Цинк деген эмне? Формула, цинк кошулмалары. Цинктин колдонулушу

2024 Автор: Angel Austin | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-02 17:51

Эбактан бери ачылган, бирок ушул күнгө чейин өзүнүн кереметтүү касиеттеринен улам колдонуудагы актуалдуулугун жоготпогон металлдардын бири – цинк. Анын физикалык жана химиялык касиеттери материалды ар түрдүү тармактарда жана үй чарбаларында колдонууга мүмкүндүк берет. Ал адамдын ден соолугуна да олуттуу таасирин тийгизет.

Элементтин ачылышынын кыскача тарыхы

Цинк эмне экенин эл биздин доорго чейин эле билишчү. Анткени, алар бул металлды камтыган эритмелерди колдонууну ошондо үйрөнүшкөн. Египеттиктер курамында жез жана цинк бар рудаларды колдонушкан, аларды легирленген жана өтө бышык, кычкылданууга туруктуу материал алышкан. Бул материалдан жасалган үй буюмдары, идиштер табылды.

Цинк деген аталыш биздин замандын 16-кылымындагы дарыгер Парацелстин эмгектеринде кездешет. Ошол эле мезгилде кытайлар металлды активдүү колдонуп, андан тыйын куюп башташкан. Бара-бара бул зат жана анын жакшы техникалык касиеттери тууралуу билим Европага өтөт. Андан кийин Германияда Англия да цинк деген эмне экенин жана аны кайда колдонууга болорун үйрөнгөн.

Лузун Кипрде жана кийинчерээк байыркы мезгилден бери колдонулган биринчи жана эң белгилүү эритмелердин бири болгон. Германия жана башка өлкөлөр.

Аты латын zincumdan келип чыккан, бирок этимологиясы так эмес. Бир нече версиясы бар.

1. Немец zinke тилинен, ал "чекит" деп которулат.
2. Латын тилинен алынган цинк, ал "ак каптоо" дегенди билдирет.
3. Персче "чэн", таш дегенди билдирет.
4. Эски немец цинко, ал "бляшка", "көздүн оорушу" деп которулат.

Элемент азыркы аталышын 20-кылымдын башында гана алган. Цинк иондорунун адам организминдеги мааниси да жакында эле (XX кылымда) белгилүү болгон. Буга чейин бул элемент менен эч кандай оору байланышпаган.

Бирок, илгертен эле көптөгөн элдер жаш козунун этинен жасалган шорполорду оорудан айыгуунун жана тез айыгуунун каражаты катары колдонушканы белгилүү. Бүгүн биз таасири бул идиште абдан көп болгон цинк иондорунун эсебинен жетишилди деп айта алабыз. Ал кан айланууну калыбына келтирип, чарчоону басууга жана мээнин ишин активдештирүүгө жардам берди.

Цинк элементи: мүнөздөмөлөр

Бул элемент экинчи топтун, капталдагы подгруппадагы мезгилдик системада жайгашкан. Реттик саны 30, цинктин массасы - 65, 37. Жалгыз жана туруктуу кычкылдануу даражасы +2. Атомдун тышкы катмарынын электрондук конфигурациясы 4s2.

Таблицада Цинк, Жез, Кадмий, Хром, Марганец жана башка көптөгөн өткөөл металлдар. Аларга электрондор тышкы жана алдын ала тышкы d жана f энергиясын толтургандардын бардыгы киретсубдеңгээлдер.

Өткөөл металлдарга платина тобу да кирет (Алтын, Иридий, Палладий, Платина, Осмий жана башкалар). Булардын баары комплекстүү кошулмалардын пайда болушу менен мүнөздөлөт, алар ар кандай координациялык сандар менен комплекс түзүүчү ролду аткарышат. Мунун баары биз карап жаткан элемент үчүн мүнөздүү.

Массалык сандары 64төн 70ке чейин 5 табигый туруктуу изотоптор бар. 65Zn радиоактивдүү, жарым ажыроо мезгили 244 күн.

Цинк жөнөкөй зат катары

Кадимки түрдө цинк деген эмне? Бул металл, күмүш-көк, абада тез коргоочу оксид пленкасы менен капталган. Мындан улам ал анча жылтырабагандай сезилет. Бирок, пленканы алып салаар замат цинк бардык металлдардын касиеттерин көрсөтөт - кооз мүнөздүү жаркырап жана жаркыраган.

Жаратылышта көптөгөн минералдарда жана рудаларда кездешет. Ошентип, эң кеңири таралгандары:

• цинк аралашмасы же сфалерит;
• kleyofan;
• марматит;
• wurtzite;
• smithsonite;
• каламин;
• zinkite;
• willemite;
• franklenite жана башкалар.

Аралаш рудалардын бир бөлүгү катары цинк, адатта, анын туруктуу шериктери менен бирге кездешет, мисалы:

• Таллий;
• Германия;
• Индий;
• Галлий;
• Кадмий.

Жалпысынан бул металл жер кыртышынын 0,076% түзөт. Бул жезден бир аз көбүрөөк. Ошондой эле, бул заттын 0,07 мг/л деңиз суусунда кездешет.

Жөнөкөй зат катары цинктин формуласы Zn. кристаллдыктор алты бурчтуу, жыш. Химиялык байланыштын түрү - металлдык.

Физикалык касиеттери

Бир нече мүнөздөмөлөрдү көрсөтүүгө болот.

1. Түс - күмүш көк.
2. Тыгыздыгы - 7,13 г/см3.
3. Эрүү температурасы - 420 оС (эрийүүчү металлдар тобуна кирет).
4. Кадимки шарттарда морт зат.
5. Кайноо температурасы - 906 oC.
6. 100-150 oC чейин ысытылганда ийкемдүүлүк жана ийкемдүүлүк жогорулап, зымды жана фольгага айланууну мүмкүн кылат.
7. 200дөн ашык oC оңой майдаланып, боз порошок болуп, пластикалык касиетин жоготот.
8. Мыкты дирижер.
9. Жылуулук өткөрүмдүүлүгү жакшы, ошондой эле жылуулук сыйымдуулугу да жакшы.

Мындай физикалык параметрлер металлды башка элементтер менен айкалыштырып колдонууга мүмкүндүк берет. Мисалы, цинк эритмеси - жез кеңири белгилүү.

Химиялык касиеттери

Кадимки шарттарда металл кесиминин бети заматта боз ак түстөгү күңүрт каптама – цинк оксиди менен капталат. Бул абадагы кычкылтек таза затты заматта кычкылдандырат.

Бирок, таза металл ачык нымдуу абада көпкө сакталса, көмүр кычкыл газы менен жок кылынат. Жөнөкөй цинк заты төмөнкүдөй реакцияга кирет:

• галогендер;
• халкогендер;
• кычкылтек;
• кислоталар;
• щелоч;
• аммиак жана аммоний (анын туздары);
• алсызыраак металлдар.

Жоказот менен реакцияга кирет. Эгер химиялык жактан таза цинкти алсак, анда ал саналган заттардын эч бири менен реакцияга кирбейт.

Албетте, цинк амфотердик металл. щелочтор менен аракеттенгенде татаал бирикмелерди - гидроксосинкаттарды пайда кылат.

Цинк кошулмалар

Булардын бир нече негизги категориялары бар:

1. Цинк силициди.
2. Үч карбид - Ni_3ZnC.
3. Цинк галогениддери (хлорид, фторид, йодид, бромид).
4. Сульфид, селенид, цинк арсениди.
5. Фосфид жана борид.
6. Металлдын аммиак эритмеси менен аракеттешүүсүнөн пайда болгон амин комплекстери.
7. Цианиддер, тиосульфаттар жана тиоцианаттар суудагы эритмеде тиешелүү комплекстер катары бар.
8. Цинк оксиди жана гидроксиди - гидроксоцинкаттардын комплекстерин алуу үчүн колдонулган амфотердик бирикмелер.

Каралып жаткан элементтин кошулмаларынын көбү химиялык өнөр жайда же башка тармактарда (аппараттар, тиричилик синтези, боёк жана лак өнөр жайы) колдонулат.

Цинктин оксиди медицинада кеңири колдонулат. Ал жакшы сезгенүүгө каршы таасири бар, бир аз кургатат жана бактерияларды өлтүрөт. Ошондуктан, ал косметикада безетки, кара чекиттер, кара чекиттер жана башка тери ооруларын дарылоо үчүн колдонулат.

Цинк туздары

Иш жүзүндө кош жана татаал эмес, башкача айтканда, сырткы түстүү иондору жок бардык туздар түссүз кристаллдык заттар болуп саналат. Колдонуу жагынан эң популярдуутөмөнкү адамдар.

1. Цинк хлориди - ZnCL_{2. Кошулуштун дагы бир аталышы - ширетүү кислотасы. Сыртынан караганда, бул абадан нымдуулукту жакшы сиңирип алган ак кристаллдар. Металлдардын бетин ширетүү алдында тазалоо, була алуу үчүн, батарейкаларда, дезинфекциялоочу каражат катары иштетүүдөн мурун жыгачты сиңирүү үчүн колдонулат.}
2. Цинк сульфиди. Ак порошок, ысыганда тез сарыга айланат. Ал таза металлдан айырмаланып, эрүү температурасы жогору. Бул экрандарга, панелдерге жана башка буюмдарга колдонулган люминесценттик композицияларды өндүрүүдө колдонулат. Жарым өткөргүч.
3. Цинк фосфиди – кемирүүчүлөрдөн (чычкандар, келемиштер) кутулуу үчүн колдонулуучу кеңири таралган уу.
4. Смитсонит, же цинк карбонаты - ZnCO_{3. Түссүз кристаллдык кошулма, сууда эрибейт. Нефтехимия өндүрүшүндө, ошондой эле жибек өндүрүү реакцияларында колдонулат. Бул топурак үчүн жер семирткич катары колдонулган органикалык синтездин катализатору.}
5. Цинк ацетаты - (CH₃COO)_{2Zn. Түссүз кристаллдар, каалаган табияттагы бардык эриткичтерде оңой эрийт. Ал химиялык, медициналык жана тамак-аш өнөр жайларында кеңири колдонулат. Нозофарингитти дарылоо үчүн колдонулат. Ал тамак-аш кошулмасы катары колдонулат E650 - демди сергитет, сагыздын курамына киргенде тиште бляшканын пайда болушунун алдын алат. Ал ошондой эле боёкторду, жыгачты консервациялоодо, пластмасса өндүрүүдө жана башка органикалык синтезде колдонулат. дээрлик бардык жерде роль ойнойтингибитор.}
6. Цинк йодид - ак кристаллдар рентгенографияда, батареяларда электролит катары, электрондук микро изилдөөлөр үчүн боёк катары колдонулат.
7. Кара же кочкул жашыл кристаллдарды түз синтездөө менен алууга болбойт, анткени цинк азот менен реакцияга кирбейт. Металл аммиактан пайда болгон. Жогорку температурада ал цинкти бөлүп чыгаруу үчүн ажырайт, ошондуктан аны алуу үчүн колдонулат.
8. Цинк нитраты. Түссүз гигроскопиялык кристаллдар. Мындай формада цинкти колдонуу текстиль жана булгаары өнөр жайларында кездемелерди боёо үчүн жүргүзүлөт.

Цинк эритмелери

Жогоруда айтылгандай, эң кеңири таралган цинк эритмеси бар - жез. Ал байыркы убактан бери белгилүү жана азыркыга чейин адамдар тарабынан активдүү колдонулат. Бул эмне?

Лузин – бул жез жана цинк, ал эритмеге кошумча жаркырагандык, күч жана отко чыдамдуулукту кошуу үчүн бир нече башка металлдар менен айкалышат. Цинк курамында легирлөөчү элемент катары, жез - негизги. Материалдын түсү сары, жалтырак, бирок нымдуу чөйрөдө ачык абада кара болуп калышы мүмкүн. Эрүү температурасы болжол менен 950 oC, цинктин курамына жараша өзгөрүшү мүмкүн (цинк канчалык көп болсо, температура ошончолук төмөн болот).

Материал барактарга, түтүктөргө жакшы оролуп, контакт аркылуу ширетилген. Ал жакшы техникалык мүнөздөмөлөргө ээ, ошондуктан андан төмөнкү элементтер жасалган:.

1. Машина тетиктери жана ар кандай техникалык түзүлүштөр.
2. Каптар жанамөөр басылган өнүмдөр.
3. гайкалар, болттар, түтүктөр.
4. Ар кандай транспорттун арматуралар, втулкалар, коррозияга каршы бөлүктөрү.
5. Көрүү чоо-жайы.

Дүйнөдө биз казып алуу каралып жаткан металлдын көбү ушул эритмени өндүрүүгө кетет.

Металл аралык кошулмалардын дагы бир түрү - цинк антимониди. Анын формуласы Zn₄Sb_{3. Бул ошондой эле транзисторлордо, тепловизорлордо, магниторезистивдүү түзүлүштөрдө жарым өткөргүч катары колдонулган эритме.}

Албетте, цинкти жана анын кошулмаларын колдонуу өтө кеңири жана дээрлик универсалдуу. Бул металл жез жана алюминий, күмүш жана алтын, марганец жана темир сыяктуу популярдуу. Анын мааниси антикоррозиялык материал катары техникалык максаттар үчүн өзгөчө чоң. Анткени, бул кыйратуучу табигый процесстен коргоо үчүн ар кандай эритмелерди жана буюмдарды камтыган цинк.

Биологиялык ролу

Медицина жана биология жагынан цинк деген эмне? Бул организмдердин жашоосу үчүн маанилүүбү жана ал канчалык чоң? Көрсө, цинк иондору жөн гана жандыктарда болушу керек экен. Болбосо, тартыштык төмөнкү кесепеттерге алып келет:

• анемия;
• төмөнкү инсулин;
• аллергия;
• салмак жоготуу жана эс тутум жоготуу;
• чарчоо;
• депрессия;
• көрүүнүн бузулушу;
• кыжырдануу жана башкалар.

Адам организминде цинк иондору топтолгон негизги жерлер уйку бези, боор жана булчуңдар. Ошондой эле, бул металл бир бөлүгү болуп саналаткөпчүлүк ферменттер (мисалы, карбоангидраза). Демек, катализдик реакциялардын көбү цинктин катышуусу менен ишке ашат.

Иондор так эмне кылат?

1. Эркек гормондорунун жана урук суюктугунун синтезине катышат.
2. Витаминдин сиңирилишине көмөктөшөт.
3. Организмдеги спирт молекулаларынын бузулушуна катышат.
4. Алар көптөгөн гормондордун (инсулин, өсүү гормону, тестостерон жана башкалар) синтезинин түз катышуучулары.
5. Гемопоэзге жана жабыркаган ткандардын айыгышына катышат.
6. Май бездеринин секрециясын жөнгө салат, чачтын жана тырмактардын нормалдуу өсүшүн колдойт, теринин регенерация процессине көмөктөшөт.
7. Организмден токсиндерди чыгарып, иммундук системаны бекемдөөчү касиетке ээ.
8. Даам сезүү, ошондой эле жыттын пайда болушуна таасирин тийгизет.
9. Транскрипция, А витамининин метаболизми, нуклеиндик синтез жана ажыроо процесстерине катышат.
10. Клетканын өсүшүнүн жана өнүгүүсүнүн бардык этаптарына катышат, ошондой эле гендин экспрессия процессин коштойт.

Мунун баары бул металл канчалык маанилүү экенин дагы бир жолу далилдейт. Анын биологиялык системалардагы ролу 20-кылымда гана такталган. Эгерде адамдар цинктин негизиндеги дарылар менен дарылоону билишсе, мурунку көптөгөн кыйынчылыктардан жана оорулардан кутулууга болмок.

Организмде бул элементтин керектүү өлчөмүн кантип сактай аласыз? Жооп айдан ачык. Курамында цинк бар тамактарды жеш керек. Тизме узун болушу мүмкүн, ошондуктан биз эң көп сандагыларды гана келтиребизкаралып жаткан нерсе:

• жаңгак жана үрөн;
• буурчак;
• эт;
• деңиз азыктары, өзгөчө устрица;
• дан жана нан;
• сүт азыктары;
• жашылчалар, жашылчалар жана жемиштер.

Адам колдонуу

Биз буга чейин цинкти кайсы тармактарда жана тармактарда колдонот деп жалпысынан айтып кеткенбиз. Бул металлдын жана анын эритмелеринин баасы кыйла жогору. Мисалы, 0,6 х 1,5 өлчөмдүү жез барак болжол менен 260 рублга бааланат. Жана бул абдан негиздүү, анткени материалдын сапаты абдан жогору.

Ошентип, металлдык цинк, башкача айтканда, жөнөкөй зат катары колдонулат:

• темир жана болоттон жасалган буюмдарды коррозияга каршы каптоо үчүн;
• батареяларда;
• типография;
• органикалык синтезде калыбына келтирүүчү жана катализатор катары;
• металлургияда башка металлдарды алардын эритмелеринен бөлүп алуу үчүн.

Цинк оксиди биз жогоруда айтып өткөн косметикалык максатта гана эмес, резина өндүрүшүндө толтургуч, боёктордо ак пигмент катары колдонулат.

Ар кандай цинк туздары колдонулган жерде, биз бул кошулмаларды карап жатканда сүйлөштүк. Албетте, жалпысынан цинк жана анын заттары өнөр жайда, медицинада жана башка тармактарда маанилүү жана маанилүү компоненттер болуп саналат, ансыз көптөгөн процесстер мүмкүн эмес же өтө кыйын болмок.