Ցինկ

Արույրը՝ ցինկի և պղնձի համաձուլվածքը, հայտնի էր դեռևս Հին Հունաստանում, Հին Եգիպտոսում, Հնդկաստանում (7-րդ դար) և Չինաստանում (11-րդ դար)։ Երկար ժամանակ չէր հաջողվում անջատել մաքուր ցինկը^[2]։ Անգլիայում 1978 թվականին Ուիլիամ Չեմպիոնի կողմից արտոնագրվեց ցինկի առանձնացման մեթոդը։ Ցինկի արդյունաբերական նպատակով զտումը նույնպես սկսվել է 18-րդ դարում։

1973 թվականին Բրիստոլում շահագործվեց Ուիլիամ Չեմպիոնի կողմից հիմնադրված առաջին ցինկի գործարանը, որտեղ ցինկի ստացումը կատարվում էր առանձնացման մեթոդով^[3]։ Ա.Ս. Մարգգրաֆը 1976 թվականին Գերմանիայում մշակեց մաքուր ցինկի առանձնացման մեթոդ, որը նման էր Չեմպիոնի մաքուր ցինկի առանձնացման եղանակին՝ կավե հրակայուն թորանոթներում առանց օդի հոսքի խառնուրդի օքսիդի և քարածխի հալման, ապա սառնարաններւմ ցինկի գոլորշու հեղուկացման ճանապարհով։

Մարգգրաֆը իր մեթոդը ամենայն մանրամասնությամբ նկարագեց, ինչով հիմք դրվեց ցինկի արտադրությանը։ Այդ պատճառով նրան հաճախ անվանում են ցինկը հայտնագործող^[4]։

Առաջին անգամ «ցինկ» բառը հանդիպում է Պարացելսի աշխատանքներում, ով այդ մետաղը Liber Mineralium II գրքում^[5] անվանել է «zincum» կամ «zinken»։ Ցինկ բառը, հավանաբար, ծագել է այդ բառից։ Գերմաներենից թարգմանաբար zinke նշանակում է «ատամիկ» (մետաղական ցինկի բյուրեղները նման են ասեղների)^[6]։

1805 թվականին շեֆիլդացի Չարլս Գոբսոնը և Չարլս Սիլվեստրն արտոնագրեցին ցինկի՝ գլանում 100-150 ջերմաստիճանում մշակման մեթոդը։ 1915 թվականին Կանադայում և ԱՄՆ-ում գործարկվեցին էլեկտրոլիտային ձևով ցինկի ստացման առաջին գործարանները^[7]։

Ցինկը տարածվածությամբ 23-րդ տարրն է, պարունակությունը երկրակեղևում՝ 8,3-10⁻³ զանգվածային %։ Հայտնի են ցինկի 66 միներալները, որոնցից կարևորներն են՝

• սֆալերիտը,
• ցինկիտը,
• վիլլեմիտը,
• կալամինը և այլն։

Ցինկը Երկրի վրա ջրի (հատկապես տաք) հետ տեղաշարժվող տարր է։ Ցինկի միջին պարունակությունը կենդանի նյութերում՝ 5-10⁻⁴ % է։ Մարդու օրգանիզմի օրական պահանշը 5-20 մգ է։ Մասնակցում է շնչառական, սպիտակուցային փոխանակության ֆերմենտային պրոցեսներին, պտղի կմախքի ձևավորմանը, ակտիվացնում է սեռական գեղձերի աշխատանքը։ Ցինկը էական դեր է խաղում ԴՆԹ-ի համապատասխան մասերում ինֆորմացիոն ՌՆԹ-մոլեկուլների սինթեզի, ռիբոսոմների և կենսապոլիմերների կայունացման համար։

Բույսերում ցինկը կարգավորում է աճը, մասնակցում է արիպաոֆանի առաջացմանը, մեծացնում բույսի դիմացկունությունը ցրտի, շոգի և երաշտի նկատմամբ։ Ցինկի պակասը մարդու օրգանիզմում դանդաղեցնում է սեռահասունության պրոցեսը, առաշացնում է գաճաճություն։

Հանքավայրեր

Ցինկի հանքավայրեր հայտնի են Իրանում, Ավստրալիայում, Բոլիվիայում, Ղազախստանում^[8]։ Հայաստանում ցինկ արդյունահանվում է Արմանիսի, Շահումյանի հանքավայրերում^[9]։

Ցինկի ստացման աղբյուրը բազմամետաղական սուլֆիդային հանքանյութերն են, որոնք պարունակում են 1-4 % Zn և այլ մետաղներ (Cu, Pb, Ag, Au, Cd, А1 և այլն)։ Արտադրվող ցինկի մոտ կեսն օգտագործվում է պողպատը կոռոզիայից պաշտպանելու համար (ցինկապատում)։ Ցինկից ձուլում են ինքնաթիռների և այլ մեքենաների մանր և ձևավոր մասեր։

Ցինկը սպիտակ, արծաթափայլ, կապտավուն երանգով մետաղ է։ Հալման ջերմաստիճանը՝ 419,5 °C, եռմանը՝ 906 °C, խտությունը՝ 7133 կգ/մ³ (20 °C)։ Պլաստիկ է՝ 100-150 °C-ում դյուրակռելի և գլանվող։ Քիմիապես ակտիվ է, ուժեղ վերականգնիչ, օքսիդավերականգնման նորմալ պոտենցիալը -0,76 վ։

Միացություններում երկարժեք է։ Օդում պատվում է օքսիդի, իսկ СО₂-ի և խոնավության առկայությամբ՝ հիմնային կարբոնատի շերտով և խամրում (100 °C-ում շատ արագ)։

Օդում կամ թթվածնում տաքացնելիս ցինկը այրվում է կապտավուն բոցով, առաջացնելով ցինկի օքսիդ։ Հիդրօքսիդը՝ Zn(OH)₂, սպիտակ, ջրում չլուծվող նյութ է, ամֆոտեր է՝ լուծվում է թթուներում և ալկալիներում։

${\displaystyle {\mathsf {2Zn+O_{2}\rightarrow 2ZnO}}}$

Ցինկի հիդրիդը՝ ZnH₂, մետաղակերպ է, տաքացնելիս քայքայվում է ջրում՝ հիդրոլիզվում։ Հալոգենների հետ ցինկը միանում է խոնավության առկայությամբ՝ առաջացնելով հալոգենիդներ։ Ծծմբի և ցինկի ռեակցիան սկսվում է տաքացնելիս ստացվում է ցինկի սուլֆիդ։

${\displaystyle {\mathsf {ZnO+2HCl\rightarrow ZnCl_{2}+H_{2}O}}}$

${\displaystyle {\mathsf {Zn+2HCl\rightarrow ZnCl_{2}+H_{2}\uparrow }}}$

Ամոնիակում տաքացնելիս (600 °C) ստացվում է ցինկի նիտրիդ՝ Zn₃N₂, ացետիլենում՝ կարբիդ (ZnC₂)։ Մետաղների հետ առաջացնում է համաձուլվածքներ և ներմետաղական միացություններ։ Կարևոր են նաև ցինկ օրգանական միացությունները։

Ցինկը լուծվում է անօրգանական թթուներում՝ առաջացնելով ցինկիի աղեր։ Ցնկի ջրում լուծված աղերը տաքացնելիս հիդրոլիզվում են։ Հայտնի են կոմպլեքսային աղերը՝ [Zn(NH₃)₄]SO₄ և այլն։

${\displaystyle {\mathsf {Zn+2NaOH+2H_{2}O\rightarrow Na_{2}[Zn(OH)_{4}]+H_{2}\uparrow }}}$

Ցինկը լուծվում է նաև ալկալիների լուծույթներում և հալույթներում․ ստացվում են ցինկատներ՝ M₂[Zn(OH)₄] կամ M₂ZnO₂ և ջրածին։ Ալկալիական մետաղների ցինկատները լուծելի են ջրում։ Չափազանց մաքուր ցինկը (99,999 % և ավելի) թթուներում չի լուծվում անգամ տաքացնելիս։

2010 թվականի ցինկ արտադրող երկրները

Դասակարգում	Երկիր	Տոննա
1	Չինաստան	3,500,000
2	Պերու	1,520,000
3	Ավստրալիա	1,450,000
4	Հնդկաստան	750,000
5	ԱՄՆ	720,000
6	Կանադա	670,000

Արտադրվող ցինկի մոտ կեսն օգտագործվում է պողպատը կոռոզիայից պաշտպանելու համար (ցինկապատում)։ Ցնկից ձուլում են ինքնաթիռների և այլ մեքենաների մանր և ձևավոր մասեր։

Օգտագործվում է գալվանական բջիջներ (էլեկտրոդ) պատրաստելու, ցիանական լուծույթից ոսկին անջատելու համար։ Ցինկի փոշին, որպես վերականգնիչ, կիրառվում է քիմիական տեխնոլոգիական տարբեր պրոցեսներում։ Լայնորեն կիրառվում են ցինկ պարունակող պղնձի (արույր, նեյզիլբեր), կապարի և այլ մետաղների համաձուլվածքները։

Ցինկի համաձուլվածքները կիրառվում են կարբյուրատորների և պոմ պերի իրանների, սահքի առանցքակալների միջադիրների, դեկորատիվ շինվածքների պատրաստման համար։

Ցինկի քլորիդը օգտագործվում է որպես արծնիչ ատամի ցեմենտ պատրաստելու, փայտանյութը փտումից պաշտպանելու, մետաղի մակերևույթը զոդումից առաջ օքսիդից մաքրելու համար։

Ցինկի օքսիդը օգտագործվում է որպես վուլկանիզատոր, վուլկանացման ակտիվատոր, կատալիզատոր և սպիտակ պիգմենտ, բժշկության մեջ, կոսմետիկայում։

• Ցինկի քլորիդ
• Պարբերական աղյուսակ

• Ցինկը Webelements-ում
• Ցինկը քիմիական տարրերի հայտնի գրադարանում Արխիվացված 2006-08-08 Wayback Machine
• Ցինկ և ցինկային անոդ Արխիվացված 2007-06-02 Wayback Machine

Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից։