Mavzu: Mis,kumush,oltin ishlatilish sohalari va qo’llanilishi. Reja

7.4-rasm. Qattiq holdagi anodlar vagonchalarga taxlanib, elektrolitik usul bilan qayta tozalash uchun elektroliz sexiga jo‘natilmoqda.

Anod sifatida sof misdan tayyorlangan plastina ishlatiladi. Anod­ning eni 0,96 m, bo‘yi o‘rtacha 1 m, qalinligi 35–45 mm, og‘irligi 270–350 kg ni tashkil etadi. Katod sifatida toza misdan yasalgan ensiz plastina ishlatiladi. Katodning o‘lchamlari anodnikiga nisbatan katta­roq­dir. Bu elektr tokining katod sirtida bir tekis taqsimlanishi uchun qilinadi. Bu tadbir natijasida katodning chegara qismlarida har xil o‘sish va dendiritlar paydo bo‘lishiga yo‘l qo‘ymaydi.

Vannaga anod va katodlar navbat bilan maxsus ilgichlar orqali osi­ladi. Anod va katodlar elektr zanjiriga parallel sxemada ulanadi. 7.5-rasmda temirbetonli vanna va anod, katodlarning vanna ichida maxsus ilgichlar orqali osilib turishining umumiy ko’rinishi va qirqimi tasvirlangan. Temirbetonli vannada anod va katodlar unung ichida max­sus ilgichlar orqali osib qo‘yiladi.
Vannaning kattaligi anod, katodlar soni va ularning maso­fa­siga bog‘liqdir. Agarda vannada 34 anod va 35 katod bo‘lsa, vanna­ning ishchi o‘lchamlari taxminan 4000x1000x1200 mm ni tashkil qiladi.
Vannaning kattaligini tanlash elektrodlararo masofani aniq­laydi. Ama­liyot­da oqilona deb topilgan bir xil elektrodlararo masofa 100–110 mm.
Agar masofa 100 mm bo‘lsa, anod va katodning orasi 28 mm ga teng bo‘ladi. Bu masofa elektrodlarning qisqa tutashuviga yo‘l qo‘ymaslik uchun eng minimal me’yoriy o‘lchamdir.
Elektroliz vannalari doimiy elektr toki bilan ta’minlanadi. Sanoatda elektr tokini doimiy shaklga o‘tkazish uchun kremniyli to‘g‘ri­lagichlar ishlatiladi. Ularda tokdan foydalanish koeffitsiyenti 98–99% ni tashkil qiladi. To‘g‘rilagichning ishchi kuchlanishi 250–300 V atrofida bo‘ladi.
Mis elektroliz sexida vannalar seriyalar va qatorlar shaklida o‘rnatiladi. Agarda o‘rtacha 1780 dona vanna bo‘lsa, 290 vannadan 6 qator yoki 220 vannadan terilgan 8 qator bo‘lishi mumkin. Seriyalar vannalarni tok bilan ta’minlashni hisobga olgan holda ketma-ket o‘rnatiladi. Talab qilingan tok kuchini ta’minlash maqsadida vannalar qatori elektr zanjiriga birin-ketin bog‘lanadi.
Agarda tok to‘g‘rilagichdan chiqayotgan tokning kuchlanishi 240 V bo‘lsa, vannadagi kuchlanish 0,3 V ga teng bo‘ladi, bu holatda bitta to‘g‘ir­la­gichdan ta’minlanayotgan vannalarning soni quyidagicha topi­ladi:

240 : 0,30 = 800 vanna.

Jarayonning oqilona boshqarilishi vannadagi kuchlanishning pasayi­shiga imkon yaratadi. Ayrim zavodlarda vannadagi kuchlanish 0,2–0,025 V ni tashkil qiladi. Agarda vannadagi kuchlanish 0,25 V bo‘lsa, unda bitta seriyadagi vannalarning soni
250 : 0,25 = 960 ni tashkil qiladi.
Misni elektrolitik tozalashda anodning yuzi atrofida mayda mis kukuni ajralib chiqishi kutiladi. Bu jarayon reaksiyaning borishi natijasida kuzatiladi. Amaliyotda vannadagi misning soni 2 % ni tashkil qiladi. Anoddan katodga mis yarim sulfidi va yarim oksidi ham o‘tmasdan cho‘kma fazasiga o‘tadi. Bu cho‘kmalar nodir metallar bilan shlam fazasini tashkil qiladi. [7;461-467-b]
Oltinning olinish usullari.
5.Ishlatilishi.Oltin kumush va misdan so’nggi yillarda nano simlar va electron va optoelektron qurilmalar sifatida foydalanilmoqda.misning yuqori issiqlik o’tkazuvchanligi tufayli electron sxemalarda interconnector sifatida foydalaniladi.Nanoscaled mis simlari makroskopik mikro va nanotexnikalarni qurishda qurilish bloklari,shuningdek ideal1d nano materialni taqdim etadi. [6]
Misning odam organizmidagi umumiy miqdori 100-150 mkg tashkil etadi. Asosiy deposi jigardir. Organizmdagi mis ko‘p hollarda oqsillar (fermentlar) va vitaminlar bilan birikkan bo‘ladi. Shu bilan birga misning o‘ziga xos xususiyatlari oksidlovchi fermentlar, jumladan sitoxromoksidaza va seruloplazminlar tarkibida aniq namoyon bo‘ladi. Mis miqdorining kamayishi sitoxromoksidazalik faollikni normaga qaraganda 8 marotabagacha pasayishiga olib keladi. Mis miqdorining fiziologik qiymatlargacha ortishi esa bu faollikning qayta tiklanishiga sabab bo‘ladi. Qon zardobidagi misning asosiy qismi oqsil moddalari (α-globulinlar) bilan birikkan holda bo‘ladi. Bu kompleks seruloplazmin deb ataladi va u jigarda sintezlanib, shundan so‘ng qon tarkibiga o‘tadi. Ozuqa mahsulotlari tarkibida mis mo‘l bo‘lishi ularda B1 vitamin miqdorining ortishiga va organizm tomonidan yaxshi o‘zlashtirilishiga olib 26 keladi. Shu bilan bir qatorda organizmdagi misning miqdori ortishi vitamin C ning kamayishiga olib keladi. Bunga asosiy sabab mis askorbinoksidaza fermenti (vitamin C ni oksidlovchi ferment) tarkibiga kirib, uning faolligini orttirib yuborishidir. O‘z navbatida vitamin A ning miqdorini ortishi mis va askorbinoksidazaning faolligini pasayishiga olib keladi. Mis qon hosil bo‘lish jarayonida ishtirok etadigan elementdir. U eritrotsitlar tarkibiga kirib, ularning yetilishiga va gemoglobin sinteziga ijobiy ta’sir ko‘rsatadi. Bunda mis ta’sirida temirning almashinish jarayonlarining faollashuvi kuzatiladi. Mis organizmdagi karbon suv almashinuviga ta’sir etadi. Masalan, qand kasalligi bilan og‘rigan bemorlarga 2,5 mg CuSO4·5H2O berilganda ularning qoni va siydigidagi qand miqdorining kamayishi kuzatiladi. Tibbiyotda CuSO4·5H2O ning 0,25% suvli eritmasi antiseptik modda (kon’yunktivitlarda) sifatida ishlatiladi. Uning 1% li eritmasi kam qonlikda qo‘llaniladi. Ba’zan bu tuz viteligo (pes) kasalligini davolashda qo‘llanilishi mumkin.[2;25-26]
Oltin va mis metall kontaktlariga asoslangan katta maydonli perovskit quyosh batareyalari (PSC) ishlab chiqarilgan va mis kontaktlari oltin kontaktlari bilan olingan qiymatlar bilan taqqoslanadigan samaradorlikni ta'minlaydi. Tadqiqot shuni ko'rsatadiki, misdan katta maydonli, yuqori samarali PSClarni ishlab chiqarish uchun oltinga arzon muqobil sifatida foydalanish mumkin. Atrof-muhit sharoitida barqarorlik sinovi 50 kun davomida oltin va misga asoslangan keng maydonli PSClarning ish faoliyatini taqqoslash uchun o'tkazildi [9].
Kumush sanoatda katilizatorlar sifatida, kumush qoplama, xalq xo‘jaligida idish-tovoq tayyorlashda ishlatiladi. Kumush idishlarda saqlangan suv uzoq paytgacha aynimaydi. Platina va platinoidlardan eng sezgir, o‘tga chidamli, asbob-uskuna, laboratoriya jihozlari tayorlashda ishlatiladi. Platina va palladiy neft sanoatida katalizator sifatida keng ishlatiladi. Shu boisdan nodir metallarni ko‘proq ishlab-chiqarish zarurdir. Buning uchun rudalar tarkibida murakkab sharoitda bo‘lgan nodir metall elementlarini, fan va texnikaning eng ilgor, faol, samarali yutuqlaridan foydalanish zarur buladi.
Misning asosiy iste’molchilari foto va kinomotografiyada, rentgenografiyada va boshqa foto mahsulotlar olishda ishlatiladi. Shuningdek kumush elektronika va elektrotexnikada, radiotexnika va mashinasozlikda keng qo’llaniladi. Kumushning muhim iste’molchilaridan raketasozlik, kosmik va aviotexnika, dengiz xarbiy qismlar, shuning bilan bir qatorda kumush-rux va kumush-kadmiyli akkumulyatorlar ishlab chiqarish sanoatidir. Xozirgi vaqtda kumushning 70%dan ortig’i sanoat maqsadida ishlatilsa, qolgan qismi esa tanga tayyorlashda, bezag vositalar va uy ro’zg’or buyumlar tayyorlashda ishlatiladi.
Kumushning asosiy iste’molchilari : AQSH 3500-4500; Rossiya 1400-1500; Yaponiya 1800-3200; Italiya 900-1100; Angliya 700-850; Fransiya 450-600. Bu davlatlar hissasiga barcha iste’mol qilinadigan kumushning 85% to’g’ri keladi. Kumush ishlab chiqarishning 80% yo’ldosh usulda qazib olishga asoslangan bo’lib faqatgina 20%gina to’g’ridan to’g’ri rudadan olinadi.[20:10-11].
6.Qo’llanilishi. Geologiya ishlari natijasida Olmaliqda 45 million tonna mis zaxirasi topilgan. Oltin zaxirasi esa 5 ming tonnadan ko'proq, deya baholanmoqda. Bu juda katta boylik. Mis metali yashil energetikaga o'tishda ham eng qulay manba hisoblanadi. Yaqinda Glazgoda iqlim bo'yicha bo'lib o'tgan xalqaro sammitda jahonning rivojlangan davlatlarining toza, qayta tiklanadigan energetikaga o'tishi jadallashib borayotgani ta'kidlandi. Bunda mis ishlab chiqarilish ham asosiy o'rin tutadi. mis issiqlik va elektr quvvatini eng yaxshi o'tkazuvchi bo'lib, ayniqsa, elektrotexnika sanoatida keng qo'llaniladi. Turmushimizda ishlatiladigan oddiy muzlatkichdan tortib, televizor, elektron qurilmalargacha bo'lgan tovarlarni ishlab chiqarishda mis metalidan foydalaniladi. Jahonda bu tarmoqning rivojalanishi bilan birga, misga bo'lgan talab ham ortib boryapti. Mis klasteri doirasida loyihalashtirish, injiniring, kon-geologiya ishlari, IT, marketing, transport kabi xizmatlarni autsorsing asosida rivojlantirish uchun 500 million dollarlik bozor shakllantiriladi. Klaster mis xomashyosidan tayyor mahsulot ishlab chiqarish hajmini oshirib, tarmoqda ish olib boruvchi tadbirkorlar uchun yangi imkoniyatlar yaratadi. [11]

Misning o’simliklar uchun eruvchanligi,harakatchanligi va mavjudligi asosan tuproqning ph qiymatiga bog’liq.Mis o’simliklarni zararkunandalardan himoya qilishda zamonaviy qishloq xo’jaligi ishlab chiqarishida yetarli hosildorlikka erishishda foydalaniladi. [12;491-493]

7.Iqtisodiy ahamiyati. Tahlil qilingan materialga asoslanib, dunyoda mis qazib olish sanoati rivojlanishining ijobiy tendentsiyalari to‘g‘risida xulosa chiqarish mumkin. Hozirgi zaxiralar va ishlab chiqarish quvvatlari, shuningdek, birlamchi va tozalangan mis ishlab chiqarishning mavjud texnologiyalari kelajakda mis ishlab chiqarishning qulay istiqbollari haqida gapirishga imkon beradi. Mis yer bo‘ylab tarqalganligi bo‘yicha 25-o'rinda turadi. Mis qayta tiklanmaydigan tabiiy resurs bo‘lib, yaqin o‘n yilliklar ichida tanqis materiallardan biriga aylanishi mumkin. Bugungi kunga kelib, misning ishonchli olinadigan zaxiralari, ya'ni, texnika va texnologiyaning hozirgi rivojlanish darajasida va qazib olishning iqtisodiy rentabelligini hisobga olgan holda ishlab chiqilishi mumkin bo'lgan zaxiralar atigi 340 mln. Agar zaxiralar ko'paymasa va qazib olish va mis ishlab chiqarish texnologiyasi takomillashmasa, olinadigan zaxiralar faqat 2040-yilgacha davom etadi. Plastiklik, korroziyaga chidamlilik, elektr o‘tkazuvchanlik, yuqori estetik xususiyatlar va mis ishlab chiqarish va olishning nisbatan arzonligi kabi xususiyatlaridan kelib chiqib, tibbiyotdan tortib elektronikaga qadar turli sohalarda foydalanish mumkin. Xalqaro mis uyushmasi (ICA) ma'lumotlariga ko‘ra, misning asosiy qismi binolar qurilishida - 28% va infratuzilma - 28%, og‘ir mashinasozlikda - 11%, transportda - 12% ishlatiladi. Biroq, avtomobilsozlik sanoatida misdan foydalanishni keskin kengaya boshlasa, bu mis ishlab chiqarish sanoatida keskin burilish nuqtasi bo‘lishi mumkin. 2030-yilga kelib, elektr yo‘lovchi tashuvchi avtomobillar ishlab chiqarish uchun mis iste'moli hozirgi darajani uch barobarga oshiradi. (Xalqaro energetika agentligining prognozlariga ko‘ra, 2030-yilga kelib, dunyoda yuk mashinalari va avtobuslarni o‘z ichiga olgan 145 million elektromobil bo‘ladi). Elektromobillarda mis oddiy avtomobillarga qaraganda qariyb to'rt barobar ko'p. U elektr motorlarining batareyalari, o‘rashlari va mis rotorlarida, elektr simlarida, avtobuslarda va zaryad infratuzilmasida ishlatiladi. Mashinaning hajmiga qarab ishlatilgan mis miqdori oshadi: elektromobilda ichki yonuv dvigatellik avtomobillarga qaraganda 11-16 barobar ko‘p mis ishlatiladi. Kelajakda mis tez elektromobillar uchun quvvatlash stansiyasi yaratilishida yetakchi muhim metallga aylanadi. Tez quvvatlash stantsiyalari yordamida elektromobilni to‘liq zaryadning 80 foizigacha 20 daqiqada "zaryadlash" mumkin. Ammo bu qurilmalar faqat mis bilan amalga oshadi. 2030-yilga borib butun dunyo bo‘ylab 20 milliondan ortiq elektromobillarni quvvatlash punktlari joylashtirilishi kutilmoqda, bu esa 2019-yilga qaraganda elektr stantsiyalari uchun mis iste’moliga 250% ko‘proq sarflanishiga olib keladi (har bir elektr stantsiyasi 0,7 kg misdan va tez elektr stantsiyasi 8 kg gacha misdan foydalaniladi). . Hozirgi vaqtda mis sotishdan tushgan daromadlar 2,5 milliard dollar. Mis ishlab chiqarishning ko'payishi bilan 400 ming tonnagacha va kelgusi 5 yil ichida misni chuqur qayta ishlash loyihalarini amalga oshirish bilan bog'liq tarmoqlar hisobga olinsa, bu ko'rsatkich 7-8 milliard dollarga yetishi mumkin[10]

3.Birikmalari. Oltinning +3 oksidlanish darajali birikmalari. Au(III) birikmalaridan Au₂0 ₃ (qo‘ng‘ir-qora), AuF₃ (sariq), AuCl₃ (qizil), AuBr₃ (to‘q qo‘ng‘ir), Au(OH)₃ (qizil-qo‘ng‘ir) lar ma’um . Oltin birikmalari olishning asosiy xomashyosi sifatida AuCl3 ning ahamiyati kattadir. U kukunsimon oltinni Cl2 atmosferasida 200°C da qizdirib olinadi. Au(III) galogenidlari, oksid va gidroksidlari kislota xossasini namoyon etuvchi amfoter birikmalar. Masalan, Au(OH)₃ ishqor eritmalarida erib, gidroksoaurat(III) komplekslarini hosil qiladi:
NaOH + Au(OH)₃ -► Na[Au(OH)₄]
Au(I) birikmalari uchun disproporsiyalanish reaksiyasi xarakterlidir:
3AuCl + KC1 -» K[AuC1₄] + 2Au
Oltinni xlor bilan to‘yintirilgan HC1 va shoh arog‘i yaxshi eritadi:
Au + HN03 + 4HC1= H[AuC1₄] + NO + 2H₂0
Au + 3C1° + HC1 =H[AuC1₄]
Oksidlovchilar bo‘lmagan sharoitda Cu,Ag, Au ishqorlar ta’siriga chidamli[15:501-507]
5.Ishlatilishi. Oltin ming yillar davomida bezak buyumlari va zargarlik buyumlarini tayyorlash uchun ishlatilgan. Oqimdan topilgan oltin nuggetlar bilan ishlash juda oson va, ehtimol, odamlar tomonidan qo'llanilgan birinchi metallardan biri bo'lgan. Bugungi kunda yangi qazib olingan yoki qayta ishlangan oltinning katta qismi zargarlik buyumlarini ishlab chiqarishda ishlatiladi. Har yili iste'mol qilinadigan oltinning taxminan 78% zargarlik buyumlarini ishlab chiqarishga sarflanadi. Oltinni boshqa metallar bilan qotishma tayyor mahsulot rangini o'zgartiradi 75% oltin, 16% kumush va 9% mis qotishmasi sariq oltinni beradi. Oq oltin - 75% oltin , 4% kumush, 4% mis va 17% palladiydan iborat qotishma. Boshqa qotishmalar pushti, yashil, shaftoli va hatto qora rangli metallarni beradi. Oltinning sanoatda eng muhim ishlatilishi elektronika ishlab chiqarishdir. Qattiq holatdagi elektron qurilmalar juda past kuchlanish va oqimlardan foydalanadi, ular kontakt joylarida korroziya yoki qorayish bilan osongina uziladi. Oltin - bu kichik oqimlarni ko'tara oladigan va korroziyadan xoli bo'lgan yuqori samarali o'tkazgich. Oltindan tayyorlangan elektron komponentlar juda ishonchli. Oltin konnektorlar, kalit va o'rni kontaktlari, lehimli bo'g'inlar, ulash simlari va ulanish chiziqlarida ishlatiladi.
Deyarli har bir murakkab elektron qurilmada oz miqdorda oltin ishlatiladi. Bunga uyali telefonlar, kalkulyatorlar, shaxsiy raqamli yordamchilar, global joylashishni aniqlash tizimi (GPS) birliklari va boshqa kichik elektron qurilmalar kiradi. Televizor kabi yirik elektron jihozlarning ko'pchiligida ham oltin mavjud. Oltin standart ish stoli yoki noutbukda ko'p joylarda qo'llaniladi. Raqamli ma'lumotlarni kompyuter orqali va bir komponentdan ikkinchisiga tez va aniq uzatish samarali va ishonchli o'tkazgichni talab qiladi. Oltin bu talablarga boshqa metallarga qaraganda yaxshiroq javob beradi. Yuqori sifatli va ishonchli ishlashning ahamiyati yuqori narxni oqlaydi. Hatto ancha yuqori xarajat bo'lsa ham, oltin o'zining yuqori ishlashi va estetik jozibasi tufayli stomatologiyada qo'llaniladi. Oltin qotishmalari plomba, toj, ko'priklar va ortodontik asboblar uchun ishlatiladi. Oltin stomatologiyada ishlatiladi, chunki u kimyoviy jihatdan inert, allergen emas va tish shifokori uchun oson ishlaydi. Oltin stomatologiyada 1970-yillarning oxirigacha ancha saxiyroq ishlatilgan. O'sha paytda oltin narxining keskin ko'tarilishi o'rnini bosuvchi materiallarni ishlab chiqishga turtki bo'ldi. Oltin oz miqdordagi tibbiy sharoitlarni davolash uchun dori sifatida ishlatiladi. Ba'zida romatoid artritni davolash uchun natriy aurotiomalat yoki aurotioglyukozaning zaif eritmalarini in'ektsiya qilish qo'llaniladi. Radioaktiv oltin izotopining zarralari ma'lum saraton kasalliklarini davolashda nurlanish manbai bo'lib xizmat qilish uchun to'qimalarga joylashtiriladi.
Kichik miqdordagi oltin lagoftalmos deb ataladigan holatni bartaraf etish uchun ishlatiladi, bu odamning ko'zlarini to'liq yuma olmasligidir. Bu holat yuqori ko'z qovog'iga oz miqdorda oltin implantatsiya qilish orqali davolanadi. Implantatsiya qilingan oltin ko'z qovog'ini "og'irlashtiradi" va tortishish kuchi ko'z qopqog'ini to'liq yopishga yordam beradi. ltin elektron qurilmalarda ishlatiladi, chunki u ishonchli o'tkazgich va ulagichdir. Bundan tashqari, har bir kosmik transport vositasining ko'p qismlari oltin bilan qoplangan polyester plyonka bilan jihozlangan. Ushbu film infraqizil nurlanishni aks ettiradi va kosmik kemaning haroratini barqarorlashtirishga yordam beradi. Ushbu qoplamasiz kosmik kemaning quyuq rangli qismlari sezilarli miqdorda issiqlikni yutadi.
Oltin mexanik qismlar orasida moylash vositasi sifatida ham ishlatiladi. Kosmosdagi vakuumda organik moylash materiallari uchib ketadi va ular Yer atmosferasidan tashqarida kuchli nurlanish ta'sirida parchalanadi. Oltin juda past kesish kuchiga ega va muhim harakatlanuvchi qismlar orasidagi yupqa oltin plyonka moylash vositasi bo'lib xizmat qiladi - oltin molekulalari ishqalanish kuchlari ostida bir-biridan sirg'alib o'tadi va bu moylash ta'sirini ta'minlaydi. Oltin iqlim nazorati ostidagi binolar va korpuslar uchun maxsus oynalar tayyorlashda ham ishlatiladi. Shisha ichida tarqalgan yoki shisha yuzasiga qoplangan oz miqdordagi oltin quyosh nurlarini tashqi tomondan aks ettiradi, yozda binolarning salqin bo'lishiga yordam beradi va ichki issiqlikni ichkariga aks ettiradi va qishda issiq bo'lishiga yordam beradi.[19]
.6.Qo’llanilishi.Oltinning bir nechta texnik qo’llanilishi mavjud.Sun’iy yo’ldoshlarning yuqori aks ettiruvchi sirtlari va kosmik transport vositalarida,avtomobil va qurilish sanoatida plastinka oynalari ma’lum chastota diapozanlarida 50%gacha yorug’lik uzatish uchun va boshqa diapazonlarda maksimal aks ettirishda ishlatiladi.Optik asboblar uchun diffraksiya ekranlari fokuslash linzalari sifatida,radiatsiyaviy issiqlikni yutish va quyosh batareyalarining quyosh energiyasini tarqatishda sirt qatlam sifatida qo’llaniladi.[16:2]
Oltin nanozarrachalari tadqiqotda oqsillarning o’zaro ta’sirini,namunadagi DNKni aniqlashda,oltin nanorodlardan saraton kasalligini aniqlashda qo’llaniladi,nanozarrachalar tibbiyotda tashxislashda foydalaniladi.[17;34-37-b]
Oltin nanozarralar noyob fizik-kimyoviy xususiyatlari tufayli turli xil biotibbiyot dasturlarida keng qo'llanilgan. Oltin nanozarrachalarining yangi va o'ziga xos xususiyatlari, shu jumladan, biokompatibillik, past sitotoksiklik va optik xususiyatlar ularni biotibbiyot sohalarini, shu jumladan biosensing, bioimaging, saraton kasalligini davolash va dori-darmonlarni etkazib berish uchun ishlatilgan. Radioterapiya va fototermik terapiyada Au lardan foydalanish birlamchi diagnostika va saraton terapiyasi uchun qo’llanilgan.[18]