（，是一種化學元素，化學符號為，原子序數為 30，原子量為，屬於過渡金屬；鋅由於形、色類似鉛，故也稱為亞鉛，古稱倭鉛。鋅在常溫下為硬脆物質，且帶有藍銀色光澤。鋅為元素週期表第十二族中的第一個元素。在某些方面，鋅的化學性質與鎂相似：兩者皆呈現單一氧化態 2，且 Zn2 和 Mg2 離子大小相似。鋅為地殼中含量第二十四多的元素，有五個穩定的同位素。最常見的含鋅礦物為閃鋅礦，是鋅硫化物。最大可開採的礦脈位於澳洲、亞洲及美國。鋅礦物利用法精煉，並經過和。 黃銅為依各種比例混合的銅及鋅的合金，早在西元三千年前的愛琴海、伊拉克、阿拉伯聯合大公國、卡爾梅克、土庫曼及喬治亞，和西元兩千年前的印度西部、烏茲別克斯坦、伊朗、敘利亞、伊拉克及以色列 巴勒斯坦就已經被人們利用。儘管人們在古代羅馬跟希臘時就知道鋅金屬，但直到十二世紀時才在印度被大規模生產。藉由拉賈斯坦邦的礦物我們獲得確切的證據，將鋅的生產回溯至西元前六世紀。迄今，最古老的純鋅來自拉賈斯坦邦的扎瓦爾，早在西元九世紀時便利用蒸餾法來生產純鋅了。煉金術士在空氣中燃燒鋅，用來產生氧化鋅，他們稱之為「白雪」。 此元素可能是由煉金術士帕拉塞爾蘇斯經（叉、牙齒之意）所命名。純金屬鋅在 1746 年被德國化學家馬格拉夫發現。1800 年時，路易吉伽伐尼和亞歷山德羅伏打揭示了鋅的電化學性質。鋅最主要的應用為抗腐蝕的鐵鍍鋅（熱浸鍍鋅），在現代工業中對於碳鋅電池製造上有不可磨滅的地位，最具代表性之用途為「鍍鋅鐵板」，該技術被廣泛用於汽車、電力、電子及建築等各種產業中。其他應用在電池、小型非結構鑄件及合金像是黃銅等。人們在生活中普遍的使用各種鋅化合物，例如和葡萄糖酸鋅（膳食補充劑）、氯化鋅（除臭劑）、吡硫鎓鋅（去屑洗髮精）、硫化鋅（螢光塗料），及有機實驗室的二甲基鋅或二乙基鋅。 鋅為必需礦物質，包含產前生長及產後發育。發展中國家約有二十億的人受到缺鋅症的影響，及其連帶的疾病。若孩童，將導致生長遲緩、性晚熟、免疫力下降及腹瀉。在生物化學中，鋅為酶中廣泛存在的輔因子，例如人體的醇脫氫酶。 食用過量鋅可能造成共濟失調、和。 性質 物理性質 鋅是一種青白色、光亮、具有反磁性的金屬，雖然一般用作商品的鋅都經過加工，這些特性已不再鮮明。其密度比鐵略小，呈六邊形晶體結構。 在常溫下鋅是硬而易碎的，但在 100 至 150C 下會變得有韌性。當溫度超過 210時，鋅又重新變脆，可以用敲打來粉碎它。鋅的電導率居中。在所有金屬中，它的熔點（420）和沸點（900）相對較低。它的熔點是所有過渡金屬中第三低的，僅次於鎘和汞。 化學性質 與非金屬反應 鋅加熱至 225後氧化激烈，燃燒時呈綠色火焰，與氧氣反應生成氧化鋅： 2 Zn O2 2 ZnO 與鹵素反應生成鹵化鋅： Zn X2 ZnX2 XF、Cl、Br、I 與硫反應生成硫化鋅： Zn S ZnS 與水反應 鋅與水蒸氣反應生成氧化鋅： Zn H2O g ZnO H2 兩性金屬 與鋁類似，鋅也具有兩性。鋅能和強鹼溶液生成四羥基合鋅酸鹽及氫氣。 例如與氫氧化鈉反應生成四羥基合鋅酸鈉： Zn2NaOH2H2O Na2 Zn OH 4H2 化合物 在鋅化合物中，鋅最常見的化合價是 2。 鋅 II 鋅可以和所有陰離子形成化合物。如常見的 ZnSO4、ZnCl2、Zn NO3 2 等，可溶性大的鋅化合物都有很強的潮解性，如氯化鋅、高氯酸鋅等。鋅的一些二元化合物（ZnSe、ZnTe 等）在光電方面有著引人注目的特性。 在鋅的化合物中，ZnO、Zn OH 2 和 ZnCO3 是難溶於水的。 鋅 II 可以形成配合物，如 Zn NH3 4 2、Zn OH 4 2、Zn CN 4 2 等。 鋅 II 也有不少有機化合物，如二乙基鋅。 歷史 過去，鋅每磅（約 454 克）的價格約一美元，屬於價格較低廉的金屬。故美國政府用以鑄造 1 美分硬幣（1 cent），但隨著鋅的價格飛漲，反而出現造價超過錢幣面值的現象。 1 美分硬幣含有 975 的鋅，表面再鍍上銅。然因鋅的價格飆漲，一枚硬幣的造價已達至 179 美分，超過幣值許多，更因亞洲的經濟崛起，銅及鋅等需求大幅增加，價格持續上揚，情況嚴重至有人提議廢除 1 美分硬幣。世界資源真相和你想的不一樣；作者：資源問題研究會 用途 鋅合金 加入其他元素組成的一種合金。根據加入的元素不同而分出不同的種類，可以形成不同種類的低溫鋅合金。許多合金都包含鋅元素，比如黃銅就是鋅和銅的合金。其它可與鋅組成二元合金的金屬包括鋁、銻、銀、錫、鎂、鈷、鎳、碲、鎘、鉛、鈦和鈉。雖然鋅和鋯均非鐵磁材料，它們的合金 卻能在 35 K 時表現出鐵磁性。 特性 熔點低，在 385熔化； 流動性好； 在大氣中耐腐蝕； 蠕變強度低，尺寸容易在自然時效下發生變化 鋅合金類別 黃銅：機械效能和耐磨效能都很好；敲起來聲音獨特； 鋅鎘合金：流動性好、光面好，容易進行拋光、焊接等加工； 2 號鋅合金：機械效能最好；硬度要求達標；尺寸精度一般； 3 號鋅合金：流動性良好；機械效能良好；適合做玩具、燈具、裝飾品等；應用最為廣泛； 5 號合金：流動性良好；機械效能良好；適合做汽車配件、機電配件等； 8 號合金：良好的機械性；尺寸穩定性好；流動性較差；適合做元器件； Superloy：流動性最好；一般用作壓鑄薄壁；適合做電器元件以及盒體。 對人體的影響 人體含量和分佈 人體含鋅的總量約佔體重的 0003，相當於成人體內約有 2 公克鋅。90 的鋅都存在肌肉與骨骼中，其餘 10 在血中扮演舉足輕重的角色。 建議攝取量與食物來源 含鋅豐富的食物包括蚵與紅蟳等海鮮、鵝肝與豬肝等內臟、牛腱等肉類、牛乳與乳酪等乳製品、洋菜、火麻仁、麥芽、南瓜籽、啤酒、栗子、蛋、芝麻、芥末、腰果、豆類等。在豆科植物和全穀類植物來源中發現的鋅吸收效率較低，因為其他植物化合物抑制吸收。 鋅的參考攝取量（DRI） 年齡性別 美國（mgday） 臺灣（mgday）行政院衛生署（2003）國人膳食營養素參考攝取量及其說明，修訂第六版，pp 448455。中華民國行政院衛生署，ISBN 957014677X 06 個月 2 5 712 個月 3 5 13 歲 3 10 48 歲 5 10 913 歲 8 10 1418 歲 男 11 女 9 男 15 女 12 1950 歲 男 11 女 8 男 15 女 12 51 歲以上 男 11 女 8 男 15 女 12 孕婦 1418 歲 12 15 孕婦 1950 歲 11 15 乳婦 1418 歲 13 15 乳婦 1950 歲 12 15 生理功能 維持免疫功能：人體鋅不足會出現淋巴球數量低落、血中免疫球蛋白降低、自然殺手細胞功能減弱、皮膚免疫測試反應降低等狀況，臨床的結果就是肺炎、念珠球菌感染，甚至傷風感冒。 生長與發育：促進生長、性器官的發育、傷口癒合、毛髮、指甲，以及口腔黏膜等多處位置的修補作用。 運用在保養品：為控油型別的典型的成份。 調節基因表現：許多蛋白質轉錄因子的分子中含有鋅指結構，負責與 DNA 結合，而改變基因的表現功能，是很重要的調控機制。 酵素組成分：已知的含鋅酵素超過 300 多種，鋅位於催化中心，或穩定酶蛋白質的立體結構，失去鋅會使酵素失去活性。 維持味覺功能與促進食慾。 促進胰島素分泌。 增強記憶力。 吸收與排洩 鋅的最佳吸收部位是十二指腸。基本排洩途徑是經消化道由糞便排出。腎臟具有調節功能，會將鋅離子進行再吸收。 鋅的吸收通道 hZTL1ZnT5 的結構、活性 SLC30A5 可分成兩個部分，較低分子量的 hZTL1，以及重量較大的 ZnT5。ZnTlike transporter 1 hZTL1 在人體組織中較為含量較多，轉譯出的蛋白質有 523 個胺基酸，和老鼠的 ZnT1 有 34 是相同的。 以拓樸學來預測其結構，在其序列上的 N 端到 C 端有十二個跨膜結構區。在 C 端的 myc 轉譯出的蛋白質可標定在極化的 Caco2 結腸上皮細胞 上，會回到原先的皮膜表層。 利用 Xenopus laevis 的卵母細胞進行表現實驗時，hZTL1 會調節 Zn 的吸收，而 hZTL1 調控對 Zn 的吸收在 pH 55 不如 pH 76 時來得好。 早期的資料顯示 DMT1 在 Zn 吸收中扮演重要的角色，可是這些資訊已在將 Caco2 上的 DMT1 消去之後，卻不影響 Zn 吸收的實驗中得到充分的反例，Zn 不會跟 Fe 競爭 DMT1，並且其活性與細胞膜電位無關。 人類小腸細胞中 ZTL1 的位置證實 在腸細胞 Zn 運輸蛋白的相似細胞中，可區分為屬於兩大類別，SLC30 跟 SLC39，其中有兩種蛋白質 hZTL1 hhuman 和 hZIP4 在小腸細胞攝取 Zn 的過程中扮演相當重要的角色。在 ZTL1 發現前，並沒有人在哺乳類細胞中看到有 Zn 通道的表現。 ZnT1 透過免疫沉澱的方式在大鼠腸細胞邊側的細胞膜上發現，並在人類小腸細胞 Caso2 中獲得證實。 ZIP1 一開始被認為是用來吸收小腸內 Zn 的 transporter，K562 cell 細胞膜定位的實驗推翻了這點，綠色螢光跟 FLAG 標定的 hZIP1 位在許多皮質細胞的內質網上，包括了 Caco2，更近一步透過在 PC3 前列腺細胞操作 hZIP1 抗體可以更精確的證明這件事。 其他可能存在的 Zinc transporter 關於其他 Zn transporter 有一種 ZNT1 蛋白質在腸道扮演很重要的角色，研究顯示，ZNT1 會攜帶從飲食中獲得的 Zn 離子在腸壁細胞吸收後攜帶進入肝門靜脈，但在 SLC30 蛋白質中沒有其他蛋白質被發現跟 ZNT1 一樣有完全相同的功能。 在人體的胰島 ß 細胞中，ZnT5 和一個富含胰島素的分泌細粒結合，Zn 對於將胰島素以晶體的方式儲存扮演重要的角色。 ZNT6ZNT7 兩蛋白質雖然在腸道也能發現，但其兩在其他器官都有發現到他們的蹤跡，所以其功能和 ZNT1 並不相似。 在人體方面，hZIP1、hZIP2、hZIP4 都有攜帶 Zn 離子的功能，但這些蛋白質也被發現在子宮和攝護腺中，所以其功能並不是完全清楚，另外 ZIP6ZIP8 兩蛋白質功能不明，還有在老鼠內質網中發現的 ZIP7 也是一樣。 在胎盤中鋅的傳導 鋅在胎盤中的傳輸過程大致上和在腸中類似，由 SLC30 中的 ZnT125 來負責，至於 ZnT67 的功能則仍在實驗當中。 在免疫組織化學中，以人類和老鼠為實驗物件，hZTL1ZnT5 被探測到在胎盤上層細胞中扮演著重要角色，負責傳送 Zn 給胎兒。而 ZnT1 則有著類似的功能，擁有負責傳輸營養物質給胎兒的功能，但作用機制仍未完全瞭解。在人體中， hZTP1 均在腸和胎盤中表現出來，但是沒有任何證據顯示 hZIP2 的表現。 此外，ZTP4 雖然都有在人類和老鼠的腸中被表現，但是基因卻沒有在人類的胎盤中被表現出來，反而老鼠的卵黃囊中會進行表現。後來才發現原來 hZIP4 對人體飲食中鋅在腸的吸收扮演著重要角色，hZTL1ZnT5 在 Zn 的傳輸中，對胎兒的影響遠大於對成人的影響。 在小腸和胎盤中鋅通道的調節 小腸中鋅的吸收調節被認為是維持體內鋅衡定很重要的部分，在一份大鼠的研究中已經論證當可吸收的鋅濃度增加，在小腸裡有一個位置會調節 ZnT1 的上游 mRNA，但在同一份研究中也顯示當可吸收的鋅濃度下降 ZnT1 的 mRNA 並不會受影響，而另一個鋅的傳送蛋白 ZnT2 在提供充足地鋅的情況下 ZnT2 mRNA 會加強表現，如果是缺乏鋅的情況下則會降低 ZnT2 mRNA 的表現。 老鼠的 ZIP4 mRNA 在缺乏鋅的時候會增加表現量。在人類腸道細胞 Caco2 中，增加培養基裡的鋅濃度會引起鋅的傳送蛋白 hZTL1ZnT5、ZnT1、ZnT4 和 hZIP1 mRNA 表現量的增加，同樣，在蛋白質的表現量上也是有增加的情形；但是在胎盤細胞中就有不同的表現，當增加鋅的濃度後，並沒有任何鋅的傳送蛋白 mRNA 有改變表現量，更甚至於發現 ZnT1 和 hZTL1ZnT5 蛋白的表現量有減少的現象，但是現在對於 Zn 如何調節這些蛋白質並沒有完整地知識去描述它的機制。 鋅缺乏後果 鋅缺乏會導致免疫力低下、食慾不振、生長減緩、下痢、掉髮、夜盲、前列腺肥大、男性生殖功能減退、動脈硬化、貧血等問題。鋅缺乏導致腹瀉的過程包括：腸細胞絨毛結構破壞、含鋅消化酵素減少、發炎造成腸壁水腫、消化道免疫力變差。缺鋅與腹瀉容易形成惡性迴圈，腹瀉更減少鋅吸收，增加鋅的流失，造成雙重的缺鋅原因，常發生在老人、嬰幼兒、胰臟功能不全、腸病變或腸手術者的身上。 此外有腎臟病變者很容易有高尿鋅症與低血鋅症。糖尿病、肝病或慢性發炎性疾病，如風濕性關節炎患者，都會因腎病變導致體內鋅慢性缺乏，免疫力會變差，形成了一個惡性迴圈。 支端皮膚炎 hZIP4 SLC39A4 是一在腸膜上端的二次基因表現產物，它被發現和遺傳的 Zndeficiency disease acrodermatitis enteropathica 缺乏 Zn 的支端皮膚炎 有關，此病和第八染色體有密切關係，會減低腸道吸收 Zn 的效率。 經過研究證實，突變的 hZIP4 蛋白質也會降低腸道吸收 Zn 的效率，最近有另外的實驗結果指出，在老鼠身上的 HEK293 蛋白質會增加腸道 Zn 的吸收效率 鋅過量後果 大量鋅會引發噁心、嘔吐、發燒、血液中高密度脂蛋白減少，進而提高心血管疾病發生機率。 參考文獻 延伸閱讀 劉廣定：〈中國用鋅史研究：五代已知「倭鉛」說重考 〉。 外部連結 Category 過渡金屬 Category 還原劑 Category 生命化學元素 4L 4L Category 鍊金術物質