Sons|date=1983|edition=3rd|page=671|isbn=0-471-86739-X}}</ref>、[[計算化学]]による解析からは4価の亜鉛化合物は存在し得ないだろうことが示されている<ref>{{Cite journal|journal=Inorganic Chemistry|date=1994|volume=33|issue=10|pages=2122–2131|title=Oxidation state +IV in group 12 chemistry. Ab initio study of zinc(IV), cadmium(IV), and mercury(IV) fluorides|author=Kaupp M.|author2=Dolg M.|author3=Stoll H.|author4=Von Schnering H. G.|doi=10.1021/ic00088a012}}</ref>。

亜鉛の化学的性質は錯形成能などの面においては[[銅]]や[[ニッケル]]のような第4周期後半の[[遷移金属元素]]に類似しているが、[[d軌道]]が満たされている電子配置に起因してその化合物は[[反磁性]]を示し、またその多くは無色である<ref name="Greenwood1997p1206"/>。亜鉛と[[マグネシウム]]の[[イオン半径]]はほぼ同じであるため、同種の陰イオンと形成する塩同士では同じ[[結晶構造]]を取り<ref>{{harvnb|CRC|2006|pp='''12'''–11–12}}</ref>、その他のイオン半径に支配される性質においても多くの場合はマグネシウムのそれと同等である<ref name="Holl">{{Cite book|publisher=Walter de Gruyter|date=1985|edition=91–100| pages=1034–1041|isbn=3-11-007511-3|title=Lehrbuch der Anorganischen Chemie|first1=Arnold F.|last1=Holleman|last2=Wiberg|first2=Egon|last3=Wiberg|first3=Nils|language=German|chapter=Zink}}</ref>。亜鉛は[[共有結合]]性の強い結合を形成し、また窒素や硫黄をドナー原子としてより安定な錯体を形成する傾向がある<ref name="Greenwood1997p1206">{{harvnb|Greenwood|1997|p=1206}}</ref>。亜鉛の錯体は主に4配位もしくは6配位を取るが、5配位の錯体も知られている<ref name="Holl"/>。

[[ハロゲン]]とは室温において乾燥状態では反応しにくいが、水分の存在下で室温でも激しく反応し、[[硫黄]]とは高温で硫化物をつくる。一方、水素、[[炭素]]および窒素とは高温でも直接は反応しない。

== 天然における存在 ==
亜鉛の[[地殻]]中の存在比はおよそ75から80 [[ppm]]<ref>Taylor & McLennan, 1985</ref>と推定されており、その存在比は全元素中24番目である。土壌濃度は5-770 ppm、平均で65 ppmである。[[海水]]中にはわずかに30 [[ppb]]、[[大気]]中には0.1-4 μg/m<sup>3</sup>が含まれる<ref name="Emsley2001p503">{{harvnb|Emsley|2001|p=503}}</ref>。

亜鉛は通常、銅や鉛などの鉱石中でベースメタルに伴って産出する。亜鉛は親銅元素であり、酸化物よりもむしろ硫化物を形成しやすい性質を有している。このような親銅元素鉱石は、初期の地球大気の還元雰囲気下でマグマオーシャンが凝固し地殻となった際に形成されたものと考えられている<ref name="Greenwood1997p1202">{{harvnb|Greenwood|1997|p=1202}}</ref>。[[硫化亜鉛]]からなる[[閃亜鉛鉱]]は60-62 %と高濃度に亜鉛を含むため、最も多く採掘されている亜鉛鉱物である<ref name="Lehto1968p822">{{harvnb|Lehto|1968|p=822}}</ref>。他の亜鉛源となる鉱物としては[[菱亜鉛鉱]]、[[異極鉱]]、[[ウルツ鉱]]、{{仮リンク|水亜鉛土|en|hydrozincite}}などがある。これらの鉱物はウルツ鉱を除き全て、元の硫化亜鉛鉱物の[[風化]]によって二次的に形成された鉱物である<ref name="Greenwood1997p1202"/>。

全世界の亜鉛の資源量はおよそ19-28億トンと見られている<ref name=USGSMCS2015>{{cite web|last=Tolcin|first=A. C.|date=2015|url=http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/zinc/mcs-2015-zinc.pdf|publisher=[[United States Geological Survey]]|accessdate=May 27, 2015|title=Mineral Commodity Summaries 2015: Zinc}}</ref><ref>{{cite journal|last1=Erickson|first1=RL|title=Crustal Abundance of Elements, and Mineral Reserves and Resources|journal=U.S. Geological Survey Professional Paper 820|date=1973|pages=21–25}}</ref>。大規模な鉱床はオーストラリア、カナダおよびアメリカにあり、埋蔵量が最も多いのはイランである<ref name="Greenwood1997p1202"/><ref>{{Cite web|url=http://www.etdb.org/StrategiesAndResearch/Countries/CSPReports/ReportsLibrary/CPS%20Report%20-%20Islamic%20Republic%20of%20Iran.doc|title=Country Partnership Strategy—Iran: 2011–12|accessdate=2011-06-06|publisher=ECO Trade and development bank|archiveurl=https://web.archive.org/web/20111026135641/http://www.etdb.org/StrategiesAndResearch/Countries/CSPReports/ReportsLibrary/CPS%20Report%20-%20Islamic%20Republic%20of%20Iran.doc|archivedate=2011-10-26|url-status=dead|url-status-date=2017-09}}</ref><ref>{{cite web|url=http://www.iranconmin.de/en/leftnavigation/market|title=IRAN&nbsp;– a growing market with enormous potential|accessdate=March 3, 2010|publisher=IMRG|date=July 5, 2010}}</ref>。亜鉛の[[可採埋蔵量]]は、[[アメリカ地質調査所]]による2015年における推定において亜鉛純分としておよそ2億3000万トンと見積もられている<ref name=USGSMCS2009>{{cite web|last=Tolcin|first=A.C.|date=2009|url=http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/zinc/mcs-2015-zinc.pdf|publisher=[[United States Geological Survey]]|accessdate=August 4, 2016|title=Mineral Commodity Summaries 2015: Zinc}}</ref>。有史以来2002年までの間におよそ3億4600万トンの亜鉛が採掘され、うち1億900万トンから3億500万トンの亜鉛が今も使用されていると学者によって推定されている<ref>{{Cite journal|last=Gordon|first=R. B.|author2=Bertram, M. |author3=Graedel, T. E. |title=Metal stocks and sustainability|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences|volume=103|date=2006|pmid=16432205|pmc=1360560|doi=10.1073/pnas.0509498103|issue=5|bibcode = 2006PNAS..103.1209G|pages=1209–14 }}</ref><ref>{{cite journal|last1=Gerst|first1=Michael|title=In-Use Stocks of Metals: Status and Implications|journal=Environmental Science and Technology|date=2008|volume=42|issue=19|pages=7038–45|doi=10.1021/es800420p|pmid=18939524|bibcode=2008EnST...42.7038G}}</ref><ref>{{cite journal|last1=Meylan|first1=Gregoire|title=The anthropogenic cycle of zinc: Status quo and perspectives|journal=Resources, Conservation and Recycling|date=2016|pages=In press|doi=10.1016/j.resconrec.2016.01.006}}</ref>。

亜鉛の[[沸点]]が同族の[[カドミウム]]、[[水銀]]と同様に低いため、[[酸化亜鉛]]を[[木炭]]などで[[還元]]して金属を得ようとしても[[昇華 (化学)|昇華]]してしまい煙突の先端で空気中の[[酸素]]と反応し酸化物に戻る。この場合、鉱石を[[還元]]して生成した[[蒸気]]を空気を遮断して冷却しなければ[[単体]]は得られない。

== 歴史 ==
亜鉛は少なくとも[[紀元前4000年]]から[[銅]]との[[合金]]である[[黄銅]]（真鍮）として用いられて来た。[[古代ギリシア]]人は[[キプロス]]産の亜鉛化合物について記述している。[[古代ローマ|ローマ]]征服前の[[ダキア人]]（現在の[[ルーマニア]]）は紀元前から金属亜鉛精錬技術に通じていた。[[ダキア]]以前に金属亜鉛を得た民族は見つかっておらず、ダキア以外の[[ヨーロッパ]]で金属亜鉛を精錬するようになったのは[[産業革命]]が始まってからである。

[[インド]]でもダキア人とは独立に亜鉛精錬技術を発見し、[[12世紀]]には[[ウール]]を還元剤として金属亜鉛を得ていた。12世紀から[[16世紀]]までに100万トン以上の亜鉛を製造したと考えられている。インドの技術はやがて[[中国]]に渡り、16世紀には中国でも亜鉛生産が始まっている。

ヨーロッパ人として金属亜鉛に初めて接したのは[[ポルトガル人]]だった。[[ポルトガル]]人は亜鉛の重要性に気づいておらず、ポルトガル商船を拿捕した[[オランダ]]人によって西欧に金属亜鉛が持ち込まれた。[[1509年]]に[[ニュルンベルク]]のエベナーが初めて欧州での金属亜鉛の生産をはじめた。[[1620年]]にはヨーロッパで東洋起源の金属亜鉛の販売が始まった。1737年に、中国から亜鉛精錬技術が[[イギリス]]に伝わる。[[1743年]]、ヨーロッパ初の亜鉛工場が港湾都市[[ブリストル]]に建設された。年間生産量は200トンである。同年[[スウェーデン人]]のアントン・フォン・シュワープが炭酸亜鉛から亜鉛を蒸留分離することに成功、硫化亜鉛からも抽出できた。これはイギリス人の製法とは独立である。[[1746年]]、[[ドイツ人]]アンドレアス・マルクグラーフは他の2国とは独立に金属亜鉛を得る。[[コークス]]と酸化亜鉛を加熱する際、空気を断つことが成功につながった。結局、マルクグラーフの手法が金属亜鉛の大規模生産へとつながっていく。このため、マルクグラーフこそが亜鉛の発見者であると位置づけられることがある。[[1798年]]に水平レトルト精錬法という、耐火性容器に[[石炭]]と亜鉛鉱石を入れて加熱し、亜鉛を[[蒸留]]精錬する方法による精錬工場が建設された<ref name="非鉄金属の本"/>。

従来、日本では真鍮は[[江戸時代]]になって普及したと考えられていた。しかし、12世紀の[[平安時代]]、[[鳥羽天皇|鳥羽上皇]]の[[皇后]]、[[藤原得子|美福門院]]が[[高野山]]に奉納した「紺紙金字一切経」に、真鍮が大量に使われていることが判明し、すでにこの時代には日本でも真鍮が使われていたようである<ref>{{cite news |title=真鍮合金、平安期に - 定説覆す発見／奈良大が分析 |newspaper=[[奈良新聞]] |date=2014-4-22 |url=https://www.nara-np.co.jp/news/20140422090033.html |accessdate=2018-9-24}}</ref><ref>{{cite news |title=平安期の金字経から真ちゅう 制作者、費用ごまかす？ |newspaper=[[日経新聞]] |date=2014-4-21 |url=https://www.nikkei.com/article/DGXNASDG2104C_R20C14A4CR8000/|accessdate=2018-9-24}}</ref>。

[[1850年代]]には[[アメリカ合衆国|米国]]のヒルツが亜鉛生産を開始した。1881年に[[フランス]]のルトランジュが電解法を発明した<ref name="非鉄金属の本"/>。

日本国内における金属亜鉛の製錬は1889年（明治22年）に[[黒鉱]]の処理から開始された。蒸留亜鉛が商業ベースで生産され、電気亜鉛の生産が[[神岡鉱山]]で開始されたのは共に1910年（明治43年）頃である<ref name=nishikawa />。1910年代になると世界各地で亜鉛の電解精錬がはじまった<ref name="非鉄金属の本">山口英一監修、非鉄金属研究会編著、『非鉄金属の本』、日刊工業新聞社、2010年8月30日初版1刷発行、ISBN 9784526065149 pp. 78–85</ref>。

== 製錬 ==
[[File:Zinc acetate.JPG|thumb|酢酸亜鉛]]
[[File:Zinc chloride.jpg|thumb|[[塩化亜鉛]]]]
亜鉛鉱としては[[閃亜鉛鉱]] (ZnS) や[[菱亜鉛鉱]] (ZnCO<sub>3</sub>) が主要であり、日本の亜鉛鉱山は閃亜鉛鉱が主である。細かく破砕された鉱石から[[浮遊選鉱]]などで脈石・銅鉱物・鉛鉱物などを分離したものは亜鉛精鉱と呼ばれる（亜鉛含量 50-58 %）。亜鉛精鉱は焼結により団塊とされることが多い。亜鉛精鉱は焙焼により[[酸化亜鉛]]（亜鉛焼鉱）とされた後に、乾式製錬法もしくは湿式製錬法（[[電解精錬]]）により金属亜鉛に製錬される。
:<chem>2ZnS + 3O2 -> 2ZnO + 2SO2</chem>

閃亜鉛鉱には[[カドミウム]]が、菱亜鉛鉱には[[鉛]]が随伴するため、亜鉛精錬においてはこれらの有害金属が環境放出されないように制御される。

=== 乾式法 ===
乾式製錬法は、炭素（[[コークス]]または[[無煙炭]]）により[[酸化亜鉛]]の焼鉱を[[還元]]し、生成した金属亜鉛を揮発回収して蒸留亜鉛を作る方法である。還元炉の形式により、水平レトルト蒸留法・立形レトルト蒸留法（竪型レトルト法・New Jersey 法）・電熱蒸留法・ISP 法などに大別される<ref name=jikken>『新実験化学講座8 無機化合物の合成(I)』丸善、1976年</ref>。
:<chem>ZnO + C -> Zn(g) + CO</chem>

蒸留亜鉛は耐火粘土製コンデンサー（受け皿）に導いて冷却し液状亜鉛として捕集されるが、鉛 (bp. 1744 {{℃}})、カドミウム (bp. 765 {{℃}}) を含む。これらの不純物はダイカスト用亜鉛において粒界腐食を起こす原因ともなるので、分別[[蒸留]]によりさらに高純度に精製される。鉛は揮発しない温度に保たれ、カドミウムは先に揮発させて分別する。

電熱蒸留法では、亜鉛焼鉱とコークス粒の混合物に直接電流を通し加熱する円筒電気炉を使用する。この方法では亜鉛1トン当たり3000 [[キロワット時|kWh]]の電力と500 kgのコークスを必要とする。ISP 法は鎔鉱炉製錬法とも呼ばれ、炉内で生成する亜鉛蒸気を鎔融鉛のシャワーに吸収させ、この亜鉛を4.6%含む560 {{℃}}の鎔融金属を440 {{℃}}まで冷却すると鎔融鉛に対する亜鉛の溶解度が2.1%まで低下し、ほぼ純粋な鎔融亜鉛が分離して浮き上がるため、これを回収する<ref name=nishikawa />。

=== 湿式法 ===
湿式製錬法では、酸化亜鉛の焼鉱を[[硫酸]]に溶かした[[硫酸亜鉛]]の水溶液とし電解して金属を得る。
: <chem>ZnO + H2SO4 -> ZnSO4 + H2O</chem>
:<chem>(ZnO + 2 H^+ -> Zn^{2+}{}+H2O)</chem>

この硫酸亜鉛溶液は不純物を含むため、まず少量の[[二酸化マンガン]]を加えて鉄イオンを2価から3価へ酸化した後、鉄・[[ヒ素]]・[[アンチモン]]を沈殿させる。続いて少量の亜鉛末を加えて[[銅]]・[[ニッケル]]・[[コバルト]]およびカドミウムを単体をして析出除去する<ref name=jikken />。この精製した硫酸亜鉛水溶液に希硫酸を加えて酸性とし、[[陰極]]にアルミニウム電極、[[陽極]]に不溶性の含銀鉛電極を用いて電解精錬する。陽極からは酸素、陰極からは亜鉛が析出し、純度 99.99 %以上の金属亜鉛が得られる<ref name="bluebacks1188">増本健、2-5-1亜鉛、『金属なんでも小事典』、ブルーバックスB1188、講談社、pp.128–130、1997。ISBN 4-06-257188-9</ref><ref name="世界大百科事典">後藤 佐吉、「亜鉛」、『世界大百科事典』、第二版CD-ROM版、平凡社、1998年。</ref>。亜鉛は[[イオン化傾向]]が水素よりも大きく電位的に還元されにくい金属であるが、水素[[過電圧]]が高いため水溶液中であっても陰極に析出させることができる。{{seealso|亜鉛めっき}}
: <math>\rm Zn^{2+} + 2 e^- \rightarrow Zn</math>（陰極、''E''°<nowiki>=</nowiki>{{math| −0.7626 V}}）

消費電力は亜鉛1トンあたり3000 - 4000 kWhである<ref name=kagakudaijiten />。酸化亜鉛の発熱量は約1.5kWh/kgであり電解の電力効率は半分以下でありお世辞にも高いとは言えない。<ref name="注" group="注">酸化亜鉛の生成熱は-348kJ/mol亜鉛の原子量は65なので、亜鉛の発熱量は348÷65=5.36kJ/g=1.49kWh/kg=1490kWh/t</ref>これは充電式の[[空気亜鉛電池]]を実用化する上での障害となる。

=== 熱分解 ===
酸化亜鉛は1000℃以上、十分な反応速度を確保するためには1500℃以上の高温を用いて熱分解できる。<ref>{{Cite journal|title=太陽エネルギーを用いた酸化亜鉛の熱解離プロセスに関する研究|url=https://www.cst.nihon-u.ac.jp/research/gakujutu/62/pdf/K2-41.pdf|journal=日本大学理工学部 学術講演会予稿}}</ref>

<chem>2ZnO <=> 2Zn(g) + O2</chem>

そのままだと平衡状態に達して反応が停止してしまうので酸素を除去する必要が有る。[[銅]]などと反応させることで酸素を除去できる。[[酸化銅(I)|酸化銅]]は[[水素]]と反応させ還元できる。水素と酸素を直接反応させると[[水蒸気]]が発生し著しく反応速度が低下してしまうのでよくない。<ref>{{Cite journal|last=立也|first=井本|last2=淑郎|first2=原納|last3=泰英|first3=西|date=1963|title=水素による酸化亜鉛の還元|url=https://www.jstage.jst.go.jp/article/nikkashi1948/84/2/84_2_115/_article/-char/ja/|journal=日本化學雜誌|volume=84|issue=2|pages=115–119,A10|doi=10.1246/nikkashi1948.84.2_115}}</ref><ref>{{Cite journal|last=立也|first=井本|last2=淑郎|first2=原納|last3=泰英|first3=西|last4=悟|first4=益田|date=1964|title=水素による酸化亜鉛の還元(ii)|url=https://www.jstage.jst.go.jp/article/nikkashi1948/85/2/85_2_106/_article/-char/ja/|journal=日本化學雜誌|volume=85|issue=2|pages=106–109,A7|doi=10.1246/nikkashi1948.85.2_106}}</ref>

電熱の他[[太陽光]]を集光することでも1500℃以上の高温を手に入れられる。[[アルミナ]]であれば1500℃の温度にも耐えられる。<ref>{{Cite journal|title=亜鉛及び水蒸気を利用した太陽エネルギーによる水素生成|url=https://www.cst.nihon-u.ac.jp/research/gakujutu/61/pdf/K2-44.pdf|journal=日本大学理工学部 学術講演会予稿集}}</ref>

一連の反応で高効率、[[二酸化炭素]]の排出なしで亜鉛を精錬できる。

== 用途 ==
=== 合金 ===
亜鉛合金は融点が低く、寸法精度を出しやすく衝撃にも強い優れた性能があり、前出の[[真鍮]]や[[洋白]]などの合金は現在でも広く利用されている。安価で緻密な加工ができる[[ダイカスト]]製品の[[地金]]にも亜鉛合金が多い。

=== 亜鉛華 ===
[[酸化亜鉛|酸化亜鉛 (亜鉛華)]]は白色の粉末状結晶で、亜鉛の蒸気を酸素と反応させることにより製造される。古くは[[鉛]]や[[水銀]]を原料とし[[おしろい]]などに用いられたがこれが中毒を引き起こすため、代替として[[顔料]]、医薬品、[[化粧品]]などとして用いられている。

このほか、酸化亜鉛は[[透明電極]]としても使われ、近年においては[[透明薄膜トランジスタ]]の伝導膜としても使われる<ref>John. F. Wager. "[http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/300/5623/1245 Transparent Electronics.]" Science  23 May 2003, Vol.300, Issue 5623, pp.1245-1246, {{DOI|10.1126/science.1085276}}</ref><ref>久米廷志,伴隆幸,大矢豊、「[https://doi.org/10.14853/pcersj.2005S.0.370.0 ゾルゲル法によって作製した酸化亜鉛を伝導層とする透明薄膜トランジスタ]」 日本セラミックス協会　年会・秋季シンポジウム 講演予稿集 2005年年会講演予稿集 セッションID:3B20, {{doi|10.14853/pcersj.2005S.0.370.0}}</ref>。ただし耐酸化性が極めて弱いため、代わって[[酸化インジウムスズ]](ITO)が[[液晶パネル]]の応用が進んだが、こちらは高価であり、さらに代替の[[導電性高分子]]の材料開発が行われている。

=== 電池 ===
[[マンガン電池]]では負極材料や電解液、[[アルカリ電池]]、[[空気亜鉛電池]]では負極材料として使用される。尚、充電時には電池内部にて負極から正極に向けて樹枝状の[[デンドライト]]が生成し、短絡の原因ともなる為いずれの電池も充電には適さない。亜鉛を燃料とする一種の[[燃料電池]]ともいえるメカニカルチャージ式の空気亜鉛電池が一時期開発されていた。

船舶や水道鋼管では金属部分が水に触れて電極となり電池を形成して腐食してしまう。これを防ぐ為、亜鉛などを溶接してこちらを電池の[[犠牲電極]]（または[[流電陽極]]ともいう）とする。このような方法を[[電気防食]]という<ref name=boshoku>[http://www.wsp.gr.jp/qanda/taikei-c-2.html 日本水道鋼管協会]</ref>。船舶では亜鉛のブロックを船体に組み込み、消耗した亜鉛ブロックは定期的に補充する方法がとられるが、水道鋼管では耐消耗性を確保するため亜鉛以外の材料も使われる。

=== 亜鉛めっき ===
鋼材の防食を目的として行われる。

[[溶融亜鉛めっき]]は、溶融した亜鉛に鋼材を浸して製造する。薄い鉄板に亜鉛めっきを施した[[亜鉛めっき鋼板]]は[[トタン]]と呼ばれ屋根材などに使われる。道路の側溝をカバーする[[グレーチング]]にも亜鉛めっき鋼材が用いられる。

亜鉛は水銀などと同様に水素過電圧の大きな電極であり（約0.7 V; 1 ''N'' H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>）相対的に水素分子を発生しにくい電極である。つまり水素過電圧は電極の表面状態、電流密度、温度などで変化するので条件によっては水素よりも[[標準酸化還元電位]]が大である亜鉛が水溶液から析出したり[[電気めっき|電解めっき]]することが可能になる。すなわち、亜鉛の表面では水素イオンが電子により還元されてから水素分子が生成する多段階反応が律速となるため、低電流領域では陰極電位がZn の平衡電位に到達せず水素が発生するものの、高電流領域では二水素生成が飽和することで陰極電位が上昇し（水素過電圧）亜鉛が析出する現象が見られる。また陰極上に生成吸着した Zn(OH)<sub>2</sub> が水素析出抑制剤として作用するとも考えられている<ref>福島久哲、中野博昭、「[https://doi.org/10.1380/jsssj.22.107 硫酸塩浴からの亜鉛および亜鉛合金の電析機構]」 表面科学 2001年 22巻 2号 p.107-112, {{doi|10.1380/jsssj.22.10}}</ref>。

この電気めっきにより電気製品やコンピュータなど細密な製品にも応用することが可能となったが、表面に亜鉛のヒゲ状の結晶が成長し（[[ウィスカー]]）、これが電気内で短絡を起こして製品の故障原因となる場合がある<ref>永井武,名取勝英,古沢孝、「[https://doi.org/10.2320/jinstmet1952.53.3_303 電子機器に使われる光沢電気Znめっきからのウィスカによる短絡頻度]」 日本金属学会誌 1989年 53巻 3号 p.303-307, {{doi|10.2320/jinstmet1952.53.3_303}}</ref>。近年でも、[[サーバ]]に障害を発生させる原因となるとして注意喚起が行なわれている<ref>[http://it.jeita.or.jp/infosys/info/whisker/020115.html ウイスカにご注意ください] 電子情報技術産業協会 インダストリ・システム部 平成14年1月16日</ref>。

== 人体における亜鉛 ==
{{独自研究|section=1|date=March 2013}}
生体では[[鉄]]の次に多い必須[[微量元素]]で、体重70 kgのヒトに平均2.3 g含まれる。生物学的半減期は280日とする報告がある<ref>{{cite web|title=Zinc|publisher=DrugBank|url=https://www.drugbank.ca/drugs/DB01593|accessdate=2019年6月27日}}</ref>。100種類を超える[[酵素]]の活性に関与し、主に酵素の構造形成および維持に必須である。それらの酵素の生理的役割は、[[免疫]]機構の補助、創傷治癒、[[精子]]形成、[[味覚]]感知、胎発生、小児の成長など多岐にわたる。[[炭酸脱水酵素]]が最も重要だと思われる。そのほか、[[加水分解]]酵素の活性に関わり、[[デオキシリボ核酸|DNA]] や [[リボ核酸|RNA]] の[[リン酸]][[エステル]]を[[加水分解]]によって切断するので[[細胞分裂]]に大きく関わる。

人体に入る亜鉛はすべて食品に由来する。人体中では骨に多く、次いで体組織である。最も少ないのが血液であり、7 ppmに過ぎない。体組織中では、[[眼球]]、[[肝臓]]、[[筋肉]]、[[腎臓]]、[[前立腺]]、[[脾臓]]である。[[体液]]としては[[精液]]に多い。このうち、亜鉛の貯蔵器官は[[骨]]と脾臓である。亜鉛の排出経路は消化器が9割を占め、残りが[[尿]]と[[汗]]である。{{要出典|男性の場合、適度な亜鉛摂取は精子形成の増加および性欲増進の効果が見られる。|date=2022年8月}}毛髪の原料であるため、AGA・薄毛治療においても重要とされる。

なお、必須ミネラル16種の一つであるが、高濃度の亜鉛は人体に有害である。蒸気を吸入すると呼吸器に障害を起こし、全身、特に四肢の[[痙攣]]に至る。また工業的に作られた製品は不純物が有害な場合がある。

=== 所要量 ===
2020年版の「[https://www.mhlw.go.jp/content/10904750/000586553.pdf 日本人の食事摂取基準]」では、推定平均必要量：成人男性 9 mg/日、推奨量：11  mg/日、上限量：40～45 mg/日。推定平均必要量：成人女性 7 mg/日、推奨量：8  mg/日、上限量：30～35 mg/日。（成人とは18歳以上、妊婦は更に1～2 mgの付加量、授乳婦は3～4 mgの付加量 ）である。

{| class="wikitable"
|+１日の平均摂取推奨量（mg）<ref name=":0">{{Cite web|和書|title=亜鉛 {{!}} 海外の情報 {{!}} 一般の方へ {{!}} 「統合医療」情報発信サイト 厚生労働省 「統合医療」に係る情報発信等推進事業|url=http://www.ejim.ncgg.go.jp/public/overseas/c03/12.html|website=www.ejim.ncgg.go.jp|accessdate=2019-02-14|publisher=厚生労働省}}</ref>
!ライフステージ
!摂取推奨量
|-
|生後6カ月
| 2 mg
|-
|幼児7-12カ月
| 3 mg
|-
|小児1-3歳
| 3 mg
|-
|小児4-8歳
| 5 mg
|-
|小児9-13歳
| 8 mg
|-
|10歳代14-18歳：（男子）
| 11 mg
|-
|10歳代14-18歳：（女子）
| 9 mg
|-
|成人（男性）
| 11 mg
|-
|成人（女性）
| 8 mg
|-
|10代の妊婦
| 12 mg
|-
|妊婦
| 11 mg
|-
|10代の授乳婦
| 13 mg
|-
|授乳婦
| 12 mg
|}

=== 欠乏症 ===
{{main|亜鉛欠乏症}}
亜鉛の欠乏は、亜鉛含量の少ない[[食事]]の摂取、亜鉛と結合し[[小腸]]での吸収を妨げる[[食物繊維]]の取りすぎ、さらに[[鉄]]や[[銅]]の過剰摂取などが原因となって起こることがある。亜鉛を最も含む[[食品|食材]]は入手の容易さを考慮に入れると[[レバー (食材)|レバー]]である。食物中に[[フィチン酸]]が含まれていると亜鉛の吸収が妨げられる。フィチン酸は穀物や豆類に多い。したがって、赤身の肉が少なく、[[穀物]]や[[豆|豆類]]の摂取が多い国、例えば、FAO の統計によると、[[メキシコ]]や[[ペルー]]などに欠乏症の素地を満たす国民が多い。

症状は[[細胞分裂]]の頻繁な箇所に影響が現れる。
* [[味蕾]]の減少による[[味覚]]障害<ref name="jga">{{Cite web|和書|author=日本溶融亜鉛鍍金協会 |date=2014 |url=http://www.aen-mekki.or.jp/mekki/tabid/77/Default.aspx |title=健康への影響 |website=亜鉛めっきについて |publisher=日本溶融亜鉛鍍金協会 |accessdate=2019-08-29}}</ref>
* [[精子]]形成の減少
* [[無月経]]
* [[貧血]]
* [[皮膚炎]]
* [[免疫]]機能の減弱
* [[甲状腺]]機能の減弱
* [[創傷治癒]]の遅延

亜鉛欠乏時には、胃腸機能の減衰および免疫機能低下による[[下痢]]が見られ、亜鉛を含む[[栄養素]]の摂取不良を招き、欠乏がさらに悪化することがある。亜鉛は[[インスリン]]の構造維持に必須でもあり、[[糖]]代謝にも関与する。さらに、[[ビタミンA]]の活性化にも関与するため、亜鉛の欠乏により、ビタミンA欠乏症が現れることがある。また、動物実験レベルでは、亜鉛欠乏により、活動性の低下、記憶や注意力の低下、味覚指向の変化<ref>[https://doi.org/10.4327/jsnfs.66.25 亜鉛の摂取不足がラットのラード食と魚油食の嗜好性に及ぼす影響] 日本栄養・食糧学会誌 Vol.66 (2013) No.1 pp.25–33</ref>が見られる。医師による治療の際は、亜鉛含有製剤として[[ポラプレジンク]]などが処方される<ref>[http://www.yakuzai.saga-med.ac.jp/yaku-bunrui/tekiou-gai-siyo-yaku/innai-seizai-area/ryusan-aen-matsu-main.html 亜鉛含有製剤] 佐賀医科大学医学部附属病院 薬剤部</ref>。

=== 過剰症 ===
[[ファイル:Foodstuff-containing-Zinc.jpg|right|250px|thumb|亜鉛を多く含む食品の例]]
亜鉛は過剰に摂取されると、[[膵液]]を通して過剰分が排泄される。また毒性も低いとされているため、通常の食生活では亜鉛の過剰症が問題となることはない{{R|jga}}<ref name="nih">{{Cite web|和書|url=http://hfnet.nih.go.jp/contents/detail672.html|title=「健康食品」の安全性・有効性情報：F．亜鉛過剰摂取のリスク|publisher=[[国立健康・栄養研究所]]|accessdate=2017-02-14}}</ref>。しかし、急性中毒や、[[サプリメント]]の摂取などにより継続的に過剰摂取した場合には以下のような問題を引き起こす{{R|nih}}。

; 急性亜鉛中毒{{R|nih}}
:* 胃障害、[[めまい]]、[[吐き気]]の症状。
:
; 継続的な過剰摂取{{R|nih}}<ref>{{Cite web|和書|url=https://www.yomiuri.co.jp/yomidr/article/20150626-OYTEW52746/|date=2015-06-26|work=あなたの健康百科 by メディカルトリビューン|title=亜鉛の取り過ぎに注意、貧血や神経障害の恐れも―英研究|publisher=[[読売新聞]]|accessdate=2017-02-14}}</ref>
:* 直接的には症状を引き起こさないが、銅や鉄の吸収阻害を起こすため、[[銅欠乏症]]や[[鉄欠乏症]]を引き起こす。これらの欠乏症が[[貧血]]、免疫障害、[[神経症]]、[[下痢]]、[[リポタンパク質#高密度リポタンパク質（HDL）|HDL]]（いわゆる「善玉コレステロール」）の血液中濃度の低下といった諸症状を引き起こす。
:* 吐き気、嘔吐、食欲不振、胃痙攣、頭痛などの徴候がみられる。長期にわたり亜鉛を過剰摂取すると、銅の減少、免疫の低下、および[[HDLコレステロール]]の減少などの問題が生じる場合がある<ref name=":0" />。

=== 摂取源 ===
{{正確性|section=1|date=2009年1月}}
100 g中に含まれる亜鉛の量 (mg) の比較。<!-- John Emsley による --><ref>{{Cite
 | author = John Emsley
 | title = Nature's building blocks
 | publisher = Oxford University Press
 | series =
 | volume =
 | edition = New edition
 | date = 2011
 | pages = p.623
 | url = https://global.oup.com/academic/product/natures-building-blocks-9780199605637?cc=jp&lang=en&#
 | doi =
 | isbn = 978-0-19-960563-7
 }}
</ref>
<!-- 要検証テンプレート部分は検証確認できませんでした -->
* [[カキ (貝)|カキ]] - 7
* [[レバー (食材)|レバー]] - 6
*[[カシューナッツ]] - 5
* [[牛肉]] - 4
* [[コムギ|小麦]] - 4 - {{要検証|=ただし土壌により、1/10にまで下がる場合がある|date=2016年1月}}
* [[チーズ]] - 3
* {{要検証|=[[納豆]] - 3|date=2016年1月}}
*[[たらこ]] - 3
* [[エビ]] - 2
* [[卵]] - 1
* [[牛乳]] - 0.4

=== 外用薬 ===
[[酸化亜鉛]]は、紫外線防止のために[[サンスクリーン剤|日焼け止め]]に一般的に使われ、規制限度内での使用は安全だと考えられている<ref name="pmid28509652">{{Cite journal |author=Kyu-Bong Kim, Young Woo Kim, Seong Kwang Lim et al. |title=Risk assessment of zinc oxide, a cosmetic ingredient used as a UV filter of sunscreens |journal=Journal of toxicology and environmental health. Part B, Critical reviews |volume=20 |issue=3 |pages=155–182 |date=2017 |doi=10.1080/10937404.2017.1290516 |pmid=28509652 }}</ref>。[[ジンクピリチオン]]は[[フケ]]や[[脂漏性皮膚炎]]に有効で<ref name="pmid26885780">{{Cite journal |author=James R. Schwartz |title=Zinc Pyrithione: A Topical Antimicrobial With Complex Pharmaceutics |journal=Journal of drugs in dermatology : JDD |volume=15 |issue=2 |pages=140–144 |date=2016-2 |pmid=26885780 }}</ref>、シャンプーなどに配合される。

皮膚科領域では亜鉛の殺菌と抗炎症作用から多様に研究されているが小規模試験が多く、低価格な亜鉛の有効性を判断するには、適切なランダム化比較試験が必要である<ref name="pmid25120566">{{Cite journal |author=Mrinal Gupta, Vikram K. Mahajan, Karaninder S. Mehta, Pushpinder S. Chauhan |title=Zinc therapy in dermatology: a review |journal=Dermatology research and practice |volume=2014 |pages=709152 |date=2014 |doi=10.1155/2014/709152 |pmid=25120566 |url=https://doi.org/10.1155/2014/709152 }}</ref>。中でも[[尋常性痤瘡|ニキビ]]に対しては研究が多く、第一選択肢を置き換える治療法になるとまではいかないが、実際の臨床に反映されていない<ref name="pmid25120566"/>。

== 亜鉛の化合物 ==
=== 1価 ===
[[化合物]]中の1価の亜鉛イオンは二原子イオン ({{chem|[Zn|2|]|2+}})の形を取るが、極めて不安定であり[[不均化]]しやすい。融解状態の[[塩化亜鉛]]に金属亜鉛を加え、冷却させることで得られる黄色のガラス状物質中において[Zn<sub>2</sub>]<sup>2+</sup>の存在が確認されている<ref name=Cotton>F・A・コットン、[[ジェフリー・ウィルキンソン|G・ウィルキンソン]]著、中原 勝儼訳『コットン・ウィルキンソン無機化学』培風館、1987年、591頁。</ref>。{{chem|Zn|2|2+}}という1価イオンの形は1価の[[水銀]]の二原子イオンである{{chem|Hg|2|2+}}に類似しており、その二量体構造を反映して反磁性を有している。初めて合成された1価の亜鉛化合物は{{仮リンク|デカメチルジジンコセン|en|Decamethyldizincocene}}((η<sup>5</sup>-C<sub>5</sub>Me<sub>5</sub>)<sub>2</sub>Zn<sub>2</sub>)であり、これは初めて合成されたジ[[メタロセン]]でもある<ref>{{Housecroft3rd|page=739–741, 843}}</ref>。

=== 2価 ===
亜鉛は、[[貴ガス]]元素を除く全ての[[非金属]]元素および[[半金属]]元素との間で[[二元化合物]]を形成することが知られている。[[酸化亜鉛]]は水に難溶な白色粉末であるが、[[両性 (化学)|両性]]酸化物であり[[酸]]にも[[塩基]]にも溶解する<ref name="Holl">{{Cite book|publisher=Walter de Gruyter|date=1985|edition=91–100| pages=1034–1041|isbn=3-11-007511-3|title=Lehrbuch der Anorganischen Chemie|first1=Arnold F.|last1=Holleman|last2=Wiberg|first2=Egon|last3=Wiberg|first3=Nils|language=German|chapter=Zink}}</ref>。他の[[第16族元素]]との化合物（[[硫化亜鉛]]、[[セレン化亜鉛]]、{{仮リンク|テルル化亜鉛|en|Zinc telluride}}）は電子材料や光学材料に用いられる<ref>{{cite web|url=http://www.americanelements.com/znsu.html|title=Zinc Sulfide|publisher=[[American Elements]]|accessdate=February 3, 2009}}</ref>。[[第15族元素]]との化合物（[[窒化亜鉛]]、[[リン化亜鉛]]、{{仮リンク|ヒ化亜鉛|en|Zinc arsenide}}、{{仮リンク|アンチモン化亜鉛|en|Zinc antimonide}}）<ref>{{cite book|author=Grolier contributors|title=Academic American Encyclopedia|url=https://books.google.com/?id=YgI4E7w5JI8C|date=1994|publisher=Grolier Inc.| location=[[ダンベリー (コネチカット州)|ダンベリー]], [[コネチカット州]]|isbn=0-7172-2053-2|page=202}}</ref><ref>{{cite web|url=http://www.americanelements.com/znp.html|title=Zinc Phosphide|publisher=[[American Elements]]|accessdate=February 3, 2009}}</ref>や水素化物（{{仮リンク|水素化亜鉛|en|Zinc hydride}}）、炭化物（[[炭化亜鉛]]）なども知られている<ref>{{Cite journal|journal=Diamond and Related Materials|volume=9|date=2000|title=Peculiarities of interaction in the Zn–C system under high pressures and temperatures|first=A. A.|issue=2|last=Shulzhenko|author2=Ignatyeva, I. Yu. |author3=Osipov, A. S. |author4= Smirnova, T. I. |doi=10.1016/S0925-9635(99)00231-9|pages=129–133|bibcode = 2000DRM.....9..129S }}</ref>。[[フッ化亜鉛]]はイオン性が強く高融点（872度）であるが、他のハロゲン化亜鉛（[[塩化亜鉛]]、[[臭化亜鉛]]、[[ヨウ化亜鉛]]）は共有結合性がより強いため比較的低融点を示す<ref name="Greenwood1997p1211">{{harvnb|Greenwood|1997|p=1211}}</ref>。

2価の[[水和]]イオン Zn<sup>2+</sup>(aq) は無色であり、多少[[加水分解]]して弱[[酸性]]を示し、その[[酸解離定数]]はp''K''<sub>a</sub> = 9.0である。Zn<sup>2+</sup>を含んだ溶液を弱塩基性にすると、[[水酸化亜鉛]]の白色[[沈殿]]が生成する。より塩基性が強くなると、この水酸化物は亜鉛酸イオン（{{chem|[Zn(OH)|4|]|2-}}）として再び溶解する<ref name="Holl"/>。亜鉛はオキソ酸イオンとも化合物を形成し、それらの例として[[硝酸亜鉛]]や[[硫酸亜鉛]]、[[リン酸亜鉛]]、[[モリブデン酸亜鉛]]、[[亜ヒ酸亜鉛]]、[[ヒ酸亜鉛]]などがある。黄色を呈する[[クロム酸亜鉛]]は、無色であることが多い2価の亜鉛化合物の中で数少ない有色の化合物である<ref>{{Cite journal| last=Rasmussen|first=J. K.|author2=Heilmann, S. M. | title=In situ Cyanosilylation of Carbonyl Compounds: O-Trimethylsilyl-4-Methoxymandelonitrile| journal=Organic Syntheses, Collected Volume| volume=7| page=521|date=1990| url=http://www.orgsyn.org/orgsyn/prep.asp?prep=cv7p0521}}</ref><ref name="perry">{{Cite book|title=Handbook of Inorganic Compounds|last=Perry|first=D. L.|pages=448–458|date=1995|isbn=0-8493-8671-3|publisher=CRC Press}}</ref>。最も単純な亜鉛の有機酸塩の一例として[[酢酸亜鉛]]がある。

亜鉛-炭素結合を持つ[[有機亜鉛化合物]]として、合成化学において試薬として用いられる[[ジエチル亜鉛]]がある。ジエチル亜鉛は1848年に報告された初めての有機亜鉛化合物であり、亜鉛と[[ヨウ化エチル]]の反応によって合成される。それはまた金属-炭素間に[[σ結合]]を有する化合物としても初のものであった<ref>{{Cite journal|title=On the isolation of the organic radicals|author=Frankland, E.|journal=Quarterly [[Journal of the Chemical Society]]|date=1850|volume=2|issue=3|page=263|doi=10.1039/QJ8500200263|authorlink=Edward Frankland}}</ref>。

=== 主な化合物 ===
* [[塩化亜鉛]] (ZnCl<sub>2</sub>)
* [[酸化亜鉛]] (ZnO)
* [[硫化亜鉛]] (ZnS) - [[白|白色]]
* [[硫酸亜鉛]] (ZnSO<sub>4</sub>)
* [[クロム酸亜鉛]] (ZnCrO<sub>4</sub>) - [[黄色]][[顔料]]・[[ジンククロメート]]（ジンクイエロー）として使われる。
* [[ステアリン酸亜鉛]]{{chem|(Zn(C|18|H|35|O|2|)|2|)}} - 製薬助剤
* [[スズ酸亜鉛]] (ZnSnO<sub>3</sub>) - プラスチック[[難燃剤]]
* [[グルコン酸亜鉛]] {{chem|(C|12|H|22|O|14|Zn)}} - 医薬（亜鉛補充剤）
* [[リン化亜鉛]]{{chem|(Zn|3|P|2|)}} - 殺鼠殺虫剤

== 同位体 ==
{{Main|亜鉛の同位体}}
亜鉛の同位体は自然界に5種類が存在している。[[天然存在比]]の最も高い同位体は <sup>64</sup>Zn の 48.63%<ref name="NNDC">{{cite web|url=http://www.nndc.bnl.gov/chart/|author=NNDC contributors|editor=Alejandro A. Sonzogni (Database Manager)|title=Chart of Nuclides|publisher=National Nuclear Data Center, [[ブルックヘブン国立研究所]]|accessdate=September 13, 2008|date=2008|location=Upton (NY)}}</ref>。<sup>64</sup>Zn の[[半減期]]は4.3 × 10<sup>18</sup> 年であるが<ref>{{cite book|author=CRC contributors|title=Handbook of Chemistry and Physics|editor=David R. Lide|edition=87th|page='''11'''-70|year=2006|url=https://books.google.com/?id=WDll8hA006AC&pg=PT893|publisher=CRC Press, Taylor & Francis Group|location=Boca Raton, Florida|isbn=0-8493-0487-3|ref=CITEREFCRC2006}}</ref>、その[[放射能]]は無視できる程度である<ref name="NASA">{{cite web|title=Five-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Data Processing, Sky Maps, and Basic Results|url=http://lambda.gsfc.nasa.gov/product/map/dr3/pub_papers/fiveyear/basic_results/wmap5basic.pdf|publisher=[[NASA]]|accessdate=March 6, 2008|author=NASA contributors}}</ref>。同様に、0.6%含まれる <sup>70</sup> Zn も1.3 × 10<sup>16</sup> 年の半減期を持つが、こちらも通常は放射性ではないとみなされている。他の同位体の天然存在比は <sup>66</sup>Zn が 28%、<sup>67</sup>Zn が 4%、<sup>68</sup>Zn が 9%である。

天然に存在するもの以外にも数十種の[[放射性同位体]]が同定されている。その中で最も安定なものは、半減期243.93日の<sup>65</sup>Zn であり、次いで安定なのが半減期46.5時間の<sup>72</sup>Zn である。また、亜鉛には10種の[[核異性体]]が存在している。最も安定な核異性体は<sup>69m</sup>Znであり、その半減期は13.76時間である<ref name="NNDC"/>。

[[質量数]]66未満の放射性同位体の[[崩壊モード]]は[[電子捕獲]]であり、娘核種として[[銅]]の同位体が生成される<ref name="NNDC"/>。
:{{Nuclide|zinc|n}} + {{粒子の記号|link=yes|e}} → {{Nuclide|copper|n}}
一方で、質量数66以上の放射性同位体の崩壊モードは[[ベータ崩壊#β−崩壊|β<sup>−</sup>崩壊]]であり、娘核種として[[ガリウム]]の同位体が生成される<ref name="NNDC"/>。
:{{Nuclide|zinc|n}} → {{Nuclide|gallium|n}} + {{粒子の記号|link=yes|e}} + {{粒子の記号|link=yes|反νe}}

==出典==
=== 注釈 ===
{{notelist2}}
=== 出典 ===
{{Reflist|2}}

== 参考文献 ==
* <!-- CRC -->{{cite book
|author=CRC contributors
|title=Handbook of Chemistry and Physics
|editor=David R. Lide
|edition=87th
|year=2006
|url=https://books.google.com/?id=WDll8hA006AC&pg=PT893
|publisher=CRC Press, Taylor & Francis Group
|location=Boca Raton, Florida
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|ref=CITEREFCRC2006}}
* <!-- Em -->{{cite book
|title=Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements
|last=Emsley
|first=John
|publisher=Oxford University Press
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|location=Oxford, England, UK
|isbn=0-19-850340-7
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|ref=CITEREFEmsley2001}}
*{{cite book
|last=Greenwood
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|author2=Earnshaw, A.
 |title=Chemistry of the Elements
|edition=2nd
|publisher=Butterworth-Heinemann
|location=Oxford
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|isbn=0-7506-3365-4
|ref=CITEREFGreenwood1997}}
* <!-- He -->{{cite book
|last=Heiserman
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|title=Exploring Chemical Elements and their Compounds
|location=New York
|publisher=TAB Books
|isbn=0-8306-3018-X
|chapter=Element 30: Zinc
|url=https://books.google.com/?id=24l-Cpal9oIC
|ref=CITEREFHeiserman1992
|year=1992
}}
* <!-- Le -->{{cite book
|title=The Encyclopedia of the Chemical Elements
|publisher=Reinhold Book Corporation
|location=New York
|year=1968
|editor=Clifford A. Hampel
|last=Lehto
|first=R. S.
|isbn=0-442-15598-0
|chapter=Zinc
|pages=822–830
|ref=CITEREFLehto1968
|lccn=68-29938
}}

== 関連項目 ==
{{Commons|Zinc}}
* [[味覚]]
* [[ジンクホワイト]]（酸化亜鉛）
* [[微量元素]]
* [[マトリックスメタロプロテアーゼ]]
*[[亜鉛欠乏症]]
*[[亜鉛イオノフォア]]

== 外部リンク ==
* [https://mric.jogmec.go.jp/ 金属資源情報] - 石油天然ガス・金属鉱物資源機構
* {{PaulingInstitute|jp/mic/minerals/zinc}}
* {{Hfnet|672|亜鉛解説}}
* {{Hfnet|36|亜鉛|nolink=yes}}
* [https://www.riken.jp/medialibrary/riken/pr/press/2006/20060807_1/20060807_1pdf.pdf 栄養素「亜鉛」は免疫のシグナル]（独立行政法人 [[理化学研究所]]）
* [https://gbank.gsj.jp/geochemmap/zenkoku/japanZn.htm 亜鉛の地球化学図]
* {{Kotobank}}
* [http://kikakurui.com/k8/K8012-2006-01.html 亜鉛 (試薬)JISK8012:2006]

{{元素周期表}}
{{亜鉛の化合物}}
{{Normdaten}}
{{DEFAULTSORT:あえん}}
[[Category:亜鉛|*]]
[[Category:元素]]
[[Category:第12族元素]]
[[Category:第4周期元素]]
[[Category:卑金属]]
[[Category:必須ミネラル]]