çinko

element. Simgesi Zn, atom sayısı 30, atom ağırlığı 65,37
olan çinko, mavimsi beyaz renkli bir metaldir.
Çinko metali ilk olarak Ortaçağ’da Hindistan ve
Çin’de üretildi. Eski Mısırlılar, çinko içeren bakır filizini
ergiterek elde ettikleri bir çinko ve bakır alaşımı olan pirinci
kullanıyorlardı. Romalılar, çinko oksiti ya da karbonat
minerallerini bakır metaliyle kaynaştırarak pirinç
elde ediyorlardı. Avrupa’da metal halinde çinkonun
özütlenmesi ve üretimiyse, ancak 1740 yıllarında başladı.
Günümüzde çinko, demiri ve çeliği koruyucu kaplama
olarak ve çeşitli alaşımların bileşeni olarak yaygın
biçimde kullanılmaktadır.
Doğada bulunuşu. Bol bulunma bakımından 25. sırada
yer alan çinko, doğada yaygındır; yer kabuğunun %
0,0005’i-% 0,02’sini oluşturur. En bol bulunan ve en
önemli mineralleri çinko sülfit (ZnS, sfalerit), çinko karbonat
(ZnC03, smitsonit), silikat (Zn2 Si04, kalamin) ile
demir ve manganezle oluşturduğu bir oksittir (franklinit).
Özellikle, çinko sülfit ve çinko karbonattan elde
edilir.
Fiziksel özellikleri. Çinko metali, üstündeki oksit ya da
bazlı karbonat tabakasından dolayı donuk gri renktedir;
ama yeni cilalandığında mavimsi beyaz ve parlakbir renk alır. Sertliği orta derecededir; oda sıcaklığında
kırılgandır ve elektriği iyi iletir. Arı çinkonun ergime sıcaklığı
(419,5 °C), ABD’de Uluslararası Pratik Sıcaklık
Ölçeği İçin Ulusal Standartlar Bürosu tarafından referans
noktası olarak kabul edilmiştir. Kaynama noktası
(907 °C), damıtma yoluyla anlaştırmaya uygulamada
olaaak verecek kadar düşüktür.
Kimyasal özellikleri. Metal halinde çinko iyi bir indirgeyicidir
ve birçok laboratuvar işleminde bu amaçla kullanılır.
Sulu asitlerde ve bazlarda çözünerek, hidrojen gazı
ve çinko iyonu (Zn2+) ya da çinkat iyonu (Zn[OH]42‘ )
verir. Çinko yalnızca +2 yükseltgenme durumunda bileşikler
oluşturur; çünkü üçüncü bir elektronu uzaklaştırmak
için gerekli enerji çok fazladır.
Canlılardaki rolü. Çinko, bitki ve hayvan yaşamında temel
önem taşıyan iz (eser) elementlerden biridir. Karbonhidrat
ve protein metabolizmasıyla ve nükleik asitlerin
bireşimiyle ilgili enzimlerde bulunur. Çinko eksikliği,
büyümeyi ve olgunlaşmayı geciktirir; kansızlığa ve
deride kızarıklıklara neden olur; ama alışılmış besinler,
bu minerali yeterli miktarlarda sağlar.
Üretilmesi. Ticari üretimde, sülfit ve karbonat filizleri,
ayıklamalı çöktürme ya da köpükte yüzdürme yoluyla
zenginleştirilir; sonra da havada kavrularak çinko oksit
(ZnO) oluşturulur. Oksitten metal elde edilmesinde
yaygın biçimde kullanılan iki işlem vardır: Pirometalürjik
işlem; hidrometalürjik ya da elektrolitik işlem. Pirometalurjik
(ısıl) işlemde, çinko oksit filizi ile kömür ya da
kok biçimindeki karbon karıştırılarak elektrikli fırında
ısıtılır. Yüksek sıcaklıkta, karbonun oksiti indirgeyerek
oluşturduğu metal damıtılmış halde akar. Hidrometalürjik
(yaş) yöntemde, filiz sülfürik asitle işlenerek sulu
bir çinko sülfat (ZnS04) çözeltisi elde edilir. Öbür metalik
katışkıların çökelmesi için pH ayarlaması yapılır ve
elektrolitik indirgemeyle çinko metali elde edilir. En arı
çinko genellikle bu yöntemle elde edilir.
Kullanım alanları. Çinko metalinin başlıca iki kullanım
alanı, (1) korozyonu önlemek için demir ve çeliğin kaplanması
(yani, galvanizleme) ve (2) bazı alaşımların üretilmesidir.
Üretilen çinkonun % 5-10’u da, kuru pil kutusu
ve fotogravür için çinko levha yapımında kullanılır.
Çinko, demiri paslanmaktan korur; çünkü demirden
daha güçlü bir indirgeyicidir. Fiziksel temas devam ettirildiği
sürece, amaç alındığı gibi çinko yükseltgenir; demir
yalnızca çinkodan oksijene elektron aktaran bir
elektriksel iletken olarak işlev görür. En çok bilinen çinko
alaşımı, % 3 bakır ve % 45 çinkodan oluşan pirinçtir.
Döküm alaşımlarında (% 96 çinko, % 4 alüminyum,
eser miktarda magnezyum), üretilen çinkonun % 25’i
kullanılır.
En yaygın kullanılan çinko bileşikleri çinko oksit, çinko
sülfit ve klorürdür (ZnCI2:-4H20 ) . Oksit biçimi, taşıt
lastiklerini güçlendirici, beyaz boya pigmenti, seramik
sırı olarak ve kozmetiklerde, merhemlerde, losyonlarda
opak baz olarak kullanılır. Sülfit biçimi, flüoresan
lambalar ile katot ışını tüplerinde fosfor olarak ve beyaz
pigment olarak kullanılır. Klorür biçimindense, kaynak
akışı, kuru pil elektroliti ve ahşap koruyucusu olarak yararlanılır.