Баяғыда ашылған, бірақ таңғажайып қасиеттеріне байланысты бүгінгі күнге дейін пайдаланудағы өзектілігін жоймаған металдардың бірі – мырыш. Оның физикалық және химиялық қасиеттері материалды әртүрлі салаларда және үй шаруашылығында қолдануға мүмкіндік береді. Ол адам денсаулығына да айтарлықтай әсер етеді.
Элементтің ашылуының қысқаша тарихы
Мырыш деген не, біздің заманымызға дейін адамдар білген. Өйткені, олар осы металдан тұратын қорытпаларды қолдануды сол кезде үйренді. Мысырлықтар құрамында мыс пен мырыш бар кендерді пайдаланып, оларды легірлеп, өте берік, тотығуға төзімді материал алды. Осы материалдан жасалған тұрмыстық заттар, ыдыс-аяқтар табылды.
Мырыш атауы 16 ғасырдағы дәрігер Парацельстің жазбаларында кездеседі. Дәл осы кезеңде қытайлықтар металды белсенді пайдалана бастады, одан тиындар құйылады. Бірте-бірте бұл зат және оның жақсы техникалық қасиеттері туралы білім Еуропаға беріледі. Содан кейін Германияда Англия да мырыштың не екенін және оны қайда қолдануға болатынын білді.
Жез ерте заманнан Кипрде және кейінірек қолданылған алғашқы және ең танымал қорытпалардың бірі болды. Германия және басқа елдер.
Бұл атау латынның цинкум сөзінен шыққан, бірақ этимологиясы толық түсінікті емес. Бірнеше нұсқасы бар.
- Неміс тілінен алынған zinke «нүкте» деп аударылады.
- Латын тілінен алынған цинк, ол «ақ жабын» дегенді білдіреді.
- Парсыша "чэн", тас дегенді білдіреді.
- Ескі неміс цинко, ол «бляшка», «көз ауруы» деп аударылады.
Элемент қазіргі атауын 20 ғасырдың басында ғана алды. Мырыш иондарының адам ағзасындағы маңызы да жақында ғана белгілі болды (XX ғ.). Бұған дейін бұл элементпен ешқандай ауру байланысы жоқ.
Алайда ежелден-ақ көптеген халықтардың аурудан айығу және тез жазылу үшін жас қой етінен жасалған сорпаны пайдаланғаны белгілі. Бүгінгі күні бұл тағамда өте көп болатын мырыш иондарының арқасында әсерге қол жеткізілді деп айта аламыз. Ол қан айналымын қалыпқа келтіруге, шаршауды басуға және ми қызметін белсендіруге көмектесті.
Мырыш элементі: сипаттамалары
Бұл элемент екінші топтағы, бүйірлік топшадағы периодтық жүйеде орналасқан. Реттік саны 30, мырыштың массасы - 65, 37. Жалғыз және тұрақты тотығу дәрежесі +2. Атомның сыртқы қабатының электрондық конфигурациясы 4s2.
Кестеде мырыш, мыс, кадмий, хром, марганец және басқалары өтпелі металдар болып табылады. Оларға электрондар сыртқы және сыртқы d және f энергияны толтыратындардың барлығы жатадыішкі деңгейлер.
Өтпелі металдарға платина тобы да кіреді (Алтын, Иридий, Палладий, Платина, Осмий және т.б.). Олардың барлығы күрделі қосылыстардың түзілуімен сипатталады, оларда әртүрлі координациялық сандармен комплекс түзуші қызметін атқарады. Мұның бәрі біз қарастырып жатқан элементке тән.
Массалық сандары 64-тен 70-ке дейінгі 5 табиғи тұрақты изотоптар бар. 65Zn радиоактивті, жартылай ыдырау периоды 244 күн.
Мырыш қарапайым зат ретінде
Мырыш қалыпты күйінде дегеніміз не? Бұл металл, күміс-көк, ауада тез қорғаныш оксидті қабықпен жабылған. Осыған байланысты өте жылтыр емес сияқты. Дегенмен, қабықшаны алып тастағаннан кейін мырыш барлық металдарға тән қасиеттерді көрсетеді - әдемі жылтырлығы мен жарқырауы.
Табиғатта ол көптеген минералдар мен кендерде кездеседі. Сонымен, ең көп таралғандары:
- мырыш қоспасы немесе сфалерит;
- kleyofan;
- марматит;
- вуртцит;
- смитсонит;
- каламин;
- цинкит;
- виллемит;
- франкленит және басқалар.
Аралас кендердің бөлігі ретінде мырыш әдетте тұрақты серіктерімен бірге кездеседі, мысалы:
- Таллий;
- Германия;
- Индий;
- Галлий;
- Кадмий.
Жалпы бұл металл жер қыртысының 0,076% құрайды. Бұл мыстан сәл артық. Сондай-ақ бұл заттың 0,07 мг/л теңіз суында кездеседі.
Мырыштың қарапайым зат ретіндегі формуласы Zn. кристалдықтор алтыбұрышты, тығыз. Химиялық байланыс түрі - металл.
Физикалық қасиеттері
Бірнеше сипаттарды көрсетуге болады.
- Түсі - күміс көк.
- Тығыздығы - 7,13 г/см3.
- Балу температурасы - 420 оС (балқитын металдар тобына жатады).
- Қалыпты жағдайда нәзік зат.
- Қайнау температурасы - 906 oC.
- 100-150 oC дейін қыздырған кезде иілгіштік пен иілгіштік артып, сым мен фольгаға айналдыру мүмкіндігін береді.
- 200-ден астам oC оңай ұнтақталған сұр ұнтақ болып, пластикалық қасиетін жоғалтады.
- Тамаша дирижер.
- Жылу өткізгіштігі жақсы, сонымен қатар жылу сыйымдылығы да жақсы.
Мұндай физикалық параметрлер металды басқа элементтермен бірге пайдалануға мүмкіндік береді. Мысалы, мырыш қорытпасы - жез кеңінен танымал.
Химиялық қасиеттері
Қалыпты жағдайда металл бөлігінің беті бірден сұр-ақ күңгірт жабынмен – мырыш оксидімен жабылады. Бұл ауадағы оттегінің таза затты лезде тотықтырып жіберуіне байланысты.
Алайда таза металл ашық ылғалды ауада ұзақ уақыт сақталса, көмірқышқыл газымен жойылады. Қарапайым мырыш заты қалай әрекеттеседі:
- галогендер;
- халкогендер;
- оттегі;
- қышқылдар;
- сілті;
- аммиак және аммоний (оның тұздары);
- әлсіз металдар.
Жоқазотпен әрекеттеседі. Химиялық тұрғыдан абсолютті таза мырыш алсақ, ол аталған заттардың ешқайсысымен әрекеттеспейді.
Мырыш амфотерлі металл екені анық. Сілтілермен әрекеттескенде күрделі қосылыстар – гидроксосинкаттар түзеді.
Мырыш қосылыстары
Олардың бірнеше негізгі категориялары бар:
- Мырыш силициді.
- Үштік карбид - Ni3ZnC.
- Мырыш галогенидтері (хлорид, фторид, йодид, бромид).
- Сульфид, селенид, мырыш арсениді.
- Фосфид және борид.
- Металдың аммиак ерітіндісімен әрекеттесуінен түзілетін амин комплекстері.
- Цианидтер, тиосульфаттар және тиоцианаттар сулы ерітіндіде сәйкес комплекстер ретінде болады.
- Мырыш оксиді мен гидроксиді – гидроксосинкаттардың кешендерін алу үшін қолданылатын амфотерлі қосылыстар.
Қарастырылған элемент қосылыстарының көпшілігі химия өнеркәсібінде немесе басқа салаларда (аппараттар, тұрмыстық синтез, бояу және лак өнеркәсібі) пайдаланылады.
Мырыш оксиді медицинада кеңінен қолданылады. Ол жақсы қабынуға қарсы әсерге ие, аздап кебеді және бактерияларды жояды. Сондықтан косметикада безеуді, қара нүктелерді, қара нүктелерді және басқа тері ауруларын емдеу үшін қолданылады.
Мырыш тұздары
Қос және күрделі емес, яғни құрамында бөгде түсті иондар жоқ іс жүзінде барлық тұздар түссіз кристалды заттар болып табылады. Қолдану тұрғысынан ең танымалкелесі адамдар.
- Мырыш хлориді - ZnCL2. Қосылыстың тағы бір атауы - дәнекерлеу қышқылы. Сыртқы жағынан, бұл ауадан ылғалды жақсы сіңіретін ақ кристалдар. Дәнекерлеу алдында металдардың бетін тазарту үшін, талшықты алу үшін, батареяларда, дезинфекциялаушы ретінде өңдеу алдында ағашты сіңдіру үшін қолданылады.
- Мырыш сульфиді. Ақ ұнтақ, қыздырғанда тез сарыға айналады. Ол таза металға қарағанда жоғары балқу температурасына ие. Ол экрандарға, панельдерге және басқа заттарға қолданылатын люминесцентті композицияларды өндіруде қолданылады. Жартылай өткізгіш.
- Мырыш фосфиді – кеміргіш жануарлардан (тышқандар, егеуқұйрықтар) құтылу үшін қолданылатын қарапайым улану.
- Смитсонит немесе мырыш карбонаты - ZnCO3. Түссіз кристалды қосылыс, суда ерімейді. Ол мұнай-химия өндірісінде, сондай-ақ жібек өндіру реакцияларында қолданылады. Бұл органикалық синтезде катализатор, топырақ үшін тыңайтқыш ретінде пайдаланылады.
- Мырыш ацетаты - (CH3COO)2Zn. Кез келген табиғаттағы барлық еріткіштерде оңай еритін түссіз кристалдар. Ол химия, медицина және тамақ өнеркәсібінде кеңінен қолданылады. Нозофарингит емдеу үшін қолданылады. Ол тағамдық қоспа ретінде пайдаланылады E650 – тынысты сергітеді, сағызға қосылған кезде тісте бляшкалар пайда болуын болдырмайды. Ол сонымен қатар бояғыштарды өңдеу, ағашты консервілеу, пластмасса өндірісі және басқа органикалық синтездер үшін қолданылады. барлық жерде дерлік рөл атқарадыингибитор.
- Мырыш иодиді - ақ кристалдар рентгенографияда, батареяларда электролит ретінде, электронды микрозерттеулерге бояу ретінде қолданылады.
- Тікелей синтез арқылы алынбайтын қара немесе қою жасыл кристалдар, өйткені мырыш азотпен әрекеттеспейді. Металл аммиактан түзілген. Жоғары температурада мырыш бөліну үшін ыдырайды, сондықтан оны алу үшін пайдаланылады.
- Мырыш нитраты. Түссіз гигроскопиялық кристалдар. Мырышты бұл пішінде қолдану тоқыма және былғары өнеркәсібінде маталарды бояу үшін жүзеге асырылады.
Мырыш қорытпалары
Жоғарыда айтылғандай, ең көп таралған мырыш қорытпасы бар - жез. Ол көне заманнан бері белгілі және осы уақытқа дейін адамдар белсенді түрде қолданып келеді. Бұл не?
Жез – мыс пен мырыш, ол қорытпаға қосымша жылтырлық, беріктік және отқа төзімділік қосатын бірнеше басқа металдармен үйлеседі. Құрамындағы мырыш легирлеуші элемент ретінде, мыс - негізгі ретінде. Материалдың түсі сары, жылтыр, бірақ ылғалды ортада ашық ауада қара түске айналуы мүмкін. Балқу температурасы шамамен 950 oC, құрамындағы мырышқа байланысты өзгеруі мүмкін (мырыш неғұрлым көп болса, соғұрлым температура төмен болады).
Материал қаңылтырларға, құбырларға жақсы оралған, контакт арқылы дәнекерленген. Оның техникалық сипаттамалары жақсы, сондықтан одан келесі элементтер жасалады:.
- Машина бөлшектері және әртүрлі техникалық құрылғылар.
- Іс жәнемөр басылған өнімдер.
- Жаңғақтар, болттар, құбырлар.
- Фтингтер, төлкелер, әртүрлі көлік түрлерінің коррозияға қарсы бөліктері.
- Қарау мәліметтері.
Әлемде біз өндіруді қарастырып жатқан металдың көп бөлігі осы қорытпаның өндірісіне кетеді.
Металларалық қосылыстардың тағы бір түрі - мырыш антимониді. Оның формуласы Zn4Sb3. Бұл сонымен қатар транзисторларда, тепловизорларда, магнитке төзімді құрылғыларда жартылай өткізгіш ретінде пайдаланылатын қорытпа.
Мырыш пен оның қосылыстарын қолдану өте кең және әмбебап дерлік екені анық. Бұл металл мыс пен алюминий, күміс пен алтын, марганец пен темір сияқты танымал. Оның маңыздылығы әсіресе коррозияға қарсы материал ретінде техникалық мақсатта үлкен. Өйткені, бұл бүлдіргіш табиғи процестен қорғайтын әртүрлі қорытпалар мен өнімдерді қамтитын мырыш.
Биологиялық рөл
Медицина және биология тұрғысынан мырыш дегеніміз не? Бұл организмдердің тіршілігі үшін маңызды ма және ол қаншалықты үлкен? Мырыш иондары тірі тіршілік иелерінде болуы керек екен. Әйтпесе, тапшылық келесі салдарға әкеледі:
- анемия;
- инсулинді төмендету;
- аллергия;
- салмақ жоғалту және есте сақтау;
- шаршау;
- депрессия;
- көру қабілетінің бұзылуы;
- тітіркену және т.б.
Мырыш иондарының адам ағзасындағы негізгі шоғырлану орындары – ұйқы безі, бауыр және бұлшықеттер. Сондай-ақ, бұл металл бөлігі болып табыладыферменттердің көпшілігі (мысалы, карбоангидраза). Сондықтан катализдік реакциялардың көпшілігі мырыштың қатысуымен жүреді.
Иондар нақты не істейді?
- Еркек гормондары мен тұқымдық сұйықтықтың синтезіне қатысады.
- Е витаминінің сіңуіне ықпал етеді.
- Ағзадағы алкоголь молекулаларының ыдырауына қатысыңыз.
- Олар көптеген гормондардың (инсулин, өсу гормоны, тестостерон және т.б.) синтезінің тікелей қатысушылары.
- Қан түзуге және зақымдалған тіндердің жазылуына қатысады.
- Май бездерінің секрециясын реттейді, шаш пен тырнақтың қалыпты өсуін қолдайды, терідегі регенерация процестеріне ықпал етеді.
- Ағзадан токсиндерді шығарып, иммунитетті күшейтетін қасиеті бар.
- Дәм сезу, сондай-ақ иіс сезімін қалыптастыруға әсер етеді.
- Транскрипция, А витаминінің алмасуы, нуклеиндік синтез және ыдырау процестеріне қатысады.
- Жасушаның өсуі мен дамуының барлық кезеңдеріне қатысады, сондай-ақ геннің экспрессиялану процесіне қатысады.
Мұның бәрі бұл металдың қаншалықты маңызды екенін тағы бір рет дәлелдейді. Оның биологиялық жүйелердегі рөлі 20 ғасырда ғана нақтыланды. Егер адамдар мырыш негізіндегі препараттармен емделу туралы білетін болса, бұрынғы көптеген қиындықтар мен аурулардың алдын алуға болар еді.
Ағзадағы бұл элементтің дұрыс мөлшерін қалай сақтауға болады? Жауабы анық. Құрамында мырыш бар тағамдарды жеу керек. Тізім ұзақ болуы мүмкін, сондықтан біз ең көп саны барларды ғана тізімдеймізсұраққа жауап беретін элемент:
- жаңғақтар мен тұқымдар;
- бұршақ;
- ет;
- теңіз өнімдері, әсіресе устрица;
- жарма және нан;
- сүт өнімдері;
- көк, көкөністер мен жемістер.
Адам пайдалану
Мырышты қай секторлар мен салалар пайдаланатынын жалпы сипаттадық. Бұл металдың және оның қорытпаларының бағасы айтарлықтай жоғары. Мысалы, 0,6 x 1,5 өлшемді жезден жасалған парақ шамамен 260 рубльге бағаланады. Және бұл өте орынды, өйткені материалдың сапасы айтарлықтай жоғары.
Сонымен, металл мырыш, яғни қарапайым зат ретінде пайдаланылады:
- темір және болаттан жасалған бұйымдарды коррозияға қарсы жабу үшін;
- батареяларда;
- типография;
- тотықсыздандырғыш және органикалық синтезде катализатор ретінде;
- металлургияда басқа металдарды олардың ерітінділерінен бөліп алу үшін.
Мырыш оксиді біз жоғарыда атап өткен косметикалық мақсатта ғана емес, сонымен қатар резеңке өндірісінде толтырғыш ретінде, бояулардағы ақ пигмент ретінде қолданылады.
Түрлі мырыш тұздары қолданылатын жерлерде біз осы қосылыстар туралы сөз қозғадық. Әлбетте, тұтастай алғанда, мырыш және оның заттары өнеркәсіпте, медицинада және басқа салаларда маңызды және маңызды компоненттер болып табылады, оларсыз көптеген процестер мүмкін емес немесе өте қиын болады.