Sıradan saflıktaki çinko, asit çözeltileriyle aktif olarak reaksiyona girer. Çinko: üretimi ve uygulaması Çinko ve suyun etkileşimi

Bakır (Cu), d elementlerine aittir ve D.I. Mendeleev'in periyodik tablosunun IB grubunda yer alır. Temel durumdaki bakır atomunun elektronik konfigürasyonu, beklenen formül 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 9 4s 2 yerine 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1 olarak yazılmıştır. Yani bakır atomunda 4s alt seviyesinden 3d alt seviyesine “elektron sıçraması” denilen bir durum gözlemleniyor. Bakır için sıfıra ek olarak +1 ve +2 oksidasyon durumları da mümkündür. +1 oksidasyon durumu orantısızlığa eğilimlidir ve yalnızca CuI, CuCl, Cu20 vb. gibi çözünmeyen bileşiklerin yanı sıra Cl ve OH gibi karmaşık bileşiklerde stabildir. +1 oksidasyon durumundaki bakır bileşiklerinin belirli bir rengi yoktur. Dolayısıyla bakır (I) oksit, kristallerin boyutuna bağlı olarak koyu kırmızı (büyük kristaller) ve sarı (küçük kristaller) olabilir, CuCl ve CuI beyazdır ve Cu2S siyah ve mavidir. Bakırın +2'ye eşit oksidasyon durumu kimyasal olarak daha kararlıdır. Bu oksidasyon durumunda bakır içeren tuzlar mavi ve mavi-yeşil renktedir.

Bakır, yüksek elektriksel ve termal iletkenliğe sahip, çok yumuşak, dövülebilir ve sünek bir metaldir. Metalik bakırın rengi kırmızı-pembedir. Bakır, metallerin aktivite serisinde hidrojenin sağında yer alır; düşük aktif metallere aittir.

oksijen ile

Normal koşullar altında bakır oksijenle etkileşime girmez. Aralarındaki reaksiyonun gerçekleşmesi için ısı gereklidir. Oksijenin fazlalığına veya eksikliğine ve sıcaklık koşullarına bağlı olarak bakır (II) oksit ve bakır (I) oksit oluşabilir:

kükürtlü

Koşullara bağlı olarak kükürtün bakırla reaksiyonu hem bakır (I) sülfit hem de bakır (II) sülfit oluşumuna yol açabilir. Toz halindeki Cu ve S karışımı 300-400 o C sıcaklığa ısıtıldığında bakır (I) sülfür oluşur:

Kükürt eksikliği varsa ve reaksiyon 400 o C'nin üzerindeki sıcaklıklarda yapılırsa bakır (II) sülfit oluşur. Bununla birlikte, basit maddelerden bakır (II) sülfür elde etmenin daha basit bir yolu, bakırın karbon disülfürde çözünmüş kükürt ile etkileşimidir:

Bu reaksiyon oda sıcaklığında meydana gelir.

halojenli

Bakır flor, klor ve brom ile reaksiyona girerek Hal'in F, Cl veya Br olduğu CuHal 2 genel formülüne sahip halojenürler oluşturur:

Cu + Br2 = CuBr2

Halojenler arasında en zayıf oksitleyici ajan olan iyot durumunda bakır (I) iyodür oluşur:

Bakır hidrojen, nitrojen, karbon ve silikon ile etkileşime girmez.

oksitleyici olmayan asitlerle

Konsantre sülfürik asit ve herhangi bir konsantrasyondaki nitrik asit dışında hemen hemen tüm asitler oksitleyici olmayan asitlerdir. Oksitleyici olmayan asitler yalnızca aktivite serisindeki metalleri hidrojene kadar oksitleyebildikleri için; bu, bakırın bu tür asitlerle reaksiyona girmediği anlamına gelir.

oksitleyici asitlerle

- konsantre sülfürik asit

Bakır hem ısıtıldığında hem de oda sıcaklığında konsantre sülfürik asitle reaksiyona girer. Isıtıldığında reaksiyon aşağıdaki denkleme göre ilerler:

Bakır güçlü bir indirgeyici madde olmadığından kükürt bu reaksiyonda yalnızca +4 oksidasyon durumuna (SO2'de) indirgenir.

- seyreltik nitrik asit ile

Bakırın seyreltik HNO3 ile reaksiyonu bakır (II) nitrat ve nitrojen monoksit oluşumuna yol açar:

3Cu + 8HNO3 (seyreltilmiş) = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

- konsantre nitrik asit ile

Konsantre HNO 3 normal koşullar altında bakırla kolayca reaksiyona girer. Bakırın konsantre nitrik asitle reaksiyonu ile seyreltik nitrik asitle reaksiyonu arasındaki fark, nitrojen indirgenmesinin ürününde yatmaktadır. Konsantre HNO3 durumunda, nitrojen daha az oranda azaltılır: nitrik oksit (II) yerine nitrik oksit (IV) oluşur; bu, konsantre asit içindeki nitrik asit molekülleri arasında indirgeyici madde (Cu) için daha fazla rekabet nedeniyle oluşur. ) elektronlar:

Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

metal olmayan oksitler ile

Bakır bazı metal olmayan oksitlerle reaksiyona girer. Örneğin, NO2, NO, N20 gibi oksitlerle bakır, bakır (II) okside oksitlenir ve nitrojen, oksidasyon durumu 0'a indirgenir, yani. basit bir N2 maddesi oluşur:

Kükürt dioksit durumunda, basit madde (kükürt) yerine bakır(I) sülfür oluşur. Bunun nedeni, nitrojenden farklı olarak bakır ve kükürtün reaksiyona girmesidir:

metal oksitler ile

Metalik bakır, bakır (II) oksit ile 1000-2000 o C sıcaklıkta sinterlendiğinde bakır (I) oksit elde edilebilir:

Ayrıca metalik bakır, kalsinasyon üzerine demir (III) oksidi demir (II) okside indirgeyebilir:

metal tuzları ile

Bakır, daha az aktif metalleri (faaliyet serisinde sağında) tuzlarının çözeltilerinden uzaklaştırır:

Cu + 2AgNO 3 = Cu(NO 3) 2 + 2Ag↓

Bakırın, +3 oksidasyon durumunda daha aktif bir metal olan demirin tuzunda çözündüğü ilginç bir reaksiyon da meydana gelir. Ancak hiçbir çelişki yok çünkü bakır, demiri tuzundan ayırmaz, ancak onu yalnızca +3 oksidasyon durumundan +2 oksidasyon durumuna düşürür:

Fe 2 (S04) 3 + Cu = CuS04 + 2FeS04

Cu + 2FeCl3 = CuCl2 + 2FeCl2

İkinci reaksiyon, bakır devre kartlarının aşındırılması aşamasında mikro devrelerin üretiminde kullanılır.

Bakır korozyonu

Bakır nem, karbondioksit ve atmosferik oksijenle temas ettiğinde zamanla paslanır:

2Cu + H2O + C02 + O2 = (CuOH)2C03

Bu reaksiyonun bir sonucu olarak, bakır ürünleri gevşek mavi-yeşil bir bakır (II) hidroksikarbonat kaplamasıyla kaplanır.

Çinkonun kimyasal özellikleri

Çinko Zn IV. dönemin IIB grubundadır. Temel durumdaki bir kimyasal elementin atomlarının değerlik yörüngelerinin elektronik konfigürasyonu 3d 10 4s 2'dir. Çinko için +2'ye eşit yalnızca tek bir oksidasyon durumu mümkündür. Çinko oksit ZnO ve çinko hidroksit Zn(OH)2 belirgin amfoterik özelliklere sahiptir.

Çinko, havada saklandığında kararır ve ince bir ZnO oksit tabakasıyla kaplanır. Oksidasyon, özellikle yüksek nemde ve karbondioksit varlığında aşağıdaki reaksiyon nedeniyle kolaylıkla meydana gelir:

2Zn + H2O + O2 + CO2 → Zn2 (OH)2C03

Çinko buharı havada yanar ve ince bir çinko şeridi, bir brülör alevinde akkor hale geldikten sonra yeşilimsi bir alevle yanar:

Metalik çinko ısıtıldığında halojenler, kükürt ve fosfor ile de etkileşime girer:

Çinko, hidrojen, nitrojen, karbon, silikon ve bor ile doğrudan reaksiyona girmez.

Çinko, oksitleyici olmayan asitlerle reaksiyona girerek hidrojen açığa çıkarır:

Zn + H2S04 (%20) → ZnS04 + H2

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2

Teknik çinko, özellikle kadmiyum ve bakır gibi daha az aktif metallerin safsızlıklarını içerdiğinden asitlerde özellikle kolaylıkla çözünür. Yüksek saflıkta çinko belirli nedenlerden dolayı asitlere karşı dayanıklıdır. Reaksiyonu hızlandırmak için yüksek saflıkta çinko numunesi bakırla temas ettirilir veya asit çözeltisine biraz bakır tuzu eklenir.

800-900 o C sıcaklıkta (kırmızı ısı), erimiş halde olan çinko metali, aşırı ısıtılmış su buharı ile etkileşime girerek ondan hidrojen açığa çıkarır:

Zn + H2O = ZnO + H2

Çinko ayrıca oksitleyici asitlerle de reaksiyona girer: konsantre sülfürik ve nitrik.

Aktif bir metal olarak çinko, konsantre sülfürik asitle kükürt dioksit, elementel kükürt ve hatta hidrojen sülfit oluşturabilir.

Zn + 2H 2 SO 4 = ZnS04 + SO 2 + 2H 2 O

Nitrik asidin indirgeme ürünlerinin bileşimi, çözeltinin konsantrasyonuyla belirlenir:

Zn + 4HNO 3 (kons.) = Zn(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

3Zn + 8HNO3 (%40) = 3Zn(NO3)2 + 2NO + 4H2O

4Zn +10HNO3 (%20) = 4Zn(NO3)2 + N2O + 5H2O

5Zn + 12HNO3 (%6) = 5Zn(NO3)2 + N2 + 6H2O

4Zn + 10HNO3 (%0,5) = 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

Prosesin yönü ayrıca sıcaklık, asit miktarı, metalin saflığı ve reaksiyon süresinden de etkilenir.

Çinko alkali çözeltilerle reaksiyona girerek tetrahidroksisinatlar ve hidrojen:

Zn + 2NaOH + 2H20 = Na2 + H2

Zn + Ba(OH) 2 + 2H 2 O = Ba + H 2

Susuz alkalilerle birleştiğinde çinko oluşur çinkoatlar ve hidrojen:

Oldukça alkali bir ortamda çinko, nitratlardaki ve nitritlerdeki nitrojeni amonyağa indirgeyebilen son derece güçlü bir indirgeyici maddedir:

4Zn + NaNO3 + 7NaOH + 6H20 → 4Na2 + NH3

Kompleksleşme nedeniyle çinko, amonyak çözeltisinde yavaş yavaş çözünür ve hidrojeni azaltır:

Zn + 4NH3 H2O → (OH)2 + H2 + 2H2O

Çinko ayrıca tuzlarının sulu çözeltilerinden daha az aktif metalleri (aktivite serisinde sağında) azaltır:

Zn + CuCl2 = Cu + ZnCl2

Zn + FeS04 = Fe + ZnS04

Kromun kimyasal özellikleri

Krom, periyodik tablonun VIB grubunun bir elementidir. Krom atomunun elektronik konfigürasyonu 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1 olarak yazılmıştır, yani. krom durumunda ve bakır atomunda "elektron kaçağı" olarak adlandırılan durum gözlemlenir

Kromun en yaygın olarak sergilenen oksidasyon durumları +2, +3 ve +6'dır. Hatırlanmalı ve kimyadaki Birleşik Devlet Sınavı programı çerçevesinde kromun başka oksidasyon durumuna sahip olmadığı varsayılabilir.

Normal koşullar altında krom hem havada hem de suda korozyona karşı dayanıklıdır.

Metal olmayanlarla etkileşim

oksijen ile

600 o C'den daha yüksek bir sıcaklığa ısıtılan toz halindeki krom metali, saf oksijende yanarak krom (III) oksit oluşturur:

4Cr + 3O2 = Ö T=> 2Cr203

halojenli

Krom, oksijenden daha düşük sıcaklıklarda (sırasıyla 250 ve 300 o C) klor ve flor ile reaksiyona girer:

2Cr + 3F 2 = Ö T=> 2CrF3

2Cr + 3Cl2 = Ö T=> 2CrCl3

Krom, kırmızı-sıcak bir sıcaklıkta (850-900 o C) brom ile reaksiyona girer:

2Cr + 3Br2 = Ö T=> 2CrBr3

nitrojen ile

Metalik krom, 1000 o C'nin üzerindeki sıcaklıklarda nitrojenle etkileşime girer:

2Cr + N2 = ÖT=> 2CrN

kükürtlü

Kükürt ile krom, kükürt ve krom oranlarına bağlı olarak hem krom (II) sülfit hem de krom (III) sülfür oluşturabilir:

Cr+S= o t=>CrS

2Cr + 3S = o t=> Cr2S3

Krom hidrojenle reaksiyona girmez.

Karmaşık maddelerle etkileşim

Su ile etkileşim

Krom orta aktiviteye sahip bir metaldir (alüminyum ve hidrojen arasındaki metallerin aktivite serisinde bulunur). Bu, reaksiyonun kırmızı-sıcak krom ile aşırı ısıtılmış su buharı arasında gerçekleştiği anlamına gelir:

2Cr + 3H2O = o t=> Cr203 + 3H2

Asitlerle etkileşim

Normal koşullar altında krom, konsantre sülfürik ve nitrik asitler tarafından pasifleştirilir, ancak +3 oksidasyon durumuna oksitlenirken kaynatıldığında içlerinde çözünür:

Cr + 6HNO3(kons.) = ile=> Cr(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O

2Cr + 6H2S04(kons.) = ile=> Cr2 (S04)3 + 3SO2 + 6H2O

Seyreltik nitrik asit durumunda, nitrojen indirgemesinin ana ürünü basit N2 maddesidir:

10Cr + 36HNO3(dil) = 10Cr(NO3)3 + 3N2 + 18H20

Krom, hidrojenin solundaki aktivite serisinde bulunur; bu, oksitleyici olmayan asitlerin çözeltilerinden H2'yi serbest bırakabildiği anlamına gelir. Bu tür reaksiyonlar sırasında atmosferik oksijene erişimin olmadığı durumlarda krom (II) tuzları oluşur:

Cr + 2HCl = CrCl2 + H2

Cr + H2S04 (seyreltilmiş) = CrS04 + H2

Reaksiyon açık havada gerçekleştirildiğinde, iki değerlikli krom, havadaki oksijen tarafından anında +3 oksidasyon durumuna oksitlenir. Bu durumda, örneğin hidroklorik asit ile denklem şu şekilde olacaktır:

4Cr + 12HCl + 3O2 = 4CrCl3 + 6H20

Metalik krom, alkalilerin varlığında güçlü oksitleyici maddelerle kaynaştırıldığında, krom +6 oksidasyon durumuna oksitlenir ve kromatlar:

Demirin kimyasal özellikleri

Demir Fe, VIIIB grubunda yer alan ve periyodik tabloda seri numarası 26 olan kimyasal bir elementtir. Demir atomundaki elektronların dağılımı şu şekildedir: 26 Fe1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2, yani demir, d-alt seviyesi kendi durumunda dolu olduğundan d-elementlerine aittir. En çok iki oksidasyon durumu +2 ve +3 ile karakterize edilir. FeO oksit ve Fe(OH)2 hidroksit baskın bazik özelliklere sahipken, Fe203 oksit ve Fe(OH)3 hidroksit belirgin şekilde amfoterik özelliklere sahiptir. Böylece demir oksit ve hidroksit (III), konsantre alkali çözeltilerinde kaynatıldığında bir dereceye kadar çözünür ve ayrıca füzyon sırasında susuz alkalilerle reaksiyona girer. Demir +2'nin oksidasyon durumunun çok kararsız olduğu ve kolayca +3 oksidasyon durumuna geçtiğine dikkat edilmelidir. Ayrıca nadir oksidasyon durumundaki +6 - ferratlardaki demir bileşikleri, var olmayan "demir asit" H2FeO4'ün tuzları da bilinmektedir. Bu bileşikler yalnızca katı halde veya güçlü alkali çözeltilerde nispeten kararlıdır. Ortamın alkaliliği yetersizse, ferratlar suyu bile hızla oksitleyerek ondan oksijen açığa çıkarır.

Basit maddelerle etkileşim

Oksijen ile

Demir, saf oksijende yakıldığında sözde ütü ölçek Fe304 formülüne sahip olan ve aslında karışık bir oksidi temsil eden, bileşimi geleneksel olarak FeO∙Fe203 formülüyle temsil edilebilen. Demirin yanma reaksiyonu şu şekildedir:

3Fe + 2O2 = ile=> Fe3O4

Kükürtlü

Demir ısıtıldığında kükürt ile reaksiyona girerek demir sülfit oluşturur:

Fe + S = ile=>FeS

Veya aşırı kükürt ile demir disülfür:

Fe + 2S = ile=>FeS2

Halojenli

Metalik demir, iyot hariç tüm halojenler tarafından +3 oksidasyon durumuna oksitlenir ve demir halojenürler (III) oluşturur:

2Fe + 3F2 = ile=> 2FeF 3 – demir florür (III)

2Fe + 3Cl2 = ile=> 2FeCl3 – ferrik klorür (III)

Halojenler arasında en zayıf oksitleyici ajan olan iyot, demiri yalnızca +2 oksidasyon durumuna oksitler:

Fe + ben 2 = ile=> FeI 2 – demir iyodür (ll)

Ferrik demir bileşiklerinin, sulu bir çözelti içindeki iyodür iyonlarını, oksidasyon durumu +2'ye indirgenirken serbest iyot I2'ye kolayca oksitlediğine dikkat edilmelidir. FIPI bankasından gelen benzer tepkilere örnekler:

2FeCl3 + 2KI = 2FeCl2 + I2 + 2KCl

2Fe(OH)3 + 6HI = 2FeI2 + I2 + 6H2O

Fe203 + 6HI = 2FeI2 + I2 + 3H20

Hidrojen ile

Demir, hidrojenle reaksiyona girmez (yalnızca alkali metaller ve alkalin toprak metalleri, metallerden gelen hidrojenle reaksiyona girer):

Karmaşık maddelerle etkileşim

Asitlerle etkileşim

Oksitleyici olmayan asitlerle

Demir, aktivite serisinde hidrojenin solunda yer aldığından, bu, hidrojeni oksitleyici olmayan asitlerden (H2SO4 (kons.) ve herhangi bir konsantrasyondaki HNO3 hariç hemen hemen tüm asitler) değiştirebildiği anlamına gelir:

Fe + H2S04 (seyreltilmiş) = FeS04 + H2

Fe + 2HCl = FeCl2 + H2

Birleşik Devlet Sınavı görevlerinde, seyreltik ve konsantre hidroklorik asite maruz kaldığında demirin ne derece oksidasyona uğrayacağı konusuna ilişkin bir soru olarak böyle bir numaraya dikkat etmeniz gerekir. Her iki durumda da doğru cevap +2'ye kadardır.

Buradaki tuzak, konsantre hidroklorik asit ile etkileşimi durumunda demirin daha derin oksidasyonuna (d.o. +3) ilişkin sezgisel beklentide yatmaktadır.

Oksitleyici asitlerle etkileşim

Normal koşullar altında demir, pasivasyon nedeniyle konsantre sülfürik ve nitrik asitlerle reaksiyona girmez. Ancak kaynatıldığında onlarla reaksiyona girer:

2Fe + 6H2S04 = o t=> Fe 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O

Fe + 6HNO3 = o t=> Fe(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O

Seyreltik sülfürik asidin demiri +2'ye ve konsantre sülfürik asidi +3'e oksitlediğini lütfen unutmayın.

Demirin korozyonu (paslanması)

Nemli havada demir çok çabuk paslanır:

4Fe + 6H20 + 3O2 = 4Fe(OH)3

Demir, oksijen yokluğunda, normal şartlarda veya kaynatıldığında suyla reaksiyona girmez. Su ile reaksiyon yalnızca kırmızı sıcaklığın üzerindeki sıcaklıklarda (>800 o C) meydana gelir. onlar..

Çinko, periyodik tabloda 30 numarada yer alan ve Zn olarak adlandırılan bir metaldir. 419 °C sıcaklıkta erir ancak kaynama noktası 913 °C ise buhara dönüşmeye başlar. Normal sıcaklıklarda durum kırılgandır, ancak yüz derecede bükülmeye başlar.

Çinkonun rengi mavi-beyazdır. Oksijene maruz kaldığında, metali daha sonraki oksidasyon reaksiyonlarından koruyan bir karbonat kaplamasının yanı sıra oksidasyon da meydana gelir. Çinko üzerinde hidroksitin ortaya çıkması, suyun kimyasal element üzerinde hiçbir etkisinin olmadığı anlamına gelir.

Çinko kendine özgü özellikleri, avantajları ve dezavantajları olan kimyasal bir elementtir. İnsan günlük yaşamında, ilaç ve metalurjide yaygın olarak kullanılmaktadır.

Çinkonun özellikleri

Metal, günlük insan yaşamının hemen her alanında gerekli ve yaygın olarak kullanılmaktadır.

Madencilik ağırlıklı olarak İran, Kazakistan, Avustralya ve Bolivya'da gerçekleştirilmektedir. Rusya'da üretici OJSC GMK Dalpolimetal'dir.

Bir geçiş metalidir, +2 oksidasyon durumuna, radyoaktif izotopa ve 244 günlük yarı ömre sahiptir.

Element saf haliyle çıkarılmaz. Cevher ve minerallerde bulunur: kleiofan, marmatit, wurtzit, çinkosit. Mutlaka alüminyum, bakır, kalay ve nikel içeren bir alaşımda bulunur.

Çinkonun kimyasal, fiziksel özellikleri ve özellikleri

Çinko, kendisini periyodik tablonun diğer elementlerinden ayıran bir takım özelliklere ve karakteristiklere sahip bir metaldir.

Çinkonun fiziksel özellikleri durumunu içerir. Ana faktör sıcaklıktır. Oda sıcaklığında kırılgan bir malzeme ise, çinkonun yoğunluğu 7130 kg / m3'tür (˃ çeliğin yoğunluğu), pratikte bükülmez, daha sonra kaldırıldığında kolayca bükülür ve fabrikalarda levhalar halinde yuvarlanır. Daha yüksek bir sıcaklık rejimi alırsanız, malzeme sıvı bir hal alır ve sıcaklığı 400-450 °C yükseltirseniz buharlaşacaktır. Bu benzersizliktir; durumunuzu değiştirmektir. Asitlere ve alkalilere maruz kalırsa parçalanabilir, patlayabilir veya eriyebilir.

Çinkonun formülü Zn – çinkodur. Çinkonun atom kütlesi 65.382 amu'dur.

Elektronik formül: Bir metal atomunun çekirdeği 30 proton, 35 nötron içerir. Bir atomda 4 enerji düzeyi vardır; 30 elektron. (Şekil çinko atomunun yapısı) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2.

Çinkonun kristal kafesi, sıkıca sıkıştırılmış atomlardan oluşan altıgen bir kristal sistemidir. Kafes verileri: A=2,66U, C=4,94.

Çinkonun yapısı ve bileşimi

Çıkarılmış ve işlenmemiş malzemede 64, 66, 67 izotopları ve 2-8-18-2 elektronları bulunur.

Uygulama açısından periyodik tablonun tüm unsurları arasında metal 23. sırada yer almaktadır. Doğada element, kurşun Pb, kadmiyum Cd, demir Fe, bakır Cu, gümüş Ag safsızlıkları ile sülfit formunda görünür.

Yabancı maddelerin miktarına bağlı olarak metal işaretlenir.

Çinko üretimi

Yukarıda da belirttiğimiz gibi bu elementin doğada saf hali yoktur. Cevher - kadmiyum, galyum, mineraller - sfalerit gibi diğer kayalardan çıkarılır.

Metal fabrikada elde edilir. Her tesisin kendine özgü üretim özellikleri vardır, dolayısıyla saf malzeme elde etmek için kullanılan ekipmanlar farklıdır. Şunun gibi olabilir:

• Dikey olarak yerleştirilmiş rotorlar elektrolitiktir.
• Ateşleme için yeterince yüksek sıcaklığa sahip özel fırınların yanı sıra özel elektrikli fırınlar.
• Elektroliz için konveyörler ve banyolar.

Benimsenen metal madenciliği yöntemine bağlı olarak uygun ekipman kullanılır.

Saf çinko elde etmek

Yukarıda da belirttiğimiz gibi doğada saf tür yoktur. Esas olarak çeşitli elementlerle birlikte geldiği cevherlerden çıkarılır.

Saf malzeme elde etmek için seçiciliğe sahip özel bir flotasyon işlemi kullanılır. İşlemden sonra cevher elementlere ayrışır: çinko, kurşun, bakır vb.

Bu yöntemle çıkarılan saf metal özel bir fırında pişirilir. Orada belirli sıcaklıklarda malzemenin sülfit hali okside dönüşür. Kavurma sırasında, sülfürik asit üretmek için kullanılan sülfür içeren gaz açığa çıkar.

Metal elde etmenin 2 yolu vardır:

1. Pirometalurjik - yanma işlemi gerçekleşir, ardından elde edilen kütle siyah kömür ve kok yardımıyla restore edilir. Son süreç yerleşiyor.
2. Elektrolitik – ekstrakte edilen kütle sülfürik asit ile işlenir. Ortaya çıkan çözelti, metalin çökeldiği ve fırınlarda eritildiği elektrolize tabi tutulur.

Çinkonun fırında eritilmesi

Çinkonun fırında erime sıcaklığı 419-480 °C derecedir. Sıcaklık aşılırsa malzeme buharlaşmaya başlar. Bu sıcaklıkta %0,05 oranında demir karışımına izin verilir.

0,2 demir faiz oranında sac haddelenemez.

Saf metalin eritilmesi için, özel tanklara gönderilen ve orada maddenin düştüğü çinko buharı üretimine kadar çeşitli yöntemler kullanılır.

Metal uygulaması

Çinkonun özellikleri onun birçok alanda kullanılmasına olanak sağlar. Yüzde olarak:

1. Galvanizleme – %60'a kadar.
2. Tıp – %10.
3. Bu metali %10 oranında içeren çeşitli alaşımlar.
4. Lastik üretimi %10.
5. Boya üretimi – %10.

Altın, gümüş ve platin gibi metallerin restorasyonu için de çinko kullanımı gereklidir.

Metalurjide çinko

Metalurji endüstrisi, periyodik tablonun bu öğesini belirli hedeflere ulaşmak için ana öğe olarak kullanır. Dökme demir ve çeliğin eritilmesi, ülkenin tüm metalurjisinde esastır. Ancak bu metaller olumsuz çevresel etkilere karşı hassastır. Belirli bir işlem yapılmadığında metaller hızla oksitlenir ve bu da onların bozulmasına yol açar. En iyi koruma galvanizlemedir.

Dökme demir ve çeliğe koruyucu film uygulamak korozyona karşı en iyi çözümdür. Toplam saf malzeme üretiminin yaklaşık %40'ı galvanizlemeye harcanmaktadır.

Galvanizleme yöntemleri

Metalurji tesisleri sadece ekipmanlarıyla değil aynı zamanda kullanılan üretim yöntemleriyle de farklılık gösterir. Fiyatlandırma politikasına ve konuma (metalurji endüstrisi için kullanılan doğal kaynaklar) bağlıdır. Aşağıda tartışılan birkaç galvanizleme yöntemi vardır.

Sıcak galvanizleme yöntemi

Bu yöntem, metal bir parçanın sıvı bir çözeltiye batırılmasını içerir. Şöyle olur:

1. Parça veya ürün yağdan arındırılır, temizlenir, yıkanır ve kurutulur.
2. Daha sonra çinko, 480 °C'ye kadar sıcaklıklarda sıvı hale gelene kadar eritilir.
3. Hazırlanan ürün sıvı solüsyona indirilir. Aynı zamanda çözelti içinde iyice ıslatılır ve 450 mikron kalınlığa kadar bir kaplama oluşur. Bu, dış faktörlerin ürün üzerindeki etkilerine (nem, doğrudan güneş ışığı, kimyasal kirlilik içeren su) karşı% 100 korumadır.

Ancak bu yöntemin bir takım dezavantajları vardır:

• Ürün üzerindeki çinko film düzgün olmayan bir katmana neden olur.
• Bu yöntem, GOST'a göre kesin standartları karşılayan parçalar için kullanılamaz. Her milimetrenin bir kusur olarak kabul edildiği yer.
• Sıcak daldırma galvanizlemeden sonra, yüksek sıcaklıklardan geçtikten sonra kırılganlık ortaya çıktığı için her parça güçlü ve aşınmaya dayanıklı kalmayacaktır.

Bu yöntem aynı zamanda boya ve verniklerle kaplanmış ürünler için de uygun değildir.

Soğuk galvanizleme

Bu yöntemin 2 adı vardır: galvanik ve elektrolitik. Bir ürünü korozyon korumasıyla kaplama yöntemi aşağıdaki gibidir:

1. Metal kısım ürüne hazırlanır (yağdan arındırılır, temizlenir).
2. Bundan sonra “boyama yöntemi” gerçekleştirilir - ana bileşen olan çinko olan özel bir bileşim kullanılır.
3. Parça bu bileşimle püskürtme yoluyla kaplanır.

Bu yöntem sayesinde hassas toleranslara sahip parçalar, boya ve vernikle kaplanmış ürünler korunur. Korozyona yol açan dış etkenlere karşı direnci arttırır.

Bu yöntemin dezavantajları: ince koruyucu tabaka - 35 mikrona kadar. Bu, daha az koruma ve daha kısa koruma süreleri ile sonuçlanır.

Termal difüzyon yöntemi

Bu yöntem, ürünün metali (çelik) negatif kutuplu hale gelirken, pozitif kutuplu bir elektrot olan bir kaplama yapar. Elektrokimyasal koruyucu bir tabaka belirir.

Yöntem yalnızca parçalar karbon çeliğinden, dökme demirden veya safsızlık içeren çelikten yapılmışsa uygulanabilir. Çinko aşağıdaki şekillerde kullanılır:

1. Toz ortamda 290°C ile 450°C arasındaki sıcaklıklarda parçanın yüzeyi Zn ile doyurulur. Burada çeliğin işareti ve ürünün türü önemlidir - uygun sıcaklık seçilir.
2. Koruyucu tabakanın kalınlığı 110 mikrona ulaşır.
3. Çelik veya dökme demirden yapılmış bir ürün kapalı bir tanka yerleştirilir.
4. Oraya özel bir karışım eklenir.
5. Son adım, tuzlu sudan kaynaklanan beyaz çiçeklenmenin ortaya çıkmasını önlemek için ürünün özel bir işlemden geçirilmesidir.

Bu yöntem esas olarak karmaşık bir şekle sahip parçaların kaplanması gerektiğinde kullanılır: dişler, küçük vuruşlar. Bu parçalar dış agresif ortamlara (sabit nem) birden fazla maruz kaldığından, tekdüze bir koruyucu tabakanın oluşması önemlidir.

Bu yöntem, korozyona karşı en yüksek ürün koruma yüzdesini sağlar. Galvanizli kaplama aşınmaya dayanıklı ve pratik olarak tahrip edilemez; bu, zamanla dönen ve sökülen parçalar için çok önemlidir.

Çinkonun diğer kullanımları

Galvanizlemenin yanı sıra metal diğer endüstrilerde de kullanılmaktadır.

1. Çinko levhalar. Levha üretmek için sünekliğin önemli olduğu haddeleme işlemi yapılır. Sıcaklığa bağlıdır. 25 °C'lik bir sıcaklık yalnızca bir düzlemde plastisite verir ve bu da metalin belirli özelliklerini oluşturur. Burada asıl önemli olan çarşafın neden yapıldığıdır. Sıcaklık ne kadar yüksek olursa metal o kadar incelir. Buna bağlı olarak ürün Ts1, Ts2, Ts3 olarak işaretlenmektedir. Bundan sonra, levhalardan otomobiller için çeşitli ürünler, inşaat ve onarım profilleri, baskı için profiller vb. Oluşturulur.
2. Çinko alaşımları. Metal ürünlerin özelliklerini iyileştirmek için çinko eklenir. Bu alaşımlar özel fırınlarda yüksek sıcaklıklarda üretilir. En çok üretilen alaşımlar bakır ve alüminyumdur. Bu alaşımlar makine mühendisliği, gemi yapımı ve havacılıkta kullanılabilen rulmanların ve çeşitli burçların üretiminde kullanılmaktadır.

Ev kullanımında çatıda galvanizli bir kova, oluk ve levhalar standarttır. Çinko kullanılır, krom veya nikel değil. Ve mesele yalnızca galvanizlemenin diğer malzemelerle kaplamaya göre daha ucuz olması değil. Kullanılan krom veya diğer malzemelere göre en güvenilir ve uzun ömürlü koruyucu malzemedir.

Sonuç olarak çinko, metalurjide yaygın olarak kullanılan en yaygın metaldir. Makine mühendisliği, inşaat, tıp alanlarında malzeme yalnızca korozyona karşı koruma olarak değil, aynı zamanda mukavemeti ve uzun servis ömrünü artırmak için de kullanılır. Özel evlerde galvanizli saclar çatıyı yağıştan korur, binalarda duvarlar ve tavanlar galvanizli profillere dayalı alçıpan levhalarla kaplanır.

Hemen hemen her ev hanımının evinde uzun süre kullandığı galvanizli bir kova veya oluk vardır.

Zn atomunun harici elektronik konfigürasyonu 3d104s2'dir. Bileşiklerdeki oksidasyon durumu +2'dir. 0,76 V'luk normal redoks potansiyeli çinkoyu aktif bir metal ve enerjik bir indirgeyici madde olarak karakterize eder. 100 °C'ye kadar sıcaklıklardaki havada çinko hızla kararır ve bazik karbonatlardan oluşan bir yüzey filmi ile kaplanır. Nemli havada, özellikle CO2 varlığında metal, normal sıcaklıklarda bile bazik çinko bikarbonat oluşumuyla ayrışır.

Çok yüksek sıcaklıklarda su buharı ile oksitlenerek hidrojen ve karbondioksit açığa çıkabilir. Havada yeterince ısıtıldığında parlak yeşilimsi mavi bir alevle yanarak önemli miktarda enerji açığa çıkaran çinko oksit oluşturur.

Çinkonun stres dizisinde kapladığı yere uygun olarak hidrojen açığa çıkmasıyla seyreltik asitlerde kolaylıkla çözünür. Bu durumda konsantre asit nitrojen oksitlere, seyreltilmiş asit ise amonyağa indirgenir. Kons.'de çözünme H3S04'e hidrojen değil kükürt dioksit salınımı eşlik ediyor.

Çinko tozu ve kükürt karışımı ısıtıldığında patlayıcı bir şekilde reaksiyona girer.

Çinko, buharlarda bile nitrojenle etkileşime girmez, ancak çok yüksek sıcaklıklarda amonyakla kolayca reaksiyona girerek çinko nitrür - Zn3Na oluşturur.

Çinkonun asetilen akışında ısıtılmasıyla oluşan çinko karbür ZnC, su ve seyreltik asitlerle ayrışır.

Metalik çinko, fosfor buharında 440-780°C'ye ısıtıldığında fosfitler oluşur - Zn3Ps ve ZnP2.

Erimiş halde çinko birçok metalle süresiz olarak karışır: Cu, Ag, Au, Cd, Hg, Ca, Mg, Mn, Fe, Co, Ni, Al, Sn.

Çinko birçok metalle bileşikler oluşturur; örneğin: Cu, Ag, Au, Mn, Fe, Co, Ni, Pf, Pd, Rh, Sb, Mg, Ca, Li, Na, K.

Çinko, özellikle ısıtıldığında alkalilerin yanı sıra sulu amonyak ve amonyum klorür çözeltilerinde oldukça kolay çözünür. Çinkonun sadece alkalilerde değil asitlerde de çözünme hızı saflığına bağlıdır. Çok saf çinko yavaş yavaş çözünür ve işlemi hızlandırmak için çözeltiye birkaç damla yüksek oranda seyreltilmiş bakır sülfat çözeltisinin (galvanik çiftlerin görünümü) damlatılması önerilir.

Metal olmayanlarla etkileşim

Havada kuvvetli bir şekilde ısıtıldığında parlak mavimsi bir alevle yanarak çinko oksit oluşturur:

Ateşlendiğinde kükürt ile kuvvetli reaksiyona girer:

Katalizör olarak su buharının varlığında normal koşullar altında halojenlerle reaksiyona girer:

Zn + Cl2 = ZnCl2

Fosfor buharı çinkoya etki ettiğinde fosfitler oluşur:

Zn + 2P = ZnP2 veya

3Zn + 2P = Zn3P2

Çinko, hidrojen, nitrojen, bor, silikon veya karbon ile etkileşime girmez.

Su ile etkileşim

Kırmızı sıcaklıkta su buharı ile reaksiyona girerek çinko oksit ve hidrojen oluşturur:

Zn + H2O = ZnO + H2

Asitlerle etkileşim

Metallerin elektrokimyasal voltaj serisinde çinko, hidrojenden önce bulunur ve onu oksitleyici olmayan asitlerden uzaklaştırır:

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2

Seyreltik nitrik asitle reaksiyona girerek çinko nitrat ve amonyum nitrat oluşturur:

4Zn + 10HNO3 = 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

Konsantre sülfürik ve nitrik asitlerle reaksiyona girerek çinko tuzu ve asit indirgeme ürünleri oluşturur:

Zn + 2H2SO4 = ZnSO4 + SO2 + 2H2O

Zn + 4HNO3 = Zn(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

Alkalilerle etkileşim

Hidrokso kompleksleri oluşturmak için alkali çözeltilerle reaksiyona girer:

Zn + 2NaOH + 2H2O = Na2 + H2

kaynaştığında çinkoatlar oluşturur:

Zn + 2KOH = K2ZnO2 + H2

Amonyak ile etkileşim

550-600°C'de gaz halindeki amonyakla çinko nitrür oluşturur:

3Zn + 2NH3 = Zn3N2 + 3H2

sulu bir amonyak çözeltisi içinde çözünür ve tetraaminiyum çinko hidroksit oluşturur:

Zn + 4NH3 + 2H2O = (OH)2 + H2

Oksitler ve tuzlarla etkileşim

Çinko, sağındaki voltaj serisinde bulunan metalleri tuz ve oksit çözeltilerinden uzaklaştırır:

Zn + CuSO4 = Cu + ZnSO4

Mendeleev'in periyodik tablosunun ikinci alt grubu olan ikinci grupta yer alır ve bir geçiş metalidir. Elemanın seri numarası 30, kütlesi 65,37'dir. Atomun dış katmanının elektronik konfigürasyonu 4s2'dir. Tek ve sabit olan “+2”dir. Geçiş metalleri, farklı koordinasyon sayılarına sahip kompleks oluşturucu madde olarak görev yaptıkları karmaşık bileşiklerin oluşumuyla karakterize edilir. Bu aynı zamanda çinko için de geçerlidir. Kütle numaraları 64'ten 70'e kadar olan, doğada kararlı 5 izotop vardır. Üstelik 65Zn izotopu radyoaktiftir, yarı ömrü 244 gündür.

Çinko, havaya maruz kaldığında hızla koruyucu bir oksit filmle kaplanan ve parlaklığını gizleyen gümüşi mavi bir metaldir. Oksit filmi çıkarıldığında çinko, metallerin özelliklerini sergiler - parlaklık ve karakteristik parlak parlaklık. Doğada çinko birçok mineral ve cevherde bulunur. En yaygın olanları: kleiofan, çinko blend (sfalerit), wurtzit, marmatit, kalamin, smithsonit, willemit, çinkoit, franklinit.

Smithsonit

Karışık cevherlerin bir parçası olarak çinko, değişmez yoldaşlarıyla buluşur: talyum, germanyum, indiyum, galyum ve kadmiyum. Yerkabuğunda %0,0076 çinko bulunur ve bu metalin 0,07 mg/l'si deniz suyunda tuz halinde bulunur. Basit bir madde olarak çinkonun formülü Zn'dir, kimyasal bağı metaliktir. Çinkonun altıgen yoğun bir kristal kafesi vardır.

Çinkonun fiziksel ve kimyasal özellikleri

Çinkonun erime noktası 420°C’dir. Normal koşullar altında kırılgan bir metaldir. 100-150 °C'ye ısıtıldığında çinkonun işlenebilirliği ve sünekliği artar, metalden tel ve rulo folyo yapmak mümkündür. Çinkonun kaynama noktası 906°C’dir. Bu metal mükemmel bir iletkendir. 200 °C'den itibaren çinko kolaylıkla öğütülerek gri toz haline gelir ve plastisitesini kaybeder. Metal iyi bir ısı iletkenliğine ve ısı kapasitesine sahiptir. Açıklanan fiziksel parametreler çinkonun diğer elementlerle bileşiklerde kullanılmasına izin verir. Pirinç en çok bilinen çinko alaşımıdır.

Pirinç nefesli çalgılar

Normal koşullar altında çinkonun yüzeyi anında mat gri-beyaz bir kaplama şeklinde oksitle kaplanır. Havadaki oksijenin saf bir maddeyi oksitlemesi nedeniyle oluşur. Basit bir madde olarak çinko, kalkojenler, halojenler, oksijen, alkaliler, asitler, amonyum (tuzları) ile reaksiyona girer. Çinko nitrojen, hidrojen, bor, karbon ve silikon ile etkileşime girmez. Kimyasal olarak saf çinko, asit ve alkali çözeltileriyle reaksiyona girmez. - metal amfoteriktir ve alkalilerle reaksiyona girdiğinde karmaşık bileşikler - hidroksinatlar oluşturur. Çinkonun özelliklerini incelemek için evde hangi deneylerin yapılabileceğini öğrenmek için tıklayın.

Sülfürik asidin çinko ile reaksiyonu ve hidrojen üretimi

Seyreltik sülfürik asidin çinko ile reaksiyonu, hidrojen üretimi için ana laboratuvar yöntemidir. Bu amaçla saf taneli (granüle) çinko veya kırıntı ve talaş halindeki teknik çinko kullanılır.

Çok saf çinko ve sülfürik asit alınırsa özellikle reaksiyonun başlangıcında hidrojen yavaş yavaş açığa çıkar. Bu nedenle seyreltildikten sonra soğuyan çözeltiye bazen bir miktar bakır sülfat çözeltisi eklenir. Çinkonun yüzeyinde biriken bakır metali reaksiyonu hızlandırır. Hidrojen üretmek için bir asidi seyreltmenin en uygun yolu, yoğunluğu 1,19 olan konsantre sülfürik asidi 1:1 oranında suyla seyreltmektir.

Konsantre sülfürik asidin çinko ile reaksiyonu

Konsantre sülfürik asitte oksitleyici madde hidrojen katyonu değil, daha güçlü bir oksitleyici madde olan sülfat iyonudur. Güçlü hidrasyon ve bunun sonucunda düşük hareketlilik nedeniyle seyreltik sülfürik asitte oksitleyici bir madde olarak kendini göstermez.

Konsantre sülfürik asidin çinko ile nasıl reaksiyona gireceği sıcaklığa ve konsantrasyona bağlıdır. Reaksiyon denklemleri:

Zn + 2H₂SO₄ = ZnSO₄ + SO₂ + 2H₂O

3Zn + 4H₂SO₄ = 3ZnSO₄ + S + 4H₂O

4Zn + 5H₂SO₄ = 4ZnSO₄ + H₂S + 4H₂O

Konsantre sülfürik asit, sülfürün (S⁺⁶) oksidasyon durumu nedeniyle güçlü bir oksitleyici maddedir. Düşük aktif metallerle, yani hidrojenden önceki ve sonraki metallerle bile etkileşime girer ve seyreltik asitten farklı olarak bu reaksiyonlar sırasında asla hidrojen salmaz. Konsantre sülfürik asidin metallerle reaksiyonlarında her zaman üç ürün oluşur: tuz, su ve kükürt indirgeme ürünü. Konsantre sülfürik asit o kadar güçlü bir oksitleyici maddedir ki, bazı metal olmayan maddeleri (kömür, kükürt, fosfor) bile oksitler.

Çinko, metalik elementler grubunun tipik bir temsilcisidir ve tüm özelliklerine sahiptir: metalik parlaklık, süneklik, elektrik ve termal iletkenlik. Bununla birlikte çinkonun kimyasal özellikleri çoğu metalin doğasında bulunan temel reaksiyonlardan biraz farklıdır. Bir element belirli koşullar altında ametal gibi davranabilir, örneğin alkalilerle reaksiyona girebilir. Bu olguya amfoterisite denir. Makalemizde çinkonun fiziksel özelliklerini inceleyeceğiz ve ayrıca metal ve bileşiklerinin tipik reaksiyonlarını da ele alacağız.

Elementin periyodik tablodaki konumu ve doğadaki dağılımı

Metal, periyodik tablonun ikinci grubunun ikincil bir alt grubunda bulunur. Çinkonun yanı sıra kadmiyum ve cıva da içerir. Çinko d elementlerine aittir ve dördüncü periyottadır. Kimyasal reaksiyonlarda, atomları her zaman son enerji seviyesindeki elektronları verir, bu nedenle elementin oksit, ara tuzlar ve hidroksit gibi bileşiklerinde metal +2 oksidasyon durumu sergiler. Atomun yapısı çinko ve bileşiklerinin tüm fiziksel ve kimyasal özelliklerini açıklar. Topraktaki toplam metal içeriği ağırlıkça yaklaşık 0,01'dir. %. Galmea ve çinko blende gibi minerallerde bulunur. İçlerindeki çinko içeriği düşük olduğundan kayalar öncelikle şaft fırınlarında gerçekleştirilen zenginleştirmeye tabi tutulur. Çinko içeren minerallerin çoğu sülfitler, karbonatlar ve sülfatlardır. Bunlar, kavurma gibi işleme süreçlerinin temelinde kimyasal özellikleri bulunan çinko tuzlarıdır.

Metal üretimi

Çinko karbonatın veya sülfürün şiddetli oksidasyon reaksiyonu oksidini üretir. İşlem akışkan yatakta gerçekleşir. Bu, ince öğütülmüş mineral ile yüksek hızda hareket eden sıcak hava akımının yakın temasına dayanan özel bir yöntemdir. Daha sonra çinko oksit ZnO kok ile indirgenir ve ortaya çıkan metal buharları reaksiyon küresinden uzaklaştırılır. Çinko ve bileşiklerinin kimyasal özelliklerine dayanan başka bir metal üretme yöntemi, bir çinko sülfat çözeltisinin elektrolizidir. Elektrik akımının etkisi altında meydana gelen bir redoks reaksiyonudur. Elektrot üzerinde yüksek saflıkta metal biriktirilir.

Fiziksel özellikler

Normal koşullar altında mavimsi gümüş renkli, kırılgan bir metal. 100° ile 150° arasındaki sıcaklık aralığında çinko esnek hale gelir ve levhalar halinde yuvarlanabilir. 200°'nin üzerinde ısıtıldığında metal alışılmadık derecede kırılgan hale gelir. Atmosferdeki oksijenin etkisi altında çinko parçaları ince bir oksit tabakasıyla kaplanır ve daha fazla oksidasyonla koruyucu rol oynayan ve metalin atmosferik oksijenle daha fazla etkileşimini önleyen hidroksikarbonata dönüşür. Çinkonun fiziksel ve kimyasal özellikleri birbiriyle ilişkilidir. Bunu bir metalin su ve oksijenle etkileşimi örneğini kullanarak ele alalım.

Şiddetli oksidasyon ve su ile reaksiyon

Havada kuvvetli bir şekilde ısıtıldığında çinko talaşları mavi bir alevle yanarak çinko oksit oluşturur.

Amfoterik özellikler gösterir. Kırmızı-sıcak bir sıcaklığa ısıtılan su buharında metal, hidrojeni H20 moleküllerinden uzaklaştırır, ayrıca çinko oksit oluşur. Maddenin kimyasal özellikleri hem asitlerle hem de alkalilerle etkileşime girme yeteneğini kanıtlar.

Çinko içeren redoks reaksiyonları

Element, metallerin aktivite dizisinde hidrojenden önce geldiği için onu asit moleküllerinden uzaklaştırabilir.

Çinko ve asitler arasındaki reaksiyon ürünleri iki faktöre bağlı olacaktır:

• asit türü
• konsantrasyonu

Çinko oksit

Isıtıldığında sarıya dönen ve soğutulduğunda orijinal rengine dönen beyaz gözenekli bir toz metal oksittir. Çinko oksidin kimyasal özellikleri ve asitler ve alkalilerle etkileşimine ilişkin reaksiyon denklemleri, bileşiğin amfoterik doğasını doğrular. Böylece madde suyla reaksiyona giremez, ancak hem asitlerle hem de alkalilerle etkileşime girer. Reaksiyon ürünleri orta tuzlar (asitlerle etkileşim durumunda) veya karmaşık bileşikler - tetrahidroksosinatlar olacaktır.

Çinko beyazı olarak adlandırılan beyaz boya üretiminde çinko oksit kullanılmaktadır. Dermatolojide madde, cilt üzerinde antiinflamatuar ve kurutma etkisi olan merhemlere, toza ve macunlara dahildir. Üretilen çinko oksidin çoğu kauçuk için dolgu maddesi olarak kullanılır. Çinko ve bileşiklerinin kimyasal özelliklerini incelemeye devam ederek Zn(OH) 2 hidroksiti ele alalım.

Çinko hidroksitin amfoterik yapısı

Alkali etkisi altında metal tuzlarının çözeltileri üzerinde düşen beyaz çökelti çinko bazıdır. Bileşik asitlere veya alkalilere maruz kaldığında hızla çözünür. Birinci reaksiyon türü orta tuzların, ikincisi çinkoatların oluşumuyla sona erer. Kompleks tuzlar (hidroksisinatlar) katı formda izole edilir. Çinko hidroksitin özel bir özelliği, sulu bir amonyak çözeltisi içinde çözülerek tetraaminiyum çinko hidroksit ve su oluşturma yeteneğidir. Çinko bazı zayıf bir elektrolittir, bu nedenle sulu çözeltilerdeki hem ortalama tuzları hem de çinko katları hidrolize edilebilir, yani iyonları suyla reaksiyona girer ve çinko hidroksit molekülleri oluşturur. Klorür veya nitrat gibi metal tuzlarının çözeltileri, fazla hidrojen iyonlarının birikmesi nedeniyle asidik olacaktır.

Çinko sülfatın özellikleri

Daha önce incelediğimiz çinkonun kimyasal özellikleri, özellikle seyreltik sülfat asidi ile reaksiyonları, ortalama bir tuz - çinko sülfatın oluşumunu doğrulamaktadır. Bunlar, 600° ve üzerine ısıtıldığında oksosülfatlar ve kükürt trioksit üretebilen renksiz kristallerdir. Daha fazla ısıtmayla çinko sülfat çinko okside dönüştürülür. Tuz suda ve gliserinde çözünür. Madde, formülü ZnSO 4 x 7H 2 O olan kristalin hidrat formunda 39°C'ye kadar sıcaklıklarda çözeltiden izole edilir. Bu formda çinko sülfat olarak adlandırılır.

39°-70° sıcaklık aralığında bir heksahidrat tuzu elde edilir ve 70°'nin üzerinde kristalin hidratta yalnızca bir molekül su kalır. Çinko sülfatın fizikokimyasal özellikleri, kağıt üretiminde ağartıcı olarak, bitkisel üretimde mineral gübre olarak ve evcil hayvanların ve kümes hayvanlarının beslenmesinde gübre olarak kullanılmasını mümkün kılar. Tekstil endüstrisinde bileşik viskon kumaş üretiminde ve basmanın boyanmasında kullanılır.

Çinko sülfat ayrıca demir veya çelik ürünlerinin difüz yöntem veya sıcak daldırma galvanizleme yöntemi kullanılarak bir çinko tabakası ile galvanik kaplanması işleminde kullanılan elektrolit çözeltisine de dahildir. Bir çinko tabakası bu tür yapıları uzun süre korozyondan korur. Çinkonun kimyasal özellikleri göz önüne alındığında, suyun yüksek tuzluluğu, sıcaklık ve hava neminde önemli dalgalanmalar olması durumunda galvanizlemenin istenen etkiyi vermediğine dikkat edilmelidir. Bu nedenle bakır, magnezyum ve alüminyum içeren metal alaşımları endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır.

Çinko içeren alaşımların uygulanması

Amonyak gibi birçok kimyasalın boru hatları aracılığıyla taşınması, boruların yapıldığı metalin bileşimi için özel gereksinimler gerektirir. Magnezyum, alüminyum ve çinko içeren demir alaşımları esas alınarak üretilirler ve agresif kimyasal ortamlara karşı yüksek korozyon önleyici dirence sahiptirler. Ayrıca çinko, alaşımların mekanik özelliklerini iyileştirir ve nikel ve bakır gibi yabancı maddelerin zararlı etkilerini nötralize eder. Bakır ve çinko alaşımları endüstriyel elektroliz proseslerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Petrol ürünlerinin taşınmasında tankerler kullanılmaktadır. Magnezyum, krom ve manganezin yanı sıra büyük oranda çinko içeren alüminyum alaşımlarından üretilirler. Bu bileşimin malzemeleri yalnızca yüksek korozyon önleyici özelliklere ve arttırılmış dayanıklılığa değil, aynı zamanda kriyojenik dirence de sahiptir.

Çinkonun insan vücudundaki rolü

Hücrelerdeki Zn içeriği %0,0003'tür, dolayısıyla mikro element olarak sınıflandırılır. Çinko ve bileşiklerinin kimyasal özellikleri ve reaksiyonları, hem hücre düzeyinde hem de bir bütün olarak tüm organizma düzeyinde metabolizmada ve normal düzeyde homeostazın korunmasında önemli bir rol oynar. Metal iyonları önemli enzimlerin ve diğer biyolojik olarak aktif maddelerin bir parçasıdır. Örneğin çinkonun erkek üreme sisteminin oluşumu ve fonksiyonları üzerinde ciddi etkisi olduğu bilinmektedir. Seminal sıvının doğurganlığından ve ikincil cinsel özelliklerin oluşumundan sorumlu olan testosteron hormonunun koenziminin bir parçasıdır. Pankreastaki Langerhans adacıklarının beta hücreleri tarafından üretilen bir diğer önemli hormon olan insülinin protein olmayan kısmı da bir eser element içerir. Vücudun bağışıklık durumu aynı zamanda timus hormonu - timulin ve timopoietin'de bulunan Zn +2 iyonlarının hücrelerdeki konsantrasyonuyla da doğrudan ilişkilidir. Nükleer yapılarda yüksek bir çinko konsantrasyonu kaydedilir - deoksiribonükleik asit içeren ve hücrenin kalıtsal bilgilerinin iletilmesine katılan kromozomlar.

Makalemizde çinko ve bileşiklerinin kimyasal fonksiyonlarını inceleyerek insan vücudunun yaşamındaki rolünü de belirledik.