زنك

(تم التحويل من خارصين)
Waleed Khalifa.jpg وليد خليفة
ساهم بشكل رئيسي في تحرير هذا المقال
گاليومزنكنحاس


Zn

Cd
Element 1: هيدروجين (H), لافلز آخر
Element 2: هليوم (He), غاز نبيل
Element 3: ليثيوم (Li), Alkali metal
Element 4: بريليوم (Be), Alkaline earth metal
Element 5: بورون (B), Metalloid
Element 6: كربون (C), لافلز آخر
Element 7: نيتروجين (N), لافلز آخر
Element 8: أكسجين (O), لافلز آخر
Element 9: فلور (F), هالوجين
Element 10: نيون (Ne), غاز نبيل
Element 11: صوديوم (Na), Alkali metal
Element 12: مغنسيوم (Mg), Alkaline earth metal
Element 13: ألومنيوم (Al), فلز آخر
Element 14: سليكون (Si), Metalloid
Element 15: فسفور (P), لافلز آخر
Element 16: كبريت (S), لافلز آخر
Element 17: كلور (Cl), هالوجين
Element 18: أرگون (Ar), غاز نبيل
Element 19: پوتاسيوم (K), Alkali metal
Element 20: كالسيوم (Ca), Alkaline earth metal
Element 21: سكانديوم (Sc), فلز انتقالي
Element 22: تيتانيوم (Ti), فلز انتقالي
Element 23: ڤناديوم (V), فلز انتقالي
Element 24: كروم (Cr), فلز انتقالي
Element 25: منگنيز (Mn), فلز انتقالي
Element 26: حديد (Fe), فلز انتقالي
Element 27: كوبالت (Co), فلز انتقالي
Element 28: نيكل (Ni), فلز انتقالي
Element 29: نحاس (Cu), فلز انتقالي
Element 30: زنك (Zn), فلز انتقالي
Element 31: گاليوم (Ga), فلز آخر
Element 32: جرمانيوم (Ge), Metalloid
Element 33: زرنيخ (As), Metalloid
Element 34: سلنيوم (Se), لافلز آخر
Element 35: بروم (Br), هالوجين
Element 36: كريپتون (Kr), غاز نبيل
Element 37: روبيديوم (Rb), Alkali metal
Element 38: سترونشم (Sr), Alkaline earth metal
Element 39: إتريوم (Y), فلز انتقالي
Element 40: زركونيوم (Zr), فلز انتقالي
Element 41: نيوبيوم (Nb), فلز انتقالي
Element 42: مولبدنم (Mo), فلز انتقالي
Element 43: تكنيشيوم (Tc), فلز انتقالي
Element 44: روذنيوم (Ru), فلز انتقالي
Element 45: روديوم (Rh), فلز انتقالي
Element 46: پلاديوم (Pd), فلز انتقالي
Element 47: فضة (Ag), فلز انتقالي
Element 48: كادميوم (Cd), فلز انتقالي
Element 49: إنديوم (In), فلز آخر
Element 50: قصدير (Sn), فلز آخر
Element 51: أنتيمون (Sb), Metalloid
Element 52: تلوريوم (Te), Metalloid
Element 53: يود (I), هالوجين
Element 54: زينون (Xe), غاز نبيل
Element 55: سيزيوم (Cs), Alkali metal
Element 56: باريوم (Ba), Alkaline earth metal
Element 57: لنثانم (La), Lanthanoid
Element 58: سريوم (Ce), Lanthanoid
Element 59: پراسيوديميوم (Pr), Lanthanoid
Element 60: نيوديميوم (Nd), Lanthanoid
Element 61: پرومثيوم (Pm), Lanthanoid
Element 62: سماريوم (Sm), Lanthanoid
Element 63: يوروپيوم (Eu), Lanthanoid
Element 64: گادولينيوم (Gd), Lanthanoid
Element 65: تربيوم (Tb), Lanthanoid
Element 66: ديسپروسيوم (Dy), Lanthanoid
Element 67: هولميوم (Ho), Lanthanoid
Element 68: إربيوم (Er), Lanthanoid
Element 69: ثوليوم (Tm), Lanthanoid
Element 70: إتربيوم (Yb), Lanthanoid
Element 71: لوتتيوم (Lu), Lanthanoid
Element 72: هافنيوم (Hf), فلز انتقالي
Element 73: تنتالم (Ta), فلز انتقالي
Element 74: تنگستن (W), فلز انتقالي
Element 75: رنيوم (Re), فلز انتقالي
Element 76: اوزميوم (Os), فلز انتقالي
Element 77: إريديوم (Ir), فلز انتقالي
Element 78: پلاتين (Pt), فلز انتقالي
Element 79: ذهب (Au), فلز انتقالي
Element 80: زئبق (Hg), فلز انتقالي
Element 81: ثاليوم (Tl), فلز آخر
Element 82: رصاص (Pb), فلز آخر
Element 83: بزموت (Bi), فلز آخر
Element 84: پولونيوم (Po), Metalloid
Element 85: أستاتين (At), هالوجين
Element 86: رادون (Rn), غاز نبيل
Element 87: فرانسيوم (Fr), Alkali metal
Element 88: راديوم (Ra), Alkaline earth metal
Element 89: أكتينيوم (Ac), Actinoid
Element 90: ثوريوم (Th), Actinoid
Element 91: پروتاكتنيوم (Pa), Actinoid
Element 92: يورانيوم (U), Actinoid
Element 93: نپتونيوم (Np), Actinoid
Element 94: پلوتونيوم (Pu), Actinoid
Element 95: أمريكيوم (Am), Actinoid
Element 96: كوريوم (Cm), Actinoid
Element 97: بركليوم (Bk), Actinoid
Element 98: كاليفورنيوم (Cf), Actinoid
Element 99: أينشتاينيوم (Es), Actinoid
Element 100: فرميوم (Fm), Actinoid
Element 101: مندلڤيوم (Md), Actinoid
Element 102: نوبليوم (No), Actinoid
Element 103: لورنسيوم (Lr), Actinoid
Element 104: رذرفورديوم (Rf), فلز انتقالي
Element 105: دبنيوم (Db), فلز انتقالي
Element 106: سيبورگيوم (Sg), فلز انتقالي
Element 107: Bohrium (Bh), فلز انتقالي
Element 108: هاسيوم (Hs), فلز انتقالي
Element 109: Meitnerium (Mt)
Element 110: Darmstadtium (Ds)
Element 111: Roentgenium (Rg)
Element 112: كوپرنيكيوم (Cn), فلز انتقالي
Element 113: أنون‌تريوم (Uut)
Element 114: أنون‌كواديوم (Uuq)
Element 115: أنون‌پنتيوم (Uup)
Element 116: أنون‌هكسيوم (Uuh)
Element 117: أنون‌سپتيوم (Uus)
Element 118: أنون‌اوكتيوم (Uuo)
30Zn
المظهر
فضي-رمادي
الخصائص العامة
الاسم، العدد، الرمز زنك، 30، Zn
تصنيف العنصر فلز انتقالي
ملاحظات عن التصنيف أحياناً يُعتبر فلز بعد انتقالي
المجموعة، الدورة، المستوى الفرعي 12، 4، d
الكتلة الذرية 65.38گ·مول−1
توزيع إلكتروني [Ar] 3d10 4s2
توزيع الإلكترونات لكل غلاف تكافؤ 2, 8, 18, 2 (صورة)
الخصائص الفيزيائية
الطور صلب
الكثافة (عند درجة حرارة الغرفة) 7.14 گ·سم−3
كثافة السائل عند نقطة الانصهار 6.57 غ·سم−3
نقطة الانصهار 692.68 ك، 419.53 °س، 787.15 °ف
نقطة الغليان 1180 ك، 907 °س، 1665 °ف
حرارة الانصهار 7.32 كيلوجول·مول−1
حرارة التبخر 115 كيلوجول·مول−1
السعة الحرارية (25 °س) 25.470 جول·مول−1·كلفن−1
ضغط البخار
ض (باسكال) 1 10 100 1 كيلو 10 كيلو 100 كيلو
عند د.ح. (كلڤن) 610 670 750 852 990 1179
الخصائص الذرية
أرقام الأكسدة -2, 0, +1, +2
((أكسيد أمفوتيري))
الكهرسلبية 1.65 (مقياس پاولنگ)
طاقات التأين الأول: {{{1st ionization energy}}} كيلوجول·مول−1
الثاني: {{{2nd ionization energy}}} كيلوجول·مول−1
الثالث: {{{3rd ionization energy}}} كيلوجول·مول−1
نصف قطر ذري 134 بيكومتر
نصف قطر تساهمي 122±4 بيكومتر
نصف قطر فان دير ڤالس 139 بيكومتر
خصائص أخرى
البنية البلورية سداسية الأضلاع مدموكة بتلاصق
المغناطيسية معاكس المغناطيسية
مقاومة كهربائية 59.0أوم·متر (20 °س)
الناقلية الحرارية 116 واط·متر−1·كلڤن−1 (300 كلفن)
التمدد الحراري 30.2 ميكرومتر·متر−1·كلڤن−1 (25 °س)
سرعة الصوت (سلك رفيع) (درجة حرارة الغرفة) 3850 متر·ثانية−1
معامل ينگ 108 گياباسكال
معامل القص 43 گيگاباسكال
معامل الحجم 70 گيگاباسكال
نسبة پواسون 0.25
صلادة موس 2.5
صلادة برينل 327–412 ميگاباسكال
رقم الكاس 7440-66-6
النظائر الأكثر ثباتاً
المقالة الرئيسية: نظائر الزنك
النظائر توافر طبيعي عمر النصف نمط الاضمحلال طاقة الاضمحلال (ميگا إلكترون فولت) ناتج الاضمحلال
64Zn 48.6% >2.3×1018 y (β+β+) 1.096 64Ni
65Zn syn 243.8 d ε 1.3519 65Cu
γ 1.1155
66Zn 27.9% 66Zn هو نظير مستقر وله 36 نيوترون
67Zn 4.1% 67Zn هو نظير مستقر وله 37 نيوترون
68Zn 18.8% 68Zn هو نظير مستقر وله 38 نيوترون
69Zn syn 56 دقيقة β 0.906 69Ga
69mZn syn 13.76 h β 0.906 69Ga
70Zn 0.6% >1.3×1016 y (ββ) 0.998 70Ge
71Zn syn 2.4 min β 2.82 71Ga
71mZn syn 3.97 d β 2.82 71Ga
72Zn syn 46.5 h β 0.458 72Ga
أنماط الاضمحلال بين قوسين هي المتوقعة، والتي لم تُرصد بعد

الخارصين أو الزنك Zn من عناصر السلسله الاولى في الفلزات الانتقالية وذلك لوجود مدارات فارغه بالمدار d وبالتالي يستطيع تكوين complex

الزنــك أو الخارصين عنصر رمزه الكيميائي Zn. وهو فلز لامع ذو لون أبيض ضارب إلى الزرقة، ويتمتع بأهمية في الصناعة. فالزنك يمكن تشكيله كيفما اتفق باستخدام الطرائق التقليدية لتشكيل الفلزات. ويتم جلفنة الفلزات مثل الحديد والفولاذ ـ أي صقلها بالزنك ـ لمنع الصدأ. ويستخدم الفلز المجلفن في بعض المنتجات مثل ميازيب أو بالوعات السطح وبطانات الصهاريج. ويُستخدم الزنك أيضاً في صناعة البطاريات الكهربائية. كما أنّ النباتات والحيوانات تحتاج إلى الزنك في النمو الطبيعي والعلاج. ويُعد الزنك أحد مكونات هورمون الأنسولين.

ويمكن للزنك أن يتحد مع فلزات أخرى لتشكيل سبائك. مثال ذلك الصفر الذي يُعد سبيكة من النحاس الأحمر والزنك، والبرونز وهو سبيكة من النحاس والقصدير والزنك، والفضة الألمانية وهي سبيكة من النحاس والنيكل والزنك. ويُستخدم الزنك أيضًا في صناعة سبائك اللحام (سبائك سهلة الانصهار تستخدم في لحام الفلزات) . ويُستخدم الزنك وسبائكه في عملية الصب في قوالب، أي تشكيل الأشياء من الفلزات المنصهرة باستخدام القوالب، وفي عملية الطلاء بالكهرباء، أي طلاء شيء ما باستخدام الكهرباء، وفي عملية تعدين المساحيق، أي تشكيل الأدوات من مساحيق الفلزات.

ويعمل الهواء الرطب على إطفاء بريق الزنك من خلال إكسابه طبقة طلاء رواقية من أكسيد الزنك. وحالما تتشكل طبقة الطلاء هذه، لايمكن للهواء أن يؤكسد الطبقة التالية من الزنك. يُستخدم مسحوق أكسيد الزنك الأبيض في صناعة مستحضرات التجميل واللدائن والمطاط ومراهم الجلد والصابون. ويُستخدم كذلك في صناعة الدهانات الصبغية والأحبار. ويتوهج كبريتيد الزنك، وهو مركب من الزنك والكبريت، عندما تُسلط عليه الأشعة فوق البنفسجية أو الأشعة السينية أو أشعة القطب السالب (الكاثود) وتيار من الإلكترونات. ويستخدم كبريتيد الزنك في طلاء المينا المضيئة في الساعات وشاشات أجهزة التلفاز والمصابيح الفلورية. كما أن كلوريد الزنك (مركب من الزنك والكلور) يقي الخشب من التآكل والحشرات.


تاريخ الزنك

كلمة الخارصين هى التسمية العربية للزنك . و يختلف العلماء اللغويون حول اصل كلمة زنك فبينما يرى بعضهم انها كلمة لاتينية تعنى الراسب الابيض يرى اخرون انها مشتقة من الكلمة الألمانية Zinke وتعنى أسنان المشط حيث ان شكل الفلز الخام. في فرن الصهر يكون شبيها بهذا . في حين يرى اخرون انها كلمة مشتقة من الكلم الفارسية "سنگ" وتعني الحجر.

الاكتشاف

وقد اكتُشفت سبائك تحتوي على كميات كبيرة من الزنك في مخلفات ما قبل التاريخ. وصنع الرومان في القرن الثاني قبل الميلاد عملات من النحاس الأصفر من خامات تحتوي على الزنك والنحاس. ولكن مقارنة بمعادن كالحديد والنحاس و الرصاص التى اكتشفت قبل قبل الميلاد بأكثر من ألف سنة، فان اكتشاف الزنك قد جاء متأخرا في القرن الرابع عشر ميلاديا في الهند والصين وقد عثر في الصين على عملات معدنية تحتوى في تكونيها على 99% من الزنك و 1% من النحاس وذلك في الفترة من 1368 إلى 1644 وقد عثرت في الهند على أدوات تشير إلى أن عمليات صهر الزنك تمت في القرن الرابع عشر. ويرجع تأخر اكتشاف الزنك إلى انخفاض درجة غليانه حيث يوجد في الطبيعة غالباً مع الرصاص والذى كان يصهر في أفران درجة حرارتها حوالي 1000° مئوية فكان سرعان ما يتبخر الزنك ولا يبقى إلا الرصاص. في عام 1617 عمل لوهنيس على دراسة عينات من الزنك أُحضرت من الهند والصين. وأطلق عليه اسم الزنك. في عام 1721 تمكن هنكل من تحضير الزنك من خام السميثسونيت (ZnCO3) إلا أنه احتفظ بالطريقة سراً.


وفي عام 1746 تمكن الألمانى أندرياس زيگيسموند مارگراف في برلين من انتاج الزنك بتقطير خام السميثسونيت في وعاء مغلق ووصف الطريقة التى اتبعها والخطوات بدقة. وبذلك يكون أول من توصل إلى تحضير الزنك معمليا.

التواجد

يوجد الزنك في الطبيعة بشكل مركبات في خامات ores مختلفة ولا يصادف في حالة حرة، ويوجد في القشرة الأرضية بنسبة 0.02% وزناً وفي مناطق عدة من العالم (الولايات المتحدة أغناها، تليها كندا، ثم روسيا، وأستراليا، والمكسيك، واليابان).

فيوجد الزنك على شكل خام يحتوي على كبريتيد الزنك أو كبريتيد الرصاص أو كبريتيد الفضة. وتُفصل هذه الكبريتيدات في المناجم بترسيبها على نحو دقيق ومزجها بالماء وكيميائيات التعويم. ثم تُزاح كبريتيدات الرصاص والفضة مع الزَّبَد الناتج في أوعية التعويم. وتُضاف مواد كيميائية أخرى إلى الثمالة المترسّبة في قاع أوعية التعويم حتى يتم الحصول على كبريتيد الزنك الذى يُحوَّل إلى أكسيد الزنك الذي يُغسل للحصول على محلول أكسيد الزنك. ثم يُحلَّل محلول أكسيد الزنك بالكهرباء للحصول على فلز الزنك. وفى هذه العملية يتولّد حمض الكبريتيك باعتباره ناتجاً ثانويًا. ويُعالج حمض الكبريتيك من خلال عملية الغسيل.

والعدد الذري للزنك 30 ووزنه الذريّ 65,39. وينصهر الزنك عند 419,59 °م، ويغلي عند 907°م, الأعداد الكتلية لنظائره الطبيعية: 64 66 67 68 70, والبنية الإلكترونية لذرة الزنك: k.L.M.4s2.

أهم خاماته

السفاليريت ZnS: ويأخذ شكل بلورات مكعبية صفراء أو بنية أو سوداء اللون، كثافتها 3.9ـ4.2غ/سم3.

البيورتسيت ZnS: ويأخذ شكل بلورات سداسية ذات لون بني مسودّ، كثافتها 3.98غ/سم3.

السميثسونيت (الحجر الزنكي) ZnCO3: ويأخذ شكل بلورات ثلاثية الميل ذات لون أبيض أو بني بحسب الشوائب كثافتها 4.3 ـ 4.5غ/سم3.

كما أن من خاماته الزنكيت ZnO والگانيت Zn(Al2O4)، إضافة إلى خامات أخرى كثيرة.

الانتاج

التعدين والمعالجة

المقالة الرئيسية: صهر الزنك
Percentage of zinc output in 2006 by countries[1]

إن الأفران المستخدمة على نطاق واسع في اختزال خامة الخارصين إلى خارصين فلزى هى فرن المُعْوَجَّة الأفقى، ويشار إليه عامة بفرن المعوجة البلجيكى، وفرن المُعْوَجَّة الرأسى المستمر، والفرن الحرارى الكهربائى ذو العمود الرأسى. ويتم تحرير الخارصين في الأفران الثلاثة بعملية اختزال وتقطير.

تحمص الخامة التى تحتوى أساساً على كبريتيدات و/أو تُلَبَّد قبل معالجتها بأى من عمليات الاستخلاص. وبخلاف معظم الفلزات، يختزل الخارصين من أكسيده في درجة حرارة أعلى من نقطة غليانه. ومن ثم يتحرر الخارصين في صورة بخار، ولذا يجب تكثيفه. والخصائص الهامة للحراريات المستخدمة في هذه العمليات هى الكثافة العالية والنفاذية المنخفضة، لكى تقلل الاختراق والتكثف المحتمل لبخار الخارصين داخل المادة الحرارية. ويجب أيضاً أن يكون محتوى الحراريات من أكسيد الحديد منخفض لتقليل التفاعل مع الخارصين.[2]

يتكون فرن المعوجة الأفقى من قسمين طوليين طويلين، ويحتوى على عدة مئات من المعوجات الأسطوانية. تشحن المعوجات برُكازات خامة خارصين محمصة، أو كريات ملبدة، أو عُقيدات، مخلوطة مع فحم مكسر أو أى مادة كربونية أخرى مناسبة. وعندما تسخن الشحنة بالتوصيل خلال جدران المعوجة يختزل أكسيد الخارصين إلى خارصين فلزى. تتصل المعوجات بمكثفات مخروطية، تُنشأ عادة من طين حرارى، ويتم فيها تبريد بخار الخارصين وجمعه في صورة سائلة.

ويتكون فرن المعوجة الرأسى من بطارية (مجموعة) من الأفران، يحتوى كل منها على معوجة واحدة، مضاف إليها امتداد مبنى من مادة حرارية، تُغذى فيه الشحنة وتمر من خلاله إلى المعوجة. وتصل إلى المعوجة الحرارة من خلال جدرانها الجانبية، التى تصنع عادة من كربيد السليكون. واختزال الخارصين في فرن المعوجة الرأسى هو عملية مستمرة، حيث يشحن ركاز خامة الخارصين المحمصة مع كربون (عامل مختزِل) بشكل دورى إلى قمة المعوجة في صورة قوالب مُكَوّّكَة (مقولبة مع الكوك). وعند وصول عمود القوالب الهابط ببطئ إلى درجة حرارة الاختزال، تُختزل الخامة، ويمر بخار الخارصين وأول أكسيد الكربون الناتجان خلال أنبوب تصريف إلى المكثف حيث يجمع الخارصين في صورة سائلة.

والفرن الحرارى الكهربائى هو فرن أسطوانى رأسى مبطن بالحراريات، طوله ~12م، ويحتوى على موزع تغذية دوار في قمته ومنضدة تفريغ دائرية في القاع، تسحب منها البقايا المستنفذة بعد الاختزال. تُحَمّى الشحنة الملبدة مع الكوك في فرن أفقى دوار قبل دخولها إلى فرن الاختزال. وتبرز أقطاب جرافيت من خلال جدران الفرن إلى داخل الشحنة في الأجزاء العلوية والسفلية من الفرن، وتقوم الشحنة بين الأقطاب بدور المقاوم أو عنصر التسخين. وفى القطاع الأوسط، يحاط الفرن بحلقة كبيرة لجمع البخار، تُسحب خلالها أبخرة الخارصين وغازات الفرن الأخرى، ويجمع الخارصين في مكثف. وغالباًً ما يستخدم طوب كربيد السليكون أو الكربون للتبطين في منطقة جمع البخار.

أكبر عشر بلدان منتجة للزنك عام 2006 (القائمة الكاملة)[3]
الترتيب البلد طن
1 الصين الصين 2,600,000
2 أستراليا أستراليا 1,338,000
3 پيرو پيرو 1,201,794
4 الولايات المتحدة الولايات المتحدة 727,000
5 كندا كندا 710,000
6 المكسيك المكسيك 480,000
7 جمهورية أيرلندا أيرلندا 425,700
8 الهند الهند 420,800
9 قزخستان قزخستان 400,000
10 السويد السويد 192,400

الخواص الفيزيائية

الزنك معدن أبيض فضي لمّاع، كثافته 7.13غ/سم3 عند الدرجة 20 ْس، درجة انصهاره 419.44 ْس، ودرجة غليانه 609 ْس، قساوته بحسب سلم مواس 2.5ـ2.9، له بنية بلورية سداسية متراصة .

يصبح الزنك قابلاً للطرق والسحب عند الدرجة 100ـ150 ْس، ويصبح هشاً عند درجة تزيد على 200 ْس (يتحول إلى مسحوق)، وهو ذو مغنطيسية مغايرة diamagnetic.

الخواص الكيمياوية

الزنك أقل فعالية من المعادن القلوية والقلوية الترابية وأكثر فعالية من القصدير والرصاص والنحاس والزئبق والفضة والذهب. يحافظ الزنك على لمعانه زمناً طويلاً في الهواء الجاف بينما تتشكل عليه في الهواء الرطب طبقة رقيقة من الأكسيد والكربونات الأساسية تحميه من الصدأ.

يشتعل الزنك عند التسخين الشديد في الهواء ويحترق بشعلة خضراء مشكلاً ZnO.

يتفاعل الزنك مع الهالوجينات في الهواء الرطب في درجة حرارة الغرفة مشكلاً الهاليدات الموافقة، ويتم التفاعل عند درجة الحرارة العالية في الهواء الجاف أيضاً مشكلاً الهاليدات الموافقة.

ويتفاعل مسحوق الزنك مع مسحوق الكبريت مشكلاً ZnS، ويتفاعل الزنك المعدني مع H2S مشكلاً طبقة حامية من ZnS وينطلق الهدروجين، ومع النشادر الغازي مشكلاً نتريد الزنك Zn3N2.

أما مع الآزوت والكربون والهدروجين وعناصر أخرى فلا يتفاعل الزنك مباشرة بينما يتفاعل الزنك المعدني المسخن حتى 440ـ780 ْس مع بخار الفوسفور في جو من الهدروجين مشكلاً Zn3P2 وZnP2.

يزيح الزنك المعدني المعادن الأقل فعالية (مثل Cu,Ag,Hg,Au,Pt) من محاليل أملاحها. ويرجع حموض الكروم، والمنگنيز، والمولبدين، وأملاح الحديد (III) والقصدير (IV).

مركبات الزنك

يعرف للزنك مركبات بسيطة مستقرة كثيرة، ومركبات معقدة كثيرة يدخل فيها الزنك في بنية الشاردة (الأيون) الموجبة أو السالبة المعقدة. من مركباته:

1ـ المركبات اللاعضوية، ومنها:

ـ هدريد الزنك ZnH2 وهو مركب غير طيار صلب أبيض، يتفكك إلى عناصره لدى تسخينه حتى الدرجة 80 ْس سيئ الانحلال في الإتير، ويتفكك ببطء في الماء، وبسرعة في المحاليل المائية لـ HCl. يحضر بتأثير Zn(CH3)2 على LiAlH4 في الإتير في درجة الحرارة العادية.

ـ أكسيد الزنك ZnO: يصادف في الطبيعة بشكل خام الزنكيت، ويحضر مخبرياً بحرق الزنك المعدني في الهواء أو بتكليس كربونات أو نترات أو أكزالات الزنك.

ـ هدروكسيد الزنك Zn(OH)2: يوجد في الحالة البلورية في أشكال خمسة هي ,(ε,δ,γ,β,α)، قليل الانحلال في الماء. ينحل في الحموض والأسس، ويتشكل من معالجة أملاح الزنك بالقلويات.

ـ هاليدات الزنك ZnX2 مركبات بلورية لا لون لها تنحل جيداً في الماء، وتتميع بسرعة في الهواء (ما عدا ZnF2 فهو صعب الانحلال).

ـ كبريتيد الزنك ZnS: يصادف في الطبيعة بشكل خام السفاليريت أو البيورتسيت، ويحضر مخبرياً بتسخين مزيج من مسحوق الزنك أو ZnO أو ZnCO3 مع الكبريت، أو بإمرار مزيج الآزوت مع CS2 فوق الزنك المسخن حتى الإحمرار، أو بمعالجة محاليل أملاح الزنك بكبريتيد الأمونيوم بوسط تراوح درجة حموضته pH بين 2و3. كبريتيد الزنك مركّب أبيض غير مبلور، سيئ الانحلال في الماء والقلويات وحمض الأكزاليك، وينحل جيداً في الحموض المعدنية مع انطلاق H2S.

ـ كبريتات الزنك ZnSO4.7H2O: وهي بلورات لا لون لها، تنحل بسهولة في الماء، سيئة الانحلال في الكحول، تترسب بطريقة بلورة محاليل الزنك المعدني أو أكسيد أو هدروكسيد الزنك في ]]حمض الكبريت الممدد]].

2ـ المركبات العضوية المعدنية، ومنها:

ـ دي ميتل الزنك Zn(CH3)2: سائل لا لون له ذو رائحة كريهة، يحترق تلقائياً في الهواء ويتفكك في الماء، يتصلب في الدرجة29 ْس.

ـ دي إيتيل الزنك Zn(C2H5)2: سائل يتصلب في الدرجة 300 ْس، مستقر ولكنه فعال في درجة الحرارة التي تزيد على 200 ْس، يتحول إلى Zn(C2H5)2O2 بالأكسدة في الهواء، يتفاعل مع الماء والكحول.

استعمالات الزنك ومركباته

يستعمل الزنك المعدني لتغطية الصفائح والأسلاك الحديدية لحمايتها من الصدأ، ولاستخلاص الفضة من مركبات الرصاص الكبريتية. ويدخل في صنع السبائك (الأشابات)، مثال ذلك الشِبه Cu 70% ، Zn 30% ) brass ). ويستعمل في تحضير الهدروجين نتيجة تفاعله مع محلول HCl، وفي إزاحة المعادن (المعادن الأقل فعالية) من محاليل أملاحها، مثلاً إزاحة Ag أو الذهب من محاليل K[Au(CN)2], K[Ag(CN)2] أو الرصاص من محاليل Pb(CH3COO)2, Pb(NO3)2، ومُرجعاً في تفاعلات كيمياوية كثيرة، وفي تحضير مصهورات متعددة، وفي تصنيع الهياكل والتصاميم المختلفة عن طريق تحضير رقائق بسيطة للغاية من الزنك، وفي تصنيع العلب المستخدمة في حفظ المواد الغذائية. وفي الصناعات التعدينية لترسيب بعض العناصر النادرة.

أما مركبات الزنك فتستعمل في مجالات كثيرة إذ يستعمل أكسيد الزنك (يسمى أبيض الزنك) مادة مالئة، وفي الصناعات المطاطية والخزفية، وفي مواد التجميل، ومادة ملونة، كما يستعمل وسيطاً في اصطناع الكحول الميتيلي. وتستعمل كبريتات الزنك في تحضير غالبية مركبات الزنك، ويحضر منها إلكتروليتات لعملية الطلي الغلفاني، وتفيد في تصنيع خيوط الفسكوز، وفي حماية الأشجار من التعفن، وفي تصنيع المستحضرات الطبية. أما كلوريد الزنك ZnCl2 فيفيد في تجفيف المواد المختلفة. ويستعمل كبريتيد الزنك في صناعة الأصبغة، ولتصنيع الشاشات الحساسة التي تصطدم بها أشعة رونتجن، والإشعاعات الصادرة عن المواد المشعة.

الدور الاقتصادي

توجد خامات الزنك في كثير من البلدان. ويستفاد من 40% من الإنتاج العالمي للزنك في حماية الحديد والفولاذ من التآكل، وينبع دوره الاقتصادي من استعمالاته كمعدن ومن استعمالات مركباته المختلفة.

الدور الحيوي للزنك

يدخل الزنك في تركيب عدد من الخمائر، وهو ضروري لتصنيع الإنسولين، ويعد الجزء المكوّن لخميرة الأنهيدراز، التي تلعب دوراً مهماً في عملية التنفس. كما تبيّن أن نقص الزنك في الغذاء يظهر في بطء نمو الأطفال والأنيميا (فقر الدم)، وقد ظهر بطء نمو الأطفال في عام 1960 في إيران والهند، نتيجة نقص الزنك في الطعام. الزنك ضروري للجسم لأنه يكسب الجسم الحي مناعة ضد انتقال العدوى، كما أن نقصه يسبب في الجسم اضطرابات عصبية، وأمراضاً جلدية لذلك تستخدم مركبات الزنك في تحضير بعض الأدوية المستخدمة للأمراض النفسية، ويستخدم الزنك حديثاً لتحضير بعض العقاقير المخففة للاضطرابات السمعية مثل طنين الأذن، وتضاف مركباته مع أدوية معيّنة لزيا.[4]

انظر أيضاً

المصادر

  1. ^ Jasinski, Stephen M. "Mineral Commodity Summaries 2007: Zinc" (PDF). United States Geological Survey. Retrieved 2008-11-25. 
  2. ^ وليد خليفة. "الحراريات المستخدمة في صناعة الفلزات (5)". نول. Retrieved 2012-03-28. 
  3. ^ "Zinc: World Mine Production (zinc content of concentrate) by Country" (PDF). 2006 Minerals Yearbook: Zinc. Washington, D.C.: United States Geological Survey. February 2008. p. Table 15. Retrieved 2009-01-19. 
  4. ^ رياض حجازي. "الزنك (التوتياء)". الموسوعة العربية. 

وصلات خارجية

شعار قاموس المعرفة.png
ابحث عن zinc في
قاموس المعرفة.