ما هي خصائص معدن الزنك واستخداماته؟

الزنك: معدن أساسي في الصناعة والتجارة.

الزنك هو معدن يوجد بوفرة في قشرة الأرض، وهو هش عند درجة حرارة الغرفة ولونه أزرق أبيض. يتم استخدام الزنك على نطاق واسع في التجليف لحماية الفولاذ من التآكل، وهو أيضًا جزء أساسي في صناعة السبائك مثل النحاس والبرونز. يتم استخدام الزنك في صناعة البطاريات والأجهزة الإلكترونية بفضل خصائصه الكهربائية. بالإضافة إلى ذلك، يستخدم الزنك في صناعة المواد الكيميائية كمحفز ومواد إضافية، ويدخل في تركيب العديد من المنتجات اليومية مثل الدهانات والمستحضرات الطبية وواقيات الشمس. من الجدير بالذكر أن الزنك يلعب دورًا حيويًا في صحة الإنسان، حيث يعتبر عنصرًا ضروريًا لعدة عمليات في الجسم بما في ذلك وظيفة المناعة وتخليق البروتين.

الزنك (Zn) مقاوم للتآكل بدرجة عالية، مما يجعله خيارًا ممتازًا لحماية المعادن الأخرى من الصدأ والتآكل. يشكل طبقة واقية من أكسيد الزنك أو كربونات الزنك عند تعرضه للجو، حيث يعمل كطبقة تضحية. الزنك هو معدن نسبياً لين، مما يجعله سهل التشكيل والصب. يمكن تشكيله إلى أوراق، وسحبه إلى أسلاك، وتشكيله إلى أشكال معقدة مختلفة دون فقدان قوته. الزنك له نقطة انصهار عالية نسبياً تبلغ حوالي 419 درجة مئوية (786 درجة فهرنهايت). هذه الخاصية تسمح له بتحمل درجات حرارة عالية دون تشوه، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات التي تنطوي على الحرارة.

الزنك يظهر توصيلًا كهربائيًا جيدًا، على الرغم من أنه ليس بالقدر الذي يتمتع به المعادن مثل النحاس أو الألومنيوم. غالبًا ما يُستخدم كطلاء على هياكل الصلب لتوفير الحماية الكاثودية ضد التآكل. يُستخدم الزنك عادة كعنصر سبيكة مع المعادن الأخرى لتعزيز خصائصها. مثال جيد على ذلك هو النحاس، الذي يعتبر خليطًا من الزنك والنحاس. تُستخدم سبائك الزنك على نطاق واسع في تطبيقات صب القوالب نظرًا لنقطة انصهارها المنخفضة وخصائص الصب الجيدة التي تتمتع بها.

الزنك (Zn) هو معدن يوجد بوفرة في قشرة الأرض ويستخدم على نطاق واسع في التطبيقات الصناعية والبيولوجية. الزنك هش عند درجة حرارة الغرفة ولونه أبيض زرقاء. يُوجد الزنك عادة في ترسبات المعادن إلى جانب المعادن القاعدية الأخرى مثل النحاس وأوراق الرصاص. يُستخدم الزنك كمعدن قاعدي في تجليف الصلب وهو عملية لحماية المعدن من التآكل غير المرغوب فيه. ولكن سبائك الزنك، بما في ذلك النحاس، تعد حاسمة في مجموعة واسعة من التطبيقات، بدءًا من المكونات البحرية مقاومة التآكل إلى الآلات الموسيقية.

يوجد الزنك في عدة خامات، منها الزنك بلند (كبريتيد الزنك) وكالامين (سيليكات الزنك). وتكون المناطق الرئيسية للتعدين في الصين وأستراليا وبيرو. تحصل تجاريًا على الزنك من خاماته من خلال تركيز الخام وتحميصه، ثم تخفيضه إلى الزنك عن طريق التسخين مع الكربون أو عن طريق التحليل الكهربائي. تبلغ الإنتاج العالمي أكثر من 11 مليون طن سنويًا.

أكبر استخدام للزنك هو في عملية التجليف، حيث يُستخدم لتغطية الأسطح الفولاذية أو الحديدية. يتميز الفولاذ المجلفن بمقاومته العالية للتآكل، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات في مجال البناء وصناعة السيارات ومشاريع البنية التحتية. تُستخدم بطاريات الزنك الهوائية وبطاريات الزنك الكربونية عادةً في مختلف الأجهزة الإلكترونية والأجهزة المنزلية. يعمل الزنك كأنود في هذه البطاريات، موفرًا مصدرًا للطاقة الكهربائية. تُستخدم سبائك الزنك في العديد من التطبيقات. النحاس، كما ذكر سابقًا، هو سبيكة شائعة من الزنك تُستخدم في الآلات الموسيقية والديكورات وقطع تجهيزات السباكة وموصلات الكهرباء. يتم أيضًا تشكيل الزنك مع الألومنيوم والمغنيسيوم والنحاس لإنشاء مواد ذات قوة محسنة ومقاومة للتآكل وخصائص صب جيدة.

تُستخدم مركبات الزنك في صناعة الكيماويات كمحفزات وصبغات ومواد إضافية. يُستخدم أكسيد الزنك في إنتاج المطاط والخزف والدهانات والأدوية. يُستخدم أكسيد الزنك على نطاق واسع في واقيات الشمس ومستحضرات التجميل بسبب قدرته على منع وامتصاص الإشعاع فوق البنفسجي (UV). يوفر حماية ضد حروق الشمس والضرر الجلدي الناتج عن أشعة UV الضارة. الزنك هو معدن أساسي لصحة الإنسان، وغالبًا ما يُضاف إلى المكملات الغذائية. يلعب دوراً حاسمًا في عمليات فيزيولوجية مختلفة، بما في ذلك وظيفة المناعة وتخليق البروتين وتفاعلات الإنزيمات.