books zinc
If you do not find what you're looking for, you can use more accurate words.
زنك (Info)
الزِّنْك أو الخارَصِين أو التُوتِياء هو عنصر كيميائي له الرمز Zn، ويقع في الجدول الدوري ضمن عناصر السلسلة الأولى في الفلزات الانتقالية، وهو من العناصر الهامة لاستخداماته المتعددة. ينطق الزِّنْك / ziŋk / zingk من الكلمة الألمانية ziŋk و المعروف أيضًا بدخان الزنك وهو عنصر كيميائي معدني،يرمزله بالرمزZn رقمه الذري 30، وهو العنصر الأول في المجموعة 12 من الجدول الدوري. يشبه الزنك في بعض خصائصه المغنزيوم،لان حالة أكسدته تشبه من حيث الحجم الزنك +2.
يعتبر الزنك العنصر الرابع و العشرون الأكثر وفرة على مستوى القشرة الأرضية كما لديه 5 نظائر مستقرة، وخامات الزنك الرئيسية هي سفاليريت، كبريتيد الزنك ZnS.
وتتواجد المناطق الأكثر إنتاجا له في أستراليا،آسيا،والولايات المتحدة الأمريكية. ويشمل إنتاج الزنك،زبد تعويم الخام التحميص، الاستخراج النهائي باستعمال الكهرباء.. مقاومة التآكل، طلاء الفولاذ بالزنك هي كبرى تطبيقات الزنك، وهناك أخرى في البطاريات والسبائك مثل النحاس الأصفر يشبع استخدام مجموعة متنوعة من مركبات الزنك مثل كاربونات الزنك، غلوكونات الزنك (المكملات الغذائية)، كلوريد الزنك (في مزيلات الروائح)، بيربيتيوني الزنك (في الشامبو المضاد للقشرة)، كبريتيد الزنك (الاضاءة الملونة) وميثيل أو ايثيل الزنك فيستعمل في المغابر العضوية.
الزنك هو أهم معدن في الحالات البيولوجية الاستثنائية واهمية الصحة العمومية،نقص الزنك يؤثر على نحو مليار شخص في العالم النامي ويرتبط بالعديد من الأمراض وعند الأطفال يسبب نقصه تاخر النمو،وتاخر النضج الجنسي، العدوى، الحساسية، الإسهال وهذا ما أدى إلى وفاة ازيد من 800000 طفل في العالم سنويا. الانزيمات لها رد فعل مركزي واسع في الكيمياء الحيوية مثل هيدروجين الكحول عند الإنسان حيث يسبب استهلاك الزنك الزائد الترنح الخمول والنعاس.
التاريخ وأصل التسمية
كلمة الخارصين أو الخارصيني هي التسمية العربية للزنك. ويختلف العلماء اللغويون حول أصل كلمة زنك فبينما يرى بعضهم أنها كلمة لاتينية تعنى الراسب الأبيض و يرى آخرون أنها مشتقة من الكلمة الألمانية Zinke وهي تعني أسنان المشط حيث أن شكل الفلز الخام في فرن الصهر يكون شبيها بذلك.
الاستعمال القديم
هناك أمثلة مختلفة عن استعمال الزنك غير النقي، العثور على تمثال ما قبل التاريخ يحتوي على 87,5% من الزنك في الموقع الأثري داقية (موجودة مع رومانيا الحالية).حلي مصنوعة من السبائك تحتوي على ما يقارب %80-90% من الرصاص الحديد القصدير ومعادن أخرى التي يدخل الزنك في تركيبها تم اكتشاف أن عمرها أزيد من 2500 سنة، ولوحة زنكية (مصنوعة من الزنك) تسمى بارم رزمانية الاصل مصنوعة من سبائك الزنك ومؤرخ سترابو ومن فقرة إحدى كتابته الأولى من القرن الرابع قبل الميلاد يشير انه قطرات من الفضة المزيفة التي حين تختلط مع النحاس تسمى سبائك من الزنك النحاسي ’شاراسامهيتا في كتابات في العام 500 قبل الميلاد أو قبل ذلك اشار هذا المعدن حين يتاكسد.
وقد استخدم النحاس الأصفر وهو سبيكة من النحاس والزنك من على الأقل القرن 10 قبل الميلاد،و لم يتم إنتاج معدن الزنك على نطاق واسع حتى القرن 13 في الهند،في حين أن المعدن لم يكن معروفا في أروبا إلى غاية نهاية القرن 16 احرق الكيميائيون الزنك في الهواء للتشكيل ما سموه «صوف الفيلسوف» و«بياض الثلج» العنصر ربما سمي من قبل الكيميائيون براسيلوس بعد الكلمة الألمانية -zink-، منح العالم الألماني اندرياس سيغسمون مارغان فرض من أجل اكتشاف الزنك المعدنية الصرفة في 1746. العمل الذي قام لويجي جالفاني واليساندرو وفولتا كشف خصائص كهرو كيميائية للزنـك بحلول عام 1800
الاكتشاف
مقارنة بمعادن كالحديد والنحاس والرصاص التي اكتشفت قبل قبل الميلاد بالالاف الأعوام. فان اكتشاف الزنك قد جاء متاخرا في القرن الرابع عشر ميلاديا في الهند والصين وقد عثر في الصين على عملات معدنية تحتوى في تكونيها على 99% من الزنك و1% من النحاس وذلك في الفترة من 1368 إلى 1644 م وقد عثرت في الهند على أدوات تشير أن عمليات صهر الزنك تمت في القرن الرابع عشر الميلادى. يعد تاخر اكتشاف الزنك إلى انخفاض درجة غليانه حيث يوجد في الطبيعة غالبًا مع الرصاص والذي كان يصهر في افران درجة حرارتها حوالي 1000 مئوية فكان سرعان ما يتبخر الزنك ولا يبقى الا الرصاص. في عام 1617 عمل لوهنيس على دراسة عينات من الزنك احضرت من الهند والصين واطلق عليه اسم الزنك. في عام 1721 تمكن هنكل من تحضير الزنك من خام السميثسونيت (ZnCO3) إلا أنه احتفظ بالطريقة سرا وفي عام 1746 تمكن الالمانى مارجراف في برلين من إنتاج الزنك بتقطير خام السميثسونيت في وعاء مغلق ووصف الطريقة التي اتبعها والخطوات بدقة وبذلك يكون أول من توصل من تحضير الزنك معمليا.
الوفرة الطبيعية
يوجد الزنك في قشرة الأرض بنسبة 65 غرام لكل طن وهو العنصر رقم 24 من حيث الانتشار في القشرة الأرضية ويوجد في عدة خامات منها
مخلوط الزنك أو السفاليريت و كبريتيد الزنك ZnS.
سميثسونايت ZnCO3
زينسيت (Zn,Mn)O
فيليميت Zn2SiO4
فرانكلينيت ZnFe2O4
يمثل الزنك حوالي ppm) 75%0,075) من القشرة الأرضية مما يجعله العنصر 24 الأكثر وفرة فيها، التربة تحتوي 770,5ppm من الزنك بمتوسط 64ppm، أما مياه البحر فتحتوي على ppm30 من الزنك.
سالفريت((zns عثر على هذا المعدن بالاعتماد على معادن أساسية أخرى مثل النحاس الرصاص في الخامات، ال له علاقة بالاكاسيد الضعيفة على عكس علاقته،الكالكوفيل يشكل صلابة القشرة أثناء قلة الشروط الخاصة بالغلاف الجوى الأرضي السفاليرايت الذي يكون كبريتيد الزنك هي من أثقل المعادن المنجمية التي تحتوي على الزنك الخام لان تركيزها يحتوي على60_62 من الزنك معادن أخرى والتي يستخرج منها الزنك والتي تشمل كربونات الزنك، سيليكات الزنك، آخر كبريتيد الزنك،و في بعض الأحيان كربونات الزنك القاعدية باستثناء آخر كبريتيد الزنك،فإن كل هذه المعادن الأخرى شكلت نتيجة عمليات الناتجة من الحالات الجوية (الطبيعة)على كبريتيد الزنك البدائية. موارد الزنك المعروفة في العالم يصل عددها إلى 1,9 مليار طن،ما يقارب 200 مليون طن تدخل في النطاق الاقتصادي في عام 2008،إضافة إلى الاقتصاد الهامشي الاحتياطي لهذا الرقم، ومجموع الاحتياط التي تم إحصائها (التعرف عليها) يتركز على 500 مليون طن،وأكبر المراكز الخاصة به توجد في أستراليا،كندا، والولايات المتحدة مع أكبر الاحتياطات في إيران. وفي المعدل الحالي للاستهلاك،يفترض أن هذه الاحتياطات تستنفذ ما بين 2027 و2055 حوالي 346 مليون طن تم استخراجها عبر الزمن اٍلى عام 2002،ووجدت اْحد التقديرات اْن حوالي 109مليون طن لا يزال قيد الاستعمال.
كيفية التكوين
يتكوّن الزنك في داخل المستعرات العظمى. الزنك كبيرة وثقيلة جدا تتشكل في نجوم باستخدام طريقة السليكوم المحروق، يتم تكون نموذج الزنك المستقرة من خلال عملية السيبرنوفا وعملية الراديوية.
الإنتاج والاستخلاص
يستعمل الزنك في غلفنة الحديد وصناعة البطاريات المختلفة بالاضافة إلى صناعة العلبة الخارجية للبطاريات الجافة وصناعة سبائك تستخدم في عمليات اللحام والطلاء التسمية والدراسات القديمة الزنك عرف قديما من بين العناصر في الطب عند الهنود كتب عنها عند الملك الهندي مادونالا في 1374 وقد دخل الزنك في تركيب الكثير من المواد العضوية عند الهنود في القرن 13 أما الصينيون فلم يدرسوا هذه التقنية إلى غاية القرن 17.
مختلف الرموز الكيميائية التي تمثل عنصر الزنك
احرق الكيميائيون هذا باكسيد الزنك سمي هذا المعدن ربما من قبل مقالة ل paracelsus اولا وهو كيميائي ألماني سويسري الاصل والذي اطلق عليه zencuimاوzenken في كتابة المعادن 2الحرة في القرن 16 وصل الكثير من الكيميائيين إلى عزل معدن الزنك في دول الغرب والقاموس العالمي postleway هو مصدر علمي وتكنولوجي عند الاروبيين لم يشر إلى الزنك قبل 1751 ورغم ذلك قد تم دراسته قبل ذلك في عام 1738،وليام شامبيوا من بريطانيا درس استخراج الزنك من الكلامين وتكنولوجيته كانت مشابهة إلى التقنيات المستعملة في «زاوارا» منجم الزنك في راجستان، ولكن ليس هناك دليل على أنه زار المشرق، وتقنيته استعملت خلال عام1851. الكيميائي الألماني اندرياس مغراف منح منحة من أجل اكتشاف الزنك النقي من خلال دراسات الكيميائي السويدي انطون فون سواب الذي استخلص الزنك من الكلامين 4 سنوات من قبله في تجارب عام 1746’ماغراف اخلط الكلامين والكحول في وعاء مغلق من دون النحاس للحصول على المخدن، وهذه الطريقة أصبحت كيميائيا مستعملة عام1752 الأعمال الأخيرة الغلفنة سميت نسبة للوجي غالفاني أخو ويليام المسمى جون اخترع في عام 1758طريقة التكليس كبريت الزنك إلى أكسيد قابل للاستخدام. حيث يمكن استعمال الكالمين فقط لإنتاج الزنك في 1798جوهان كريستان برهن طريقة بناء الانصهار الأولي استحدم الزنك في الغلفنة الأول مرو من قبل غالفاني، وحاول صديقه اليساندرو مواصلة أبحاثه وتم اكتسلف البطارية الفولطية 1800 يرجع عدم تمغنط الزنك إلى عدم تلونه في المحاليل ومنه اكتشف اهميته الكيميائي والغذائية.
التطبيقات
تطبيقات الزنك تشمل ما يلي: الغلفنة 59%، النحاس والبرونز 10%، المواد الكيمائية 6.0%متفرقات 2.5% مكافحة التآكل والبطاريات
غالبًا ما يستعمل الزنك لمكافحة التأكل وهو طلاء على معدن الحديد يحارب التاكل على المعدن الزنك أكثر تفاعلا من الحديد أو الصلب وبالتالي هذا ما يسمح بالاكسدة المحلية حتى يتاكسد ويفسد تماما و يستعمل الزنك في المعادن التي لها غلاقة بمياه البحر مثل السفن مما يمنع تاكل الحديد يستعمل الزنك كقطب معدني في البطاريات (بطاريات الليتيوم 3.04v والبطاريات الالكيلية.....الخ).
السبائك
أكثر السبائك المستعملة التي تحتوي على الزنك هي سبائك النحاس وهذه السبائك عموما أقوى وأكثر مقاومة للتاكل وهذه الخصائص تجعلها أكثر استعمالا في أجهزة كثيرة.
استخدامات صناعية اخرى
ما يقارب ربع الزنك يستعمل في الولايات المتحدة 2006 ويستهلك على شكل زنك مركب وفي مختلف النشاطات الصناعية أكسيد الزنك يستعمل كصباغة بيضاء في الطلاء.
أكسيد الزنك يستعمل كصباغة بيضاء في الطلاءغالبًا ما يضاف كلوريد الزنك إلى الاخشاب كمثبط للنار، كما يمكن استخدامه كمادة حافظة للخشب، كما يستعمل لتركيب مواد كيمياءية أخرى كما اقترح استعمال الزنك كمادة معدنية لصناعة الأسلحة النووية والكوبالت هو مادة أخرى معروفة للتصليح المعدني.
