Sink uzoq vaqtdan beri muhim kimyoviy element sifatida o'zini namoyon qildi. Bizning eramizdan oldin ham odamlar bu haqda juda ko'p bilishgan va uni turli sohalarda keng qo'llashgan. Ushbu materialning xususiyatlari sinkni ko'plab sohalarda va kundalik hayotda ishlatishga imkon beradi. Material muvaffaqiyatli qo'llaniladi kimyo sanoati, mashinasozlik va qurilish sohasida. Shunday qilib, bugun biz ko'rib chiqamiz foydali xususiyatlar va rux metalli va unga asoslangan qotishmalarning xususiyatlari, kg narxi, foydalanish xususiyatlari, shuningdek, materialni ishlab chiqarish.

Kontseptsiya va xususiyatlar

Boshlash uchun sizni taklif qilamiz umumiy xususiyatlar sink Ushbu mahsulot nafaqat zarur ishlab chiqarish metalli, balki muhim biologik element hamdir. Har qanday tirik organizmda u barcha elementlarning 4% gacha mavjud. Ruxning eng boy konlari Boliviya, Eron, Qozog'iston va Avstraliyadir. Mamlakatimizda MMC Dalpolimetal OAJ eng yirik ishlab chiqaruvchilardan biri hisoblanadi.

Agar sinkni Mendeleyevning davriy tizimidan ko'rib chiqsak, u o'tish metallariga kiradi va quyidagi xususiyatlarga ega:

• Tartib raqami: 30
• Og'irligi: 65.37.
• Oksidlanish holati - +2.
• Rang: zangori oq.

Sink radioaktiv izotop bo'lib, yarim yemirilish davri 244 kun.

Agar biz sinkni oddiy moddadan ko'rib chiqsak, unda bu material quyidagi xususiyatlarga ega:

• Material turi - metall.
• Rangi - kumush-ko'k.
• Qoplama oksidli plyonka bilan himoyalangan, uning ostida porlash va porlash yashiringan.

Sink er qobig'ida uchraydi. Undagi metallning ulushi unchalik katta emas: atigi 0,0076%.

Sink yagona material sifatida mavjud emas. U ko'plab rudalar va minerallarning bir qismidir.

• Eng keng tarqalgan: sink aralashmasi, kleiofan, marmatit. Bundan tashqari, sinkni quyidagilardan topish mumkin tabiiy materiallar: vurtsit, franklenit, sinsit, smitsonit, kalamin, villemit.
• Ruxning yo'ldoshlari odatda: germaniy, kadmiy, talliy, galliy, indiy, kadmiydir.
• Eng mashhurlari sink va alyuminiy, mis qotishmalari.

Mutaxassis ushbu videoda ruxning hayotimizdagi o'rni haqida gapiradi:

Raqobatchi metallar

Rux bilan faqat 4 ta metal raqobatlasha oladi: titanium, alyuminiy, xrom va mis. Ta'riflangan materiallar quyidagi xususiyatlarga ega:

1. alyuminiy: Kumush-oq rang, elektr va issiqlikni yaxshi o'tkazadi, bosim bilan ishlanishi mumkin, korroziyaga chidamli, past zichlikka ega, po'lat ishlab chiqarish jarayonida (issiqlikka chidamliligini yaxshilash uchun) ishlatiladi.
2. Titan: kumush-oq rang, yuqori erish nuqtasi, havo bilan aloqa qilganda oksidlanadi, past issiqlik o'tkazuvchanligi, zarb qilish va shtamplash oson, yuqori haroratlarda sirtda bardoshli himoya plyonka hosil bo'ladi.
3. Chromium: Moviy-porloq rang, yuqori qattiqlik, mo'rtlik, atmosfera va suv sharoitida oksidlanishga chidamlilik, dekorativ qoplama uchun ishlatiladi.
4. : qizil metall, yuqori egiluvchanligi, yaxshi elektr o'tkazuvchanligi, yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi, korroziya jarayonlariga chidamliligi, tom yopish materiallarida qo'llaniladi.

Qurilish maqsadlarida ko'pincha boshqa rangli metallar (sinkdan tashqari) ishlatiladi. Bularga quyidagilar kiradi: silumin, babbitt, duralumin va boshqalar.

Ruxning boshqa metallardan farqi shundaki, u 100 ºS dan 150 ºS gacha bo'lgan haroratlarda oson deformatsiyalanadi. Ushbu harorat oralig'ida sinkni zarb qilish va yupqa qatlamlarga aylantirish mumkin.

Afzalliklari va kamchiliklari

Taroziga:

• Yaxshi suyuqlik, qoliplarni to'ldirishni osonlashtiradi.
• Prokat paytida yuqori egiluvchanlik.
• Sof sink osongina soxtalashtiriladi.
• Xususiyatlari va harorat ta'siri tufayli u turli holatlarga ega bo'lishi mumkin.
• U mahsulotni korroziyadan mukammal himoya qiladi, uni qurilish va mashinasozlikda mashhur qiladi.

• Fosfor yoki oltingugurt bilan birga qizdirilsa portlashi mumkin.
• Havo ta'sirida porlashni yo'qotadi.
• Da xona harorati kichik plastiklikka ega.
• Tabiatda uning sof shaklida uchramaydi.

Massa, mexanik, kimyoviy va jismoniy xususiyatlar sink, uning asosiy xususiyatlari quyida muhokama qilinadi.

Xususiyatlari va xususiyatlari

Xo'sh, sink qanday xususiyatlarga ega?

Jismoniy

Jismoniy xususiyatlar:

• Bu o'rtacha qattiq metalldir.
• Sinkning polimorfik modifikatsiyalari yo'q.
• Sovuq sink mo'rt metallga aylanadi.
• 100-100 ºS haroratda plastiklikka ega bo'ladi.
• 250 ºS dan yuqori haroratda u yana mo'rt metallga aylanadi.
• Qattiq ruxning erish nuqtasi 419,5 ºS.
• Bug'ga o'tish harorati 913ºS.
• Qaynash nuqtasi 906 ºS.
• Ruxning qattiq holatda zichligi 7,133 g/sm3, suyuq holatda - 6,66 g/sm3.
• Nisbiy cho'zilish 40-50%.
• Kislotalarda oson eriydi.
• Ishqorlarda oson eriydi.

Sinkni qanday qilib to'g'ri eritishni o'rganish uchun videoni tomosha qiling:

Kimyoviy

Sinkning kimyoviy xossalari:

• 3d 10 4s 2 - atom konfiguratsiyasi.
• Sink faol metal hisoblanadi.
• Bu energiyani tiklovchi vositadir.
• Elektrod potentsiali: -0,76 V.
• 100 ºS dan past haroratlarda u yorqinligini yo'qotadi va plyonka bilan qoplanadi.
• Nam havoda (ayniqsa, tarkibida bo'lsa karbonat angidrid) metall buziladi.
• Kuchli isitish vaqtida sink kuchli yonib, mavimsi olovni hosil qiladi.
• Oksidlanish holati: .
• Kislotalar va ishqorlar metallda turli xil aralashmalar mavjudligiga qarab sinkga turlicha ta'sir qiladi.
• Sink suvda qizdirilganda oq cho'kma hosil bo'lishi bilan gidroliz jarayoni sodir bo'ladi.
• Yuqori quvvatli mineral kislotalar sinkni osongina eritishi mumkin.

Tuzilishi va tarkibi

Ruxning formulasi quyidagicha: Zn. Atomning tashqi qatlamining konfiguratsiyasi 4s 2 ga teng. Rux metall kimyoviy bog'ga va olti burchakli, zich kristall panjaraga ega.

Tabiatdagi rux uchta barqaror izotopdan iborat (biz ularni sanab o'tamiz: 64 Zn (48,6%), 66 Zn (26,9%) va 67 Zn (4,1%)) va bir nechta radioaktiv. Radioaktivlarning eng muhimi yarim yemirilish davri 244 kun.

Ishlab chiqarish

Aytganimizdek, sink tabiatda sof holda topilmaydi. U asosan polimer rudalaridan olinadi. Bu rudalarda rux sulfid holida mavjud. U har doim yuqorida sanab o'tilgan metallar bilan birga keladi.

Selektiv flotatsion boyitish jarayoni sink konsentratini ishlab chiqaradi. Bu jarayonga parallel ravishda polimetall rudalardan boshqa moddalar konsentratlari ajralib chiqadi. Masalan, mis.

Olingan rux konsentratlari pechda pishiriladi. Yuqori haroratlar natijasida rux sulfid holatidan oksid holatiga o'tadi. Ishlab chiqarish jarayonida oltingugurt dioksidi chiqariladi, u sulfat kislota ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. sink oksididan ikki usulda: pirometallurgik va elektrolitik.

• Pirometallurgiya usuli juda uzoq tarixga ega. Konsentrat kuydiriladi va sinterlash jarayoniga duchor bo'ladi. Keyin sink ko'mir yoki koks yordamida kamayadi. Bu usulda olingan rux cho`ktirish orqali sof holatga keltiriladi.
• Da elektrolitik usul Rux konsentrati sulfat kislota bilan ishlanadi. Natijada elektroliz jarayoniga duchor bo'lgan eritma hosil bo'ladi. Bu erda rux maxsus pechlarda yotqiziladi va eritiladi.

Foydalanish sohalari

Sink element sifatida etarli miqdorda mavjud er qobig'i va suv resurslarida.

Rux, shuningdek, bir qator kimyoviy va texnologik jarayonlar uchun kukun shaklida qo'llaniladi.

Ushbu video sizga sinkni qanday olib tashlashni aytib beradi:

TA'RIF

Sink- davriy jadvalning o'ttizinchi elementi. Belgilanishi - lotincha "zinkum" dan Zn. To'rtinchi davrda joylashgan, IIB guruhi. Metalllarga ishora qiladi. Asosiy zaryad - 30.

U olinadigan asosiy tabiiy rux birikmalari galmei ZnCO 3 va sink aralashmasi ZnS minerallaridir. Yer qobig'idagi umumiy sink miqdori taxminan 0,01% (og'irlik) ni tashkil qiladi.

Rux zangori kumush rangli metalldir (1-rasm). Xona haroratida u juda mo'rt, lekin 100-150 o C da u yaxshi egilib, choyshabga o'raladi. 200 o C dan yuqori qizdirilganda, sink juda mo'rt bo'ladi. Havo ta'sirida u oksid yoki asosiy karbonatning yupqa qatlami bilan qoplanadi, bu esa uni keyingi oksidlanishdan himoya qiladi. Suv sinkga deyarli ta'sir qilmaydi.

Guruch. 1. Rux. Tashqi ko'rinish.

Ruxning atom va molekulyar massasi

Moddaning nisbiy molekulyar massasi (Mr) ma'lum molekulaning massasi uglerod atomining massasining 1/12 qismidan necha marta katta ekanligini ko'rsatadigan raqam va elementning nisbiy atom massasi (A r)- atomlarning o'rtacha massasi necha marta kimyoviy element uglerod atomining massasining 1/12 dan ko'prog'i.

Erkin holatda sink monotomik Zn molekulalari shaklida mavjud bo'lganligi sababli, uning atom va molekulyar massalarining qiymatlari bir-biriga mos keladi. Ular 65,38 ga teng.

Sink izotoplari

Ma'lumki, tabiatda xrom beshta barqaror izotoplar 64 Zn, 66 Zn, 67 Zn, 68 Zn va 70 Zn ko'rinishida bo'lishi mumkin. Ularning massa raqamlari mos ravishda 64, 66, 67, 68 va 70 ga teng. Rux izotopi 64 Zn atomining yadrosi o'ttiz proton va o'ttiz to'rtta neytronni o'z ichiga oladi va qolgan izotoplar undan faqat neytronlar soni bilan farq qiladi.

Ruxning sun'iy beqaror izotoplari mavjud massa raqamlari 54 dan 83 gacha, shuningdek, yadrolarning o'nta izomer holati, ular orasida eng uzoq umr ko'radigan izotop 65 Zn, yarim yemirilish davri 243,66 kun.

Sink ionlari

Tashqi tomondan energiya darajasi Rux atomida valentlik bo'lgan ikkita elektron mavjud:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2.

Kimyoviy o'zaro ta'sir natijasida sink valentlik elektronlarini beradi, ya'ni. ularning donoridir va musbat zaryadlangan ionga aylanadi:

Zn 0 -2e → Zn 2+ .

Rux molekulasi va atomi

Erkin holatda sink monoatomik Zn molekulalari shaklida mavjud. Sink atomi va molekulasini tavsiflovchi ba'zi xususiyatlar:

Sink qotishmalari

Ruxning alyuminiy, mis va magniy bilan qotishmalari keng sanoat ahamiyatiga ega. Mis bilan sink qotishmalarning muhim guruhini - guruchni hosil qiladi. Guruchlarda 45% gacha sink mavjud. Oddiy va maxsus guruchlar mavjud. Ikkinchisida temir, alyuminiy, qalay va kremniy kabi boshqa elementlar mavjud.

Muammoni hal qilishga misollar

MISOL 1

Mashq qilish	Og'irligi 0,33 g bo'lgan texnik sink sulfat kislotaning suyultirilgan eritmasi bilan ishlangan. Chiqarilgan vodorod da joyni egallaydi normal sharoitlar hajmi 112 ml. Texnik metalldagi ruxning massa ulushini hisoblang.
Yechim	Ruxning suyultirilgan sulfat kislota bilan reaksiyasi tenglamasini yozamiz: Zn + H 2 SO 4 (suyultirilgan) = ZnSO 4 + H 2. Reaksiya jarayonida ajralib chiqqan vodorodning mol sonini topamiz: n (H 2) = V (H 2) / V m; n (H 2) = 112 × 10 -3 / 22,4 = 0,005 mol. Reaksiya tenglamasiga ko'ra n (H 2): n (Zn) = 1: 1, ya'ni. n (H 2) = n (Zn) = 0,005 mol. Keyin, toza sinkning massasi (ifloslarsiz) () ga teng bo'ladi. molyar massa- 65 g/mol): m sof (Zn) = 0,005 × 65 = 0,325 g. Texnik metalldagi ruxning massa ulushi quyidagicha hisoblanadi: ō(Zn) = m sof (Zn)/ m tec (Zn) × 100%; ō(Zn) = 0,325/ 0,33 × 100%; ō(Zn) = 98,48%.
Javob	Texnik metallda ruxning massa ulushi 98,48% ni tashkil qiladi.

2-MISA

Mashq qilish	20 g mis (II) oksidni metallga qaytarish uchun zarur bo'lgan vodorodni olish uchun xlorid kislotada eritilishi kerak bo'lgan ruxning massasini hisoblang.
Yechim	Masalaning shartlariga ko'ra sodir bo'ladigan reaksiyalar tenglamalarini yozamiz: Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2 (1); H 2 + CuO = Cu + H 2 O (2). Mis (II) oksidi miqdorini hisoblaymiz (molyar massasi - 80 g/mol): n (CuO) = m (CuO) / M (CuO); n (CuO) = 20/80 = 0,25 mol. (2) tenglamaga ko'ra n (CuO): n (H 2) = 1: 1, ya'ni. n (CuO) = n (H 2) = 0,25 mol. Keyin, xlorid kislotasi bilan reaksiyaga kirgan rux mollari soni 0,25 molga teng bo'ladi, chunki n (Zn): n (H 2) = 1: 1, ya'ni. n(Zn) = n(H2). Ruxning massasi (molyar massasi 65 g/mol): m sof (Zn) = n (Zn) × M (Zn); m sof (Zn) = 0,25 × 65 = 16,25 g.
Javob	Ruxning massasi 16,25 g

Rux davriy jadvalning elementi, 2-kichik guruh, 4-davr, atom raqami 30 va atom og'irligi 65,39.

Mo'rt o'tish metalli sink.

• Ruxning kimyoviy xossalariga uning d-elementlar bloki bilan aloqasi bevosita ta'sir qiladi. Bu guruh faqat d-orbitalning tashqi elektronlari bilan kimyoviy bog'lanish hosil qiladi. Shuning uchun element +2 xarakterli oksidlanish darajasiga ega va magniyning xususiyatlariga o'xshaydi.
• Ruxning olti burchakli panjarasi 16-asrda Shveytsariyada tasvirlangan va "kristalli ignalar" deb nomlangan. O'tish metallining navlarida ko'plab izotoplar mavjud. Radioaktivlarning eng barqarori 65 zn, yarim yemirilish davri 245 kun.
• Oddiy sharoitlarda sink metall mo'rt moddadir. Uning zichligi 7,13 g/sm³. Yorug'likda barcha metallarga xos bo'lgan yorqinlik ko'k-kulrang rangni chiqaradi. Erish nuqtasi 46 ° C dan boshlanadi va qaynash nuqtasi 906 ° C dan boshlanadi. Amfoter xossalarini ko'rsatadigan element faollikda faqat gidroksidi tuproq metallaridan keyin ikkinchi o'rinda turadi. Oksidlanish-qaytarilish potentsiali 0,76 V ga teng.
  
  Sink korroziyaga chidamli metalldir. pH 9-11 oralig'ida maksimal barqarorlik kuzatiladi. Atmosfera sharoitida sirtda himoya plyonka - sink oksidi paydo bo'lishi tufayli korroziya sodir bo'lmaydi. Korroziya vodorod yoki kislorod depolarizatsiyasi yordamida sodir bo'ladi.

Metallurgiyadagi roli

Rudadan rux metall olishning eng keng tarqalgan usullari gidro- va pirometallurgiya jarayonlari hisoblanadi. Uning xossalari korroziyaga qarshi qoplama sifatida xromdan hech qanday kam emas. Ishlab chiqarilgan sinkning yarmi temir va po'latdan himoya qatlamini qo'llash uchun ishlatiladi.

Sinkning korroziyaga qarshi qo'llanilishi.

Rux va uning boshqa metallar bilan qotishmalarining erish nuqtasi past bo'lganligi sababli, haddan tashqari issiqlikka sezgirlik muammosi paydo bo'ladi. Shuning uchun ishlab chiqarishda haddan tashqari qizib ketish qotishmaning keyingi oksidlanishi bilan jarayonning buzilishiga olib keladi. Eng keng tarqalgan qotishmalar mis (guruch) va qo'rg'oshindir. Ular texnologiyada, gidroksidi akkumulyatorlarda, galvanik hujayralarda va boshqa qimmatbaho metallar bilan qotishmalarda keng qo'llaniladi.

Element xossalarining xarakteristikalari aralashmalar ta'sirida o'zgaradi. Masalan: qalay aralashmasi bo'lgan qo'rg'oshin va ruxning uchlik evtektik qotishmasi sinkning o'ziga qaraganda ancha oson eriydi va issiq bosim ostida yo'q qilinadi. Ruxga faqat 0,2% temir qo'shilishi uning mo'rtligini bir necha marta oshiradi. Elementda kam eriydigan vismut va mishyak, odatda, hosil bo'lgan moddaning texnologik xususiyatlariga salbiy ta'sir ko'rsatadi.

Sanoatda elementning tiklovchi xususiyatlari muhim funksiya. Eritmalardan oltinni choʻktirishda, gidrosulfit olishda, rudadan mis va kadmiy olishda qatnashadi.

Elementlar bilan reaksiyalar

Kislotalar bilan o'zaro ta'siri

Ruxning ko'pgina kislotalar bilan yaxshi reaktsiyasi uning metallarning elektrokimyoviy faolligi qatorida vodorodga nisbatan joylashishi bilan bog'liq. Bu ko'plab muhim sink tuzlarini ishlab chiqaradi. Bu tuzlar asosan rangsiz, ular gigroskopik kristallar bo'lib, ularning eritmalari gidroliz tufayli kislotali muhitga ega. Boshqa metallarning tuzlari holatida, agar ular elementning o'ng tomonidagi kuchlanish qatorida bo'lsa, u ularni eritmadan siqib chiqaradi.

Kislotalar bilan o'zaro ta'sirlashganda sink tuzlari hosil bo'ladi.

38 °C dan past haroratlarda elementning sulfat kislota bilan eritmasida sink sulfat hosil bo'ladi, uning ilmiy nomi ZnSO4 sulfatdir. Viskoza ishlab chiqarishda, metallurgiyaning ayrim tarmoqlarida, tibbiyotda dezinfektsiyalash vositasi sifatida ishlatiladi. ZnCl2 xlorid xlorid kislotaning rux bilan eritmasidan olinadi. U batareyalar ishlab chiqarishda, yog'och va qog'oz tolasini antiseptik singdirishda qo'llaniladi.

Olingan birikmalar

1. Rux va uning amfoter xossalari rux gidroksidlari Zn (OH)2 ga o'tadi. Ushbu moddalar bir vaqtning o'zida kislotalar va asoslarning kimyoviy harakatlarini namoyish etadi. Ishqorning sulfatga ta'sirida gidroksidni oq cho'kma shaklida olish mumkin. Tabiiy holatda gidroksid 130 ° C dan yuqori haroratlarda parchalanadigan kristalli moddadir. Sink tuzlarini sintez qilish uchun ishlatiladi.
2. Ajoyib deb atash mumkin eski yo'l ilgari "frantsuz jarayoni" deb atalgan ZnO oksidini olish. Hujayra plitasi atrofida juda qizdirilgan havo mavjud bo'lganda, sink bug'lari ajralib chiqa boshlaydi, keyin esa mavimsi yorug'lik bilan yonib, oksid hosil qiladi. Keng miqyosdagi ishlab chiqarishda undan olinadi tabiiy mineral sinsit. Bundan tashqari, gidroksid kabi murakkabroq birikmalarning termal parchalanishi oksid hosil qilish uchun keng qo'llaniladi.
3. Suvda erimaydigan rangsiz oq oksid kukuni uning kimyoviy ikkiligini ifodalaydi. Rux oksidini ishqorlar bilan eritib, sinkatlar olinadi. Oksidlar - silikatlar bilan eritilganda. O'zining issiqlik o'tkazuvchanligi yarimo'tkazgich bo'lishiga imkon beradi, uning tarmoqli oralig'i 3,36 eV. Oksid kimyo sanoatida keng qo'llaniladi va ko'plab plastmassalarda plomba moddasiga aylanadi. Elektronikada biron bir televizor nuri trubkasi bu holda qila olmaydi. Ko'pgina dermatologik malhamlarga ham kiritilgan.
   

Davlat ta'lim muassasasi

o'rtacha kasb-hunar ta'limi Leningrad viloyati Podporojye politexnika kolleji

Kimyo bo'yicha ilmiy-tadqiqot ishlari

Mavzu:

"Sink va uning xususiyatlari"

To'ldiruvchi: № gurux talabasi. 89

Familiyasi ismi otasini ismi: Yurikov Aleksey Aleksandrovich

O'qituvchi tomonidan tekshiriladi: Yadykina Lyudmila Alekseevna

Podporojye

1. Davriy sistemadagi o'rni va atom tuzilishi

2. Kashfiyot tarixi

3. Tabiatda bo'lish

4. Jismoniy xususiyatlar

5. Kimyoviy xossalari

6. Metall sinkni olish

7. Inson salomatligi uchun qo'llanilishi va ahamiyati

8. Mening tadqiqotim

9. Adabiyot

Davriy jadvaldagi o'rni

va atom tuzilishi

Element sink (Zn) davriy jadvalda seriya raqami mavjud 30.

U ikkinchi guruhning to'rtinchi davrida.

atom og'irligi = 65,37

valentlik II

Tabiiy rux beshta barqaror nuklidlar aralashmasidan iborat: 64Zn (og'irligi bo'yicha 48,6%), 66Zn (27,9%), 67Zn (4,1%), 68Zn (18,8%) va 70Zn (0,6%).

Ikki tashqi elektron qatlamning konfiguratsiyasi 3 s 2 p 6 d 10 4 s 2 .

Kashfiyot tarixi

Rux va misning qotishmalari - mis - qadimgi yunonlar va misrliklarga ma'lum bo'lgan. Sink V asrda olingan. Miloddan avvalgi e. Hindistonda. Miloddan avvalgi 60-20 yillarda Rim tarixchisi Strabon. e. metall rux yoki "soxta kumush" olish haqida yozgan. Keyinchalik, Evropada sink olish siri yo'qoldi, chunki rux rudalarini termal qaytarilish jarayonida hosil bo'lgan rux 900 ° S da bug'ga aylanadi. Rux bug'i havodagi kislorod bilan reaksiyaga kirishib, bo'shashgan sink oksidini hosil qiladi, uni alkimyogarlar "oq jun" deb atashgan.

Metall sink

16-asrda ruxni zavodlarda eritishga birinchi urinishlar boʻlgan. Ammo ishlab chiqarish yaxshi ketmadi, texnologik qiyinchiliklar engib bo'lmaydigan bo'lib chiqdi. Ular ruxni boshqa metallar kabi olishga harakat qilishgan. Ruda qovurilgan, sink oksidga aylantirilgan, keyin bu oksid ko'mir bilan qaytarilgan ...

Sink, tabiiyki, ko'mir bilan o'zaro ta'sir qilish natijasida kamaygan, ammo ... eritilmagan. U eritilmadi, chunki bu metall erituvchi pechda allaqachon bug'langan edi - uning qaynash nuqtasi atigi 906 ° S edi va pechda havo bor edi. Ular uchrashganda, faol sink bug'lari kislorod bilan reaksiyaga kirishdi va dastlabki mahsulot - sink oksidi yana hosil bo'ldi.

Rux ishlab chiqarishni Yevropada ruda havoga chiqmasdan yopiq retortlarda kamaytira boshlagandan keyingina yo'lga qo'yish mumkin edi. Bugungi kunda "qo'pol" sink taxminan xuddi shunday tarzda olinadi va uni tozalash orqali tozalanadi. Hozir dunyoda ruxning yarmiga yaqini pirometallurgiya, qolgan yarmi gidrometallurgiya usullari bilan ishlab chiqariladi.

Shuni yodda tutish kerakki, sof rux rudalari tabiatda deyarli uchramaydi. Rux birikmalari (odatda metall bo'yicha 1-5%) polimetall rudalar tarkibiga kiradi. Rudani boyitish jarayonida olingan rux konsentratlarida 48-65% rux, 2% gacha mis, 2% gacha qoʻrgʻoshin, 12% gacha temir bor. Bundan tashqari, iz va nodir metallarning bir foizining bir qismi ...

Rux saqlovchi rudalarning murakkab kimyoviy va mineralogik tarkibi rux ishlab chiqarishning uzoq va mashaqqatli davom etishining sabablaridan biri edi. Polimetalik rudalarni qayta ishlashda hali ham hal etilmagan muammolar mavjud... Ammo sinkning pirometallurgiyasiga qaytaylik - bu jarayonda ushbu elementning sof individual xususiyatlari namoyon bo'ladi.

To'satdan sovutish bilan sink bug'i suyuqlik holatini chetlab o'tib, qattiq changga aylanadi. Bu ishlab chiqarishni biroz murakkablashtiradi, garchi elementar sink toksik bo'lmagan deb hisoblanadi. Ko'pincha sinkni ingotlarga eritishdan ko'ra, uni chang shaklida saqlash kerak.

Pirotexnikada rux kukuni ko'k olov hosil qilish uchun ishlatiladi. Rux kukuni nodir va qimmatbaho metallar ishlab chiqarishda ishlatiladi. Xususan, bunday rux siyanid eritmalaridan oltin va kumushni siqib chiqaradi. Paradoksal ravishda, gidrometallurgiya usuli bilan sink (va kadmiy) ning o'zini ishlab chiqarishda mis va kadmiy sulfat eritmasini tozalash uchun sink kukuni ishlatiladi. Lekin bu hammasi emas. Nima uchun metall ko'priklar, zavod pollari va boshqa yirik metall buyumlar ko'pincha kulrang rangga bo'yalganligi haqida hech o'ylab ko'rganmisiz?

uy komponent Bu barcha holatlarda ishlatiladigan bo'yoq bir xil sink changidir. Sink oksidi va zig'ir moyi bilan aralashtirib, korroziyadan mukammal himoya qiluvchi bo'yoqqa aylanadi. Ushbu bo'yoq ham arzon, moslashuvchan, metall yuzasiga yaxshi yopishadi va harorat o'zgarishi tufayli tozalanmaydi. Sichqoncha rangi kamchiliklardan ko'ra ko'proq afzalliklarga ega. Bunday bo'yoq bilan qoplangan mahsulotlar belgilanmagan va ayni paytda toza bo'lishi kerak.

Sinkning xususiyatlari uning tozalik darajasiga katta ta'sir qiladi. 99,9 va 99,99% soflikda rux kislotalarda yaxshi eriydi. Ammo yana to'qqiztasini (99,999%) "qo'shish" arziydi va sink kuchli isitish bilan ham kislotalarda erimaydi. Bunday soflikdagi sink o'zining katta egiluvchanligi bilan ham ajralib turadi, uni ingichka iplarga tortish mumkin. Ammo oddiy ruxni faqat 100-150 ° S gacha qizdirish orqali yupqa qatlamlarga o'rash mumkin. 250 ° C va undan yuqori haroratda, erish nuqtasiga qadar qizdirilganda, rux yana mo'rt bo'lib qoladi - uning kristalli tuzilishining yana bir qayta tuzilishi sodir bo'ladi.

Rux plitalari galvanik elementlarni ishlab chiqarishda keng qo'llaniladi. Birinchi "voltaik ustun" sink va mis doiralaridan iborat edi. Va zamonaviy kimyoviy oqim manbalarida salbiy elektrod ko'pincha sinkdan tayyorlanadi.

Bosib chiqarishda ushbu elementning roli katta. Sink chizmalar va fotosuratlarni bosma nashrlarda ko'paytirishga imkon beruvchi klişelarni yaratish uchun ishlatiladi. Maxsus tayyorlangan va qayta ishlangan bosma sink fotografik tasvirni qabul qiladi. Ushbu rasm to'g'ri joylarda bo'yoq bilan himoyalangan va kelajakdagi klişe kislota bilan ishlangan. Tasvir yengillikka ega bo'ladi, tajribali o'ymakorlar uni tozalaydi, taassurot qoldiradi va keyin bu klişelar bosma mashinalarga o'tadi.

Ruxni chop etish uchun maxsus talablar mavjud: birinchi navbatda, u nozik kristalli tuzilishga ega bo'lishi kerak, ayniqsa ingot yuzasida. Shuning uchun chop etish uchun mo'ljallangan sink har doim yopiq qoliplarga quyiladi. Strukturani "tekislash" uchun 375 ° C da tavlanish qo'llaniladi, keyin sekin sovutish va issiq haddeleme. Bunday metallda, ayniqsa qo'rg'oshinda aralashmalarning mavjudligi ham qat'iy cheklangan. Agar u juda ko'p bo'lsa, kerak bo'lganda klişelarni o'chirish mumkin bo'lmaydi. Agar qo'rg'oshin miqdori 0,4% dan kam bo'lsa, unda kerakli nozik kristalli strukturani olish qiyin. Aynan shu chekkada metallurglar poligrafiya sanoati ehtiyojlarini qondirishga harakat qilib, "yurishadi".

Tabiatda bo'lish

Tabiatda rux faqat birikmalar holida uchraydi.

SPHALERIT(sink aralashmasi, ZnS) kubik sariq yoki jigarrang kristallar ko'rinishiga ega; zichligi 3,9-4,2 g / sm 3, qattiqlik Mohs shkalasi bo'yicha 3-4. Kadmiy, indiy, galiy, marganets, simob, germaniy, temir, mis, qalay va qo'rg'oshin kabi aralashmalar mavjud.

Sfalerit kristall panjarasida rux atomlari oltingugurt atomlari bilan almashadi va aksincha. Panjaradagi oltingugurt atomlari kubik o'rash hosil qiladi. Rux atomi bu tetraedral bo'shliqlarda joylashgan.

VURTZIT(ZnS) jigarrang-qora olti burchakli kristall bo'lib, zichligi 3,98 g/sm 3 va qattiqligi Mohs shkalasi bo'yicha 3,5-4. Odatda sfaleritdan ko'ra ko'proq sink mavjud. Vurtsit panjarasida har bir sink atomi tetraedral tarzda to'rtta oltingugurt atomi bilan o'ralgan va aksincha. Vurtsit qatlamlarining joylashishi sfalerit qatlamlarining joylashishidan farq qiladi.

SMITHSONIT(rux shpati, ZnCO 3) oq (yashil, kulrang, nopoklarga qarab jigarrang) 4,3-4,5 g/sm 3 zichlikdagi va Mohs shkalasi bo'yicha 5 qattiqlikdagi trigonal kristallar shaklida uchraydi.

KALAMINA(Zn 2 SiO 4 *H 2 O*ZnCO 3 yoki Zn 4 (OH) 4 *H 2 O*ZnCO 3) - rux karbonat va silikat aralashmasi; zichligi 3,4-3,5 g/sm 3, qattiqligi Mohs shkalasi bo'yicha 4,5-5 bo'lgan oq (qoralashlarga qarab yashil, ko'k, sariq, jigarrang) rombsimon kristallar hosil qiladi.

Villemit(Zn 2 SiO 4) rangsiz yoki sariq-jigarrang romboedr kristallar shaklida, zichligi 3,89-4,18 g/sm 3, qattiqligi Mohs shkalasi bo‘yicha 5-5,5 bo‘ladi.

ZINCITE(ZnO) - sariq, to'q sariq yoki qizil rangli olti burchakli kristallar, vurtsit tipidagi panjarali va Mohs shkalasi bo'yicha 4-4,5 qattiqligicha.

GANIT(Zn) Mohs shkalasi bo'yicha 4-4,6 g/sm 3 zichlik va 7,5-8 qattiqlikdagi quyuq yashil kristallar shakliga ega.

Yuqoridagilardan tashqari, boshqa sink minerallari ham ma'lum:

mongeymit (Zn, Fe)CO 3

gidrotssit ZnCO 3 *2Zn(OH) 2

ishonchli (Zn, Mn)SiO 4

heterolit Zn

franklinit (Zn, Mn)

xalkofanit (Mn, Zn) Mn 2 O 5 *2H 2 O

goslarit ZnSO 4 *7H 2 O

rux xalkanit (Zn, Cu)SO 4 *5H 2 O

odamin Zn 2 (AsO 4)OH

tarbuttit Zn 2 (PO 4)OH

dekloizit (Zn, Cu)Pb(VO 4)OH

legrandit Zn 3 (AsO 4) 2 *3H 2 O

umidi Zn 3 (PO 4)*4H 2 O

Jismoniy xususiyatlar

Rux - o'rtacha qattiqlikdagi ko'k-oq rangli metall, 419 ° C da eriydi va 913 ° S da bug'ga aylanadi; uning zichligi 7,14 g/sm 3 ni tashkil qiladi. Oddiy haroratda rux ancha mo'rt bo'ladi, lekin 100-110 ° S da u yaxshi egilib, choyshablarga o'raladi.Havoda u himoya oksidi plyonkasi bilan qoplanadi.

Kimyoviy xossalari

Havoda 100 ° S gacha bo'lgan haroratda sink tezda xiralashadi va asosiy karbonatlarning sirt plyonkasi bilan qoplanadi. Nam havoda, ayniqsa CO 2 mavjud bo'lganda, normal haroratda ham metallni yo'q qilish sodir bo'ladi. Havoda yoki kislorodda kuchli qizdirilganda rux zangori olov bilan qizg'in yonib, sink oksidi ZnO ning oq tutunini hosil qiladi. Quruq ftor, xlor va brom sovuqda sink bilan reaksiyaga kirishmaydi, ammo suv bug'i borligida metall yonib ketishi mumkin, masalan, ZnCl 2 ni hosil qiladi. Rux kukunining oltingugurt bilan qizdirilgan aralashmasi sink sulfid ZnS ni beradi.Kuchli mineral kislotalar sinkni kuchli eritadi, ayniqsa qizdirilganda tegishli tuzlarni hosil qiladi. Suyultirilgan HCl va H 2 SO 4 bilan o'zaro ta'sirlashganda H 2 va HNO 3 bilan qo'shimcha ravishda NO, NO 2, NH 3 ajralib chiqadi. Rux konsentrlangan HCl, H 2 SO 4 va HNO 3 bilan reaksiyaga kirishib, mos ravishda H 2, SO 2, NO va NO 2 ni chiqaradi. Ishqorlarning eritmalari va eritmalari sinkni oksidlaydi, H2 ni chiqaradi va suvda eruvchan sintsitlarni hosil qiladi. Kislotalar va ishqorlarning ruxga ta'sirining intensivligi undagi aralashmalar mavjudligiga bog'liq. Sof sink yuqori vodorod kuchlanishi tufayli bu reagentlarga nisbatan kamroq reaktivdir. Suvda rux tuzlari qizdirilganda gidrolizlanadi va Zn(OH) 2 gidroksidning oq cho'kmasi ajralib chiqadi. Sinkni o'z ichiga olgan murakkab birikmalar ma'lum, masalan, SO 4 va boshqalar.

2. Zichlik qiymatlari r va atom hajmi ortishi bilan ortadi atom massasi.

Kimyoviy xossalari

1. Kimyoviy faollik atom massasining ortishi bilan kamayadi (asosiy kichik guruhda -

aksincha).

2. Yaxshi komplekslashtiruvchi vositalar (asosiy kichik guruhning elementlaridan farqli o'laroq).

Rux va uning birikmalari

Rux kumush-oq metalldir. Birikmalarda u faqat bitta oksidlanish darajasini ko'rsatadi +2; Sink birikmalari rangsizdir.

Zn 2+ / Zn tizimining kislotali muhitida normal oksidlanish-qaytarilish potentsiali -0,76 V, ZnO 2 2- / Zn tizimining ishqoriy muhitida -1,22 V. Shuning uchun rux suyultirilgan kislotalar va ishqorlarda eriydi

Zn + 2NCl → ZnCl2 + H2

Zn + H2 SO4 (dil) → ZnSO4 + H2

Zn + 2NaOH + 2H2 O → Na2 + H2

Rux suvni parchalamaydi, chunki suvli eritmada u tezda himoya plyonka bilan qoplanadi

oksidi, uni korroziyadan himoya qiladi.

Sink kuchli qaytaruvchi vosita bo'lib, kamroq faol metallarni (qatorning o'ng tomonida joylashgan) siqib chiqaradi

stresslar) ularning tuzlari eritmalaridan

Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu

Rux oksidi amfoter xususiyatga ega, kislotalarda ham, gidroksidi eritmalarda ham eriydi:

ZnO + H2 SO4 → ZnSO4 + H2 O

ZnO + 2NaOH + H2O → Na2

Qizdirilganda kompleks tetragidroksisinkat anioni suvsizlanadi:

2- → ZnO2 2- + 2H2 O

Rux gidroksidi ham amfoter xususiyatga ega. U suvda erimaydi, lekin kislotalar va ishqorlarda eriydi;

Zn(OH)2 + 2HCl → ZnCl2 + 2H2O

Zn(OH)2 + 2NaOH → Na2

Zn 2+ ioni koordinatsion soni 4 ga teng boʻlgan energetik kompleks hosil qiluvchi moddadir. Alyuminiy gidroksiddan farqli oʻlaroq, rux gidroksid ammiakning suvli eritmasida eriydi:

Zn(OH)2 + 2NH3 → (OH)2

Kadmiy va uning birikmalari

Kadmiy - oq, yaltiroq, yumshoq, egiluvchan metall; oksidlovchi bo'lmagan kislotalarda juda kam eriydi, suyultirilgan HNO 3 da yaxshi eriydi (normal potensial Cd / Cd 2+ = -

Kadmiy faqat bir qator birikma hosil qiladi, bu erda u ikki valentli. CD 2+ ioni rangsizdir.