الزنــك:
أو الخارصين عنصر رمزه الكيميائي Zn. وهو فلز لامع ذو لون أبيض ضارب إلى الزرقة، ويتمتع بأهمية في الصناعة. فالزنك يمكن تشكيله كيفما اتفق باستخدام الطرائق التقليدية لتشكيل الفلزات. ويتم جلفنة الفلزات مثل الحديد والفولاذ ـ أي صقلها بالزنك ـ لمنع الصدأ. ويستخدم الفلز المجلفن في بعض المنتجات مثل ميازيب أو بالوعات السطح وبطانات الصهاريج. ويُستخدم الزنك أيضاً في صناعة البطاريات الكهربائية. كما أنّ النباتات والحيوانات تحتاج إلى الزنك في النمو الطبيعي والعلاج. ويُعد الزنك أحد مكونات هورمون الأنسولين. وهو الموضح بموقع اجرينافيت لتصنيع بطاريات الارانب .
ويمكن للزنك أن يتحد مع فلزات أخرى لتشكيل سبائك. مثال ذلك الصفر الذي يُعد سبيكة من النحاس الأحمر والزنك، والبرونز وهو سبيكة من النحاس والقصدير والزنك، والفضة الألمانية وهي سبيكة من النحاس والنيكل والزنك. ويُستخدم الزنك أيضًا في صناعة سبائك اللحام (سبائك سهلة الانصهار تستخدم في لحام الفلزات) . ويُستخدم الزنك وسبائكه في عملية الصب في قوالب، أي تشكيل الأشياء من الفلزات المنصهرة باستخدام القوالب، وفي عملية الطلاء بالكهرباء، أي طلاء شيء ما باستخدام الكهرباء، وفي عملية تعدين المساحيق، أي تشكيل الأدوات من مساحيق الفلزات.
ويعمل الهواء الرطب على إطفاء بريق الزنك من خلال إكسابه طبقة طلاء رواقية من أكسيد الزنك. وحالما تتشكل طبقة الطلاء هذه، لايمكن للهواء أن يؤكسد الطبقة التالية من الزنك. يُستخدم مسحوق أكسيد الزنك الأبيض في صناعة مستحضرات التجميل واللدائن والمطاط ومراهم الجلد والصابون. ويُستخدم كذلك في صناعة الدهانات الصبغية والأحبار. ويتوهج كبريتيد الزنك، وهو مركب من الزنك والكبريت، عندما تُسلط عليه الأشعة فوق البنفسجية أو الأشعة السينية أو أشعة القطب السالب (الكاثود) وتيار من الإلكترونات. ويستخدم كبريتيد الزنك في طلاء المينا المضيئة في الساعات وشاشات أجهزة التلفاز والمصابيح الفلورية. كما أن كلوريد الزنك (مركب من الزنك والكلور) يقي الخشب من التآكل والحشرات. (موضح بقلم م/ أحمد يوسف)
ويوجد الزنك على شكل خام يحتوي على كبريتيد الزنك أو كبريتيد الرصاص أو كبريتيد الفضة. وتُفصل هذه الكبريتيدات في المناجم بترسيبها على نحو دقيق ومزجها بالماء وكيميائيات التعويم. ثم تُزاح كبريتيدات الرصاص والفضة مع الزَّبَد الناتج في أوعية التعويم. وتُضاف مواد كيميائية أخرى إلى الثمالة المترسّبة في قاع أوعية التعويم حتى يتم الحصول على كبريتيد الزنك الذى يُحوَّل إلى أكسيد الزنك الذي يُغسل للحصول على محلول أكسيد الزنك. ثم يُحلَّل محلول أكسيد الزنك بالكهرباء للحصول على فلز الزنك. وفى هذه العملية يتولّد حمض الكبريتيك باعتباره ناتجاً ثانويًا. ويُعالج حمض الكبريتيك من خلال عملية الغسيل. انظر: التحليل الكهربائي؛ عملية التعويم .
والعدد الذري للزنك 30 ووزنه الذريّ 65,39. وينصهر الزنك عند419,59 °م، ويغلي عند 907°م. وقد اكتُشفت سبائك تحتوي على كميات كبيرة من الزنك في مخلفات ماقبل التاريخ. وصنع الرومان في القرن الثاني قبل الميلاد عملات من النحاس الأصفر من خامات تحتوي على الزنك والنحاس. وقام الكيميائي الألماني أندرياس سجيسمون مارجراف بنشر أول دراسة حول الزنك عام 1746م.
الجَلْفنة:
عملية طلاء بعض الفلزات، كالحديد، والفولاذ، بطبقة خفيفة مانعة من الزنك أو سبيكة الزنك. هذه الطبقة تحمي الفلزات من التآكل (التلف الكيميائي). يساعد الزنك في منع التآكل لأنه يتفاعل مع كثير من المواد الكيميائية بسهولة أكبر من تفاعله مع الحديد. فعلى سبيل المثال، عندما يتفاعل الحديد مع أكسجين الهواء، يشكل أكسيد الحديد (الصدأ). وعلى كل حال، فإذا تمت جلفنة الحديد، فإن الزنك يحمي الحديد بتفاعله مع الأكسجين، مكونًا أكسيد الزنك قبل أن يتكون الصدأ.
الفولاذ من أكثر الفلزات التي تجلفن بالزنك. وتسمى إحدى أبسط الطرائق وأكثرها استخدامًا فى عملية الطلاء باستخدام الزنك، جلفنة الغمس ـ الساخن. وتشمل هذه الطريقة غمس الفولاذ فى حمام ساخن به سائل من الزنك. وفي بعض الحالات، يخلط صانعو الفولاذ بعض الفلزات الأخرى، مثل الألومنيوم والأنتيمون والكدميوم والقصدير مع الزنك. ويضيف الصُناع مثل هذه الفلزات لتحسين المظهر أو لحماية الطلاء. يغمس الدلاء الفلزي، وفلزات صغيرة مشابهة فى حمام من الزنك ويتم جلفنتها بالزنك واحداً بعد الآخر.
ويجلفن صانعو الفولاذ قطعاً كبيرة من ألواح الصلب (الفولاذ) بالزنك، وذلك بتمريرها باستمرار خلال حمام من الزنك ثم لفها. وتشكل هذه الطريقة من طرائق الجلفنة بالزنك سمكاً مقداره 0,08 ملم. وتضغط أو تكبس ألواح الفولاذ التي تجلفن بهذه الطريقة لتشكل هياكل السيارات، وأسطح المنازل المصنوعة من الفولاذ. انظر: الحديد والفولاذ.
وهناك طريقة أخرى أقل استخداماً في جلفنة الفولاذ بالزنك تدعى الجلفنة بالكهرباء. وتشمل هذه العملية وضع الفولاذ في محلول من كبريتات الزنك والماء. وعند مرور التيار الكهربائي في المحلول يشكل الزنك طبقة خفيفة على سطح الفولاذ. تستخدم الجلفنة بالكهرباء (الطلاء بالكهرباء) أساسًا في جلفنة قطعة متصلة من الفولاذ. انظر: الطلاء بالكهرباء.
الطلاء بالكهرباء :
عملية وضع غلاف فلزي على فلز أو أَي سطح موصّل آخر باستخدام تيار كهربائي. تُستخدم هذه الطريقة لتحسين مظهر المواد للحماية ضد التآكل، ولصنع الصفائح للطباعة. ويتم تنظيف المادة المُراد طلاؤها جيداً من الشحم والأوساخ وذلك بغمرها في محلول منظف حمضي أو قلوي، ثم توضع في محلول يحتوي على الفلز الذي تُطلى به. ويوجد الفلز في شكل أيونات موجبة الشحنة (ذرات خسرت إلكتروناً واحدًا أو أكثر).
يتم توصيل المادة المُراد طلاؤها بالطرف السالب لمصدر كهرباء. ويتم توصيل الطرف الكهربائي الموجب للمصدر بموصل آخر يُغمر أِيضًا في المحلول. وتصبح المادة المُراد طلاؤها والموصِّل، القطبين اللذين من خلالهما يدخل التيار الكهربائي ويخرج. وتكوِّن المادة المُراد طلاؤها القطب السالب أو الكاثود .(موضح بقلم م/ أحمد يوسف )
ويُسمَّى القطب الموجب بالأنود. وتنجذب الأيونات الفلزية موجبة الشحنة نحو الكاثود ثم يرسّبُ الطلاء على السطح الفلزي للمادة المُراد طلاؤها. وإذا كان الفلز في المحلول فلز القطب الموجب نفسه، يمكن للكهرباء في هذه الحالة أن تجعل فلز القطب يدخل المحلول ويحل محل الفلز المأخوذ من المحلول لطلاء المادة. وتعتمد كثافة الطبقة المترسبة على المادة المراد طلاؤها، على قوة التيار الكهربائي، ومدة بقاء المادة في المحلول. ويدل الاصطلاحان ثلاثي الطلاء ورباعي الطلاء على أن هناك كثافات متعددة للطلاء، وليس طبقات منفصلة مترسبة على السطح.
وتكون الطلاءات الزخرفية والوقائية عادةً رقيقة جداً تتراوح كثافتها بين 0,03 و 0,05 ملم. وفي طلاء الذهب والفضة والنحاس والزنك والكادميوم، تُستخدم عادة محاليل السيانيد الخاصة بهذه الفلزات.
ويمكن كذلك طلاء النحاس والزنك بمحاليل أملاح حمض الكبريتيك. ويُطلى الكروم بمحلول حمض الكروم والنيكل بكبريتات النيكل. وتتضمن بعض الفلزات الأخرى التي تُطلى للاستعمال التجاري البلاتين والرصاص والقصدير. ويمكن ترسيب سبائك تتألف من فلزين أو أكثر باستخدام محاليل أملاح الفلزات التي تتألف منها السبيكة. ومن أمثلة السبائك المستخدمة للطلاء: النحاس الأصفر والنيكل الأسود والقصدير الرصاصي والبرونز.
ويُستخدم الطلاء بالكهرباء لإعادة إنتاج الميداليات أو المواد الأخرى في عملية تسمى التشكيل الكهربائي. هذه العملية كانت تُسَمَّى سابقًا طلاء بالتحليل الكهربائي. وتعد الطباعة بالكهرباء، وهي إعادة إنتاج أشكال حروف الطباعة والنقش لحرفة الطباعة، أحد أنواع التشكيل بالكهرباء
.
10-01-2011, 09:48 PM
المواضيع المتشابهه
العرض العادي
