Alm. Zink (n), Fr. Zinc (m), İng. Zinc. Gümüş gibi beyaz renkte olan metalik bir element.
Târihi
Çinko hakkındaki doğru bilgiler ancak son 200 yılda öğrenilmiştir. Bunun sebebi çinkonun çok aktif bir element oluşu ve bunun sonucu olarak filizlerinin metabolik bir hâle dönüştürülmesindeki zorluklardır. Çinko 2000 yıl önceleri bile Romalılar ve bâzı Ortadoğu ile Uzakdoğu medeniyetleri tarafından pirincin (sarı) bir bileşimi olarak kullanılmıştır. Ancak çok uzun yıllar sonra bunun ayrı bir metal olduğu tesbit edildi. Philippus Aurealus Paracelsus (1493-1541) kurşun-gümüş eritme fırınlarında üretilen bir maddeyi sahte bakır addederek çinko (zinc) ismini verdi. 1721’de Alman Johann Friedrich Henckel (1679-1744) çinkoyu ayırdı. Böylece batı dünyâsı bu târihi, çinkonun keşfi târihi olarak kabul etti. Elementel çinko 3000 yıldan önce Çin ve muhtemelen Hindistan’da kullanılmıştır. Yine şüphesiz bâzı doğu kaynaklı işleme bilgileri İngiltere’ye ulaşmış ve 1740’ta Wiliam Champion, Bristol’da çinkoyu eritmeye başlamıştı. Mamafih ancak 1907’de ilk başarılı operasyon Belçika’da yapıldı. Çinko ilk olarak Amerika Birleşik Devletlerinde 1935 yılında New Jersey cevherinden üretildi.
Özellikleri: Kimyâda Zn sembolüyle gösterilen çinko, periyodik sistemin IIB elementlerindendir. Bileşiklerinde +2 değerliklidir. Atom numarası 30, atom ağırlığı 65.37, yoğunluğu 7.133 gr/cm3, erime noktası 419.5 °C, kaynama noktası 906 °C, spesifik ısısı 0.092 cal/gr/derece’dir. İzotopları 64Zn (%50.9), 66Zn (% 27.3), 67Zn (%13.9), 68Zn (% 17.4) 70Zn (% 0.5)dir. Oda sıcaklığında ihtivâ ettiği demire bağlı olarak büküm işleri için kırılgandır. Biraz yüksek sıcaklıkta işlenebilirliği çok iyidir. Çinko aktif olduğu için asid ve kuvvetli bazlarla reaksiyon verir. Anfoter metaldir.
Zn+H2 SO4 ® ZnSO4+H2
Zn+2Na OH ® Na2 ZnO2+H2
Kendisinden pasif olan metal tuzlarında çözünür, iyonu serbest hâle geçer. Çinko oda sıcaklığında havadan pek etkilenmez. Fakat 225 °C’nin üstünde oksidasyonu hızlıdır. Rutûbetli havada oksitlendiğinde üzerinde filim tabakası hâlinde bazik karbonat (ZnCO3Zn (OH)2) meydana gelir ki, bunun koruyucu özelliği çinkonun çürümesini önler.
Tabiatta bulunuşu: Yer kabuğunun tahmînî olarak % 0.013’ünü teşkil eden çinko tabiatta çok dağılmış olarak bulunur. Volkanik kayaların hemen hemen hepsinde bulunur. Tabiatta serbest halde bulunmayan çinkonun en önemli minerali çinko blendi denilen sfalerettir. (Zn S) çinko metalinin en az % 90’ı bu mineralden elde edilir. Diğer mineralleri çinko sülfat (gaslârıt) (Zn SO4. 7H2 O), çinko spatı (kalamin), (Zn CO3) (Buna simitsonit de denir). Willemit (Zn2 SiO4), franlinit (Fe, Zn, Mn) (Fe Mn)2O4 zinkit (ZnO)tir. Çinko minerallerinin en bol bulunduğu memleketler Amerika, Polonya, Rusya, Belçika ve Fransa’dır.
Elde edilişi: Mineralleri çinkoca fakir olduğundan önce zenginleştirme işlemi yapılır. Zenginleştirme işlemi genellikle flatasyon (yüzdürme) şeklinde olur. Zenginleşen cevher kavurma işlemine tâbi tutulur. Bu işlemde çinko oksit ve çinko sulfat meydana gelir. Kavurmadan sonra indirgeme işlemi yapılır.
1. Karbon ile olan indirgeme:
2. ZnO + C ® 2Zn + CO2Æ
2. Elektroliz ile indirgeme: ZnO (çinko oksit) sulfat asidi ile reaksiyona sokulur ve çinko sulfat çözeltisi meydana gelir ki, bu da elektrolize tâbi tutulur. Katotta saf çinko metali elde edilir. Karbon ile olan indirgemede ele geçen çinko % 98-98.5 saflıktadır. Eloktroliz ile ele geçen çinko ise % 99 saflıktadır.
Bileşikleri: Çinkonun tuzlarının çoğu suda çözünür. Çinkonun, karbonatı, sülfürü, fosfatı, silikatı ve oksalatı çok az veya hiç çözünmez.
Çinko asetat: Çinko oksidin asetik asit ile muâmelesinden elde edilir. Formülü Zn(CH3COO)2 olup, boyacılıkta mordan olarak % 1-4’lük çözeltileri deri mukoza hastalıklarının tedâvîsinde ve porselen üzerinde sır yapmakta kullanılır.
Çinko oksit (ZnO): Suda çözünmez. Beyaz olup, sıcakta sarı renk gösterir. Asit ve bazda çözünür. Kauçuk endüstrisinde, pigmentlerin elde edilmesinde, seramik yapımında ve tıpta merhem yapımında kullanılır.
Çinko klorür (Zn Cl2): Susuz halde elde edilmesi oldukça güçtür. Çinko metali ile kuru klor gazının veya çinko sülfat ile sodyum klorür karışımının ısıtılması ile elde edilir. Çok kolay olarak, metalik çinkonun hidroklorik asitte çözünmesiyle elde edilir.
Çinko klorür koku giderici ve mikrop öldürücü (dezenfektan) olarak kullanılır. Fenol veya kromatlarla galvaniz yapımında amonyum klorür ile berâber lehimcilikte kullanılır. Aktif kömür elde edilmesinde, ateşe dayanıklı eşyâ yapımında, dişçi alçılarının yapımında, parşömen kâğıt îmâlinde, tekstil boyacılığında mordan olarak, merserize pamuk elde edilmesinde, kauçuk vulkanizasyonunda, pil yapımında, mantar öldürmede ve rafinasyonunda kullanılır.
Çinko sülfür (ZnS): Tabiatta sfalerit ve vurtzit hâlinde bulunur. Çinko tuzlarının alkali sülfürlerle veya hidrojen sülfürlerle (H2S) reaksiyonundan sentetik olarak elde edilir. Mineral asitlerinde çözünür, fakat asetik asitte çözünmez. Nemli havada sülfat hâline dönüşür. Çinko sülfür beyaz pigment olarak kullanılır. Bakır gibi yabancı maddelerin eser miktarı ile luminesans olayını meydana getirir. Bundan dolayı televizyon ekranlarında X ışınları ekranlarında ve karanlıkta gözüksün diye saat ibrelerinin ve rakamlarının boyanmasında kullanılır. Çinko sülfür, baryum sülfat ile litopon denilen pigmentleri meydana getirir.
Çinko sülfat (ZnSO4 7H2O): Buna beyaz vitriol veya çinko vitriolü de denir. Metalik çinkonun seyreltik sülfat asidinde çözünmesiyle elde edilir. Ayrıca teknikte, kavrulmuş çinko filizlerinin sülfat asidinde çözünmesiyle elde edilir. Çözünmeyen diğer metaller süzülerek ayrılır. Süzüntü olarak geçen çinko sülfat çözeltisi buharlaştırılır ve kristal (billur) hâlinde elde edilir. Çinko sülfat sun’î elyaf yapımında, galvanoplastide, zirâatte (bilhassa turunçgillerde) ağaç muhâfazasında ve tekstil sanâyiinde mordan olarak, kauçukta, boya ve cilâda kullanılır.
Çinko karbonat (Zn CO3): Tabiatta bulunan çinko karbonata kalamin denir. Çinko sülfat çözeltisinin sodyum karbonat ile muâmelesinden elde edildiği gibi, tâze hazırlanmış çinko hidroksidin, aşırı karbondioksit ile reaksiyonundan da elde edilir. Bazik çinko karbonat porselen îmâlinde, ısıtılıp çinko okside döndürüldükten sonra pigment olarak kullanılır.
Alaşımları: Çinko birçok alaşımlarda ikinci dereceden alaşımı meydana getirir. Al-Zn, Cd-Zn, Cu-Zn alaşımları pirinçler, Fe-Zn galvaniz alaşımlarıdır. Alaşımda, çinkonun esas olduğu alaşımlar döküme uygundur. Fiyatı ve döküm masrafı azdır. Ayrıca kalıba intibâkı iyi olduğu için sonradan bir mekanik işleme lüzum olmaz. Erime noktasının düşük olması da döküm için bir avantajdır. Çinkoya alüminyum ilâvesi kuvvet ve işlenebilme kâbiliyetini arttırır. Az miktarda magnezyum ilâvesi de dökümün sâbit olmasını sağlar. Ayrıca bakır miktarının değişmesi alaşıma sertlik ve kuvvet kazandırır.
Bu alaşımın A.S.T.M’ye göre yüzdesi şöyledir: Bakır 0.15, alüminyum 3.5-4.3, magnezyum 0.03-0.8, demir 0.1, kurşun 0.07, kadmiyum 0.005, kalay 0.005, çinko yaklaşık 96’dır. Bir de çamur hâlinde dökülen alaşımlar vardır ki, bunlar çok kullanılmaktadır. Bunlar % 94.5 çinko, % 5.5 alüminyum ve % 95 çinko, % 4.75 alüminyum, % 0.25 bakır ihtivâ edebilirler. Birincisinde alüminyum miktarının azalmaması gerekir. Döküme uygun olan, ince levhalar elde edilebilen ve uçak endüstrisinde kullanılan alaşım da % 3.5-5 alüminyum, % 4 Cu, % 1 mağnezyum, gerisi çinko olandır.
Kullanılışı: Çinko geniş ölçüde demir ve çelik yüzeyini korozyona karşı korumak için kullanılır. Yüzey kaplama elektroliz yoluyla veya sıvı çinkoyu püskürtmek sûretiyle yapılır. Dünyâ çinko üretiminin % 42’si yüzey kaplama, % 32’si kalıpçılıkta % 16’sı pirinç alaşımı üretiminde ve % 10’u saf olarak kullanılmaktadır.
Birçoğu antiseptik, astringent, tahriş edici, kostik veya toksik olan muhtelif çinko tuzları tıpta kullanılmaktadır. Daha az tahriş edici tuzları kusturucu olarak kullanılmaktadır. Vücuda alınan çinko tuzları ancak doktor tavsiyesine göre kullanılmalıdır. Ya alkolik veya sulu çözeltilerde hazırlanan çinko tuzları göz, kulak, yara ve ülser yıkamalarında kullanılır. Bu maksatla hazırlanan çözeltiler %1’e kadar konsantrasyonlarda olur. Merhem ve pudralar çinko oksit veya çinko stearattan hazırlanır.
Çinko kezâ bâzı terapetik âmillerde veya onların hazırlanmalarında, meselâ diabetikler için insulin terapisinde kullanılır.
Günümüzün en büyük çinko cevher üreticileri Avustralya, Kanada, Çin, Peru ve ABD’dir. Avrupalı üreticiler arasında ise; Belçika’da Vieille Montagne, İrlanda’da Tara ve İsveç’te Zinkgruvan sayılabilir.
Genelde kurşun ve çinko bir arada bulunur. Ülkemizde Keban (Elazığ) ve Kayseri çevresinde kurşun-çinko yatakları vardır.
|
0 Yanıt
2715 Gösterim