Mavzu: Zn no3 ning olinishi va xossalari Mundarija Kirish I bob Ruxning olinishi va xossalari

II bob Adabiyotlar shartli taxlili
2.1 Zn birikmalari, xossalari, olinishi
Qadim zamonlardan beri insoniyat (hech boʻlmaganda miloddan avvalgi 1500-yillar milloddan avvalgi) ruxni mis- guruch bilan qotishma tarkibiy qismi sifatida, shu jumladan tangalar zarb qilish uchun ishlatgan, ammo odamlar sof ruxdan faqat XIX asrdan, uni ishlab chiqarishning sanoat usullari oʻzlashtirilgach, pul metalli sifatida ishlata boshlaganlar.
Rux va uning qotishmalaridan yasalgan tangalarning katta qismi Birinchi va Ikkinchi jahon urushlari davrida chiqarilgan, bu esa harbiy texnika va qurollarni yaratishda foydalanilgan temir, mis va kumush tanqisligi tufayli yuzaga kelgan. Tangalarni, ayniqsa kichik nominallarni zarb qilish uchun arzon alternativa — sink taklif qilindi. Biroq, sink tangalari tez va kuchli korroziyaga uchraganligi sababli uzoq muddatli muomalaga yaroqsiz boʻlib chiqdi. Keyinchalik, sink kichik nominaldagi tangalar zarb qilingan metall sifatida oʻz oʻrnini boshqa metallar va qotishmalarga, asosan temir va alyuminiyga berdi.
Rux tanga metalli sifatida bir qator afzalliklarga ega:

• 
  arzonligi: 1960 yilda 1 kg rux $ 0,29, sof metallardan faqat temir va qoʻrgʻoshin arzonroq edi [1], 1980 yilda 1 kg rux $0,5-0,6 [2], 1998 yilda 0,9-1 dollar [3], 2018 yilda — oʻrtacha 2,7 dollar, temir, qoʻrgʻoshin va alyuminiydan past narxda [4] ;
  
• 
  ishlab chiqarishning katta hajmlari: rux dunyodagi eng koʻp ishlatiladigan metall (temir, mis va alyuminiydan keyin) toʻrtinchi oʻrinda turadi, sanoat tomonidan ishlab chiqarilgan ruxning asosiy qismi korroziyaga qarshi qoplamalar yaratish uchun ishlatiladi;
  
• 
  mis va nikel kabi pul metallari bilan solishtirganda tabiatda kengroq tarqalishi ;
  
• 
  boyitilgan rudalardagi yuqori metall miqdori va uni ishlab chiqarishning nisbatan soddaligi: konsentratni koʻmir yoki koks bilan kamaytirish yoki elektroliz yoʻli bilan;
  
• 
  past erish nuqtasi (419,6 ° C).
  

Shu bilan birga, sof sinkning jiddiy kamchiliklari ham bor, ularning asosiysi uning yuqori kimyoviy faolligi: faollik qatorida u alyuminiydan tashqari barcha pul metallarining chap tomonida joylashgan, ammo ikkinchisidan farqli oʻlaroq, u havoda korroziyadan himoya qiluvchi chidamli oksidli plyonka bilan qoplanmagan. Bundan tashqari, ishlab chiqarish texnologiyasini buzgan holda ishlab chiqarilgan, etarli darajada tozalanmagan sink yoki uning asosidagi qotishmalar qaytarib boʻlmaydigan halokat jarayoniga duchor boʻladi. Rux — bu rux mahsulotlarini butunlay yaroqsiz holga keltiradi. Ishlab chiqarish xajmi bo‘yicha rux, alyuminiy va misdan keyin uchinchi
o‘rinda turadi.
Bir yilda dunyoda 5-7 mln.t rux ishlab chiqariladi.Zavodlarning ishlab chiqarish imkoniyati 75-85 % larga foydalaniladi. Olmaliq tog‘-kon Metallurgiya kombinati tarkibiga kiradi. Zavodning ishlab chiqarish imkoniyati bir yilda 100 ming tonnadan ziyodroqdir.
Xorijiy davlatlarda rux ishlab chiqarish quyidagilar: AQSH, Yaponiya, Rossiya, Kanada, Avstraliya, Olmoniya, Fransiya, Bolgariya, Polsha, Benilyuks, Qozog‘iston va boshqalardir. Dunyo miqyosida ishlab chiqilgan ruxning o‘zlashtirilishi quyidagichadir,%: oq tunika olish-36; latun va bronza olish-26; quymakorlik-26; rux prokati-3; kimyo mollari-6,5.
Ruxni asosiy o‘zlashtiruvchi davlatlar AQSH, Yaponiya, Olmoniya, Rossiya. O‘zbekiston o‘zini mahsulotini xorijiy davlatlarga eksport qiladi. 1 tonna ruxning narxi dunyo bozorida 950-1050 AQSH dollarida sotiladi. Metall asosan mineral zahiralaridan olinadi. Ikkilamchi xom ashyodan foydalanish endi keng yo‘lga qo‘yilayapti.
Rux xom ashyosining tavsifi - tabiatda rux asosan sulfid holatida uchraydi. Bir xil rux birikmalari - bu kislorod bilan bog‘langan oksid zahiralaridir. Sanoatda keng tarqalgan va ishlab chiqarishda tushgan bu – kompleks rux – qo‘rg‘oshin sulfidli polimetalmis rudalardir. Bu rudalarda asosiy metallardan tashqari, yana mis, kadmiy, nodir va kamyob metallar bor. Zamonaviy rudalarda ruxning miqdori 1,5 %, rux-qo‘rg‘oshin rudalarda esa 1,0 – 1,5% Zn va 0,4 -0,5% Pb bor. Bu rudalarni qayta ishlashdan oldin boyitiladi. Asosiy boyitish usuli - selektiv flotatsiyadir. Oldin rudadan kollektiv rux-qo‘rg‘oshin boyitmasi olinib, keyin u alohida rux va qo‘rg‘oshin boyitmalariga ajratiladi.
Sulfidli rudalarda rux asosan sfalerit – ZnS shaklda uchraydi. Oksidlangan rudalarda rux karbonat ZnSO (smitsonit) va gidrotsinkiy ZnSO3 * 2 ZnS (ON) va silikat (valletit Zn2SiO4) turlarda uchraydi.
Ruxni boyitmaga o‘tish darajasi 70-85%ni tashkil qiladi. Rux boyitmasini taxminiy miqdori, %: Zn 40-60; Pb 0,2-3,5; Ca 0,15 -2,3; Fe 2,5-13; S 30-35; Ca 0,1-0,5; As 0,03-0,3; Sb 0,01-0,07; Ca 0,001-0,013; Jn 0,001-0,07. Boyitmani maydaligi 30-35% (-75 mkm)-70-90% (-75mkm) masofada o‘zgaradi. Boyitmani muhim texnologik xususiyatlari bo‘lgan zichlik: -3,4-4,3 g2/sm3; to‘kilmoq massasi 1,9-2,3 g/sm, namlik 10-16%, quritilgandan keyin 6-8 %.
Ruxni xom ashyodan ajratib olish asosiy texnologiyalar - sulfidli rux xom ashyosini bevosita erkin holatigacha tiklash mumkin.
Masalan: ZnS+H2=Zn+H2S


Ammo, kuchli tiklovchi moddalar H va SO samarador emasdir. Masalan, keltirilgan reaksiya uchun 1000 0S da muvozanat konstantasi teng:
Kp=Pzn * PH2S / PH2=2,1 * 10-4


Bundan xulosa, yuqori harorat va bosimlarda ham tiklanish mahsulotlarini chiqishi judayam kam. Amaliyotda sulfidlarni oksidlantirish keyin afzalroqdir.
Sanoatda ZSni ZnOga oksidlanishini pirometallurgik usul bilan amalga oshiriladi. ZnOni tiklanishi esa pirometallurgik yoki gidrometallurgik usullar bilanamalga oshishi mumkin. Oxirgi usul bo‘yicha ZnOni sulfat kislotasida eritib elektroliz yordamida erkin metall olinadi.
Ruxni sulfid boyitmasidan ajratib olish ZnS, ZnO va Znlarni xususiyatlariga bog‘liqdir. Ruxni oksid va sulfidi yuqori haroratda eriydi. Masalan, ZnS atmosfera bosimida 1200 oSdan ziyod haroratda porlanadi va 2000 oS gacha eriydi. ZnO esa 1975oSda suyuq holatiga o‘tadi. Shuning uchun Zn Sni ZnOga oksidlanishini yuqori haroratlarda katta tezlik bilan yuborilishi mumkin. Rux sulfidini oksidlanishi ekzotermikdir va jarayon uchun qo‘shimcha yoqilg‘i sarflamaydi.
Rux och kul rang geksagonal shaklda kristallanadigan metall, nam havoda oksidlanib, sirti oksid parda bilan qoplanadi, hosil bo’lgan parda ruxni yana oksidlanishdan saqlaydi. Rux kislotalar, kuchli ishqorlar, yuqori haroratda suv bilan reaksiyaga kirishadi. Qizdirilganda galogenlar, oltingugurt, fosfor va boshqa metallmaslar bilan reaksiyaga kirishadi.
2Zn + O2 = 2ZnO; Zn +Cl2 = ZnCl2
Zn + S = ZnS; 3Zn + 2P = Zn3P2
3Zn + 2NH3 = Zn3N2 + 3H2 ; Zn + H2O = ZnO + H2
Zn + H2S = ZnS + H2
Rux amfoter xususiyatga ega:
Zn +2HCl +4H2O = [Zn(H2O)4]Cl2 + H2
Zn + 2NaOH + 2H2O = Na2[Zn(OH)4] + H2
Zn + 4NH4OH = [Zn(NH3)4] + H2 + 2H2O
Uning jez Si, 40% Zn), tompak (90% Si,10% Zn), neyzelber (65% Si, 20% va 15% Ni) qotishmalari keng qoʻllanadi
Rux suyultirilgan nitrat kislotada erib, HNO3 ni NH3 ga, konsentrlangan kislotada esa azotni oksidlariga qadar qaytaradi:
0 +5 +2 -3
4Zn + 10HNO3 = 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
Suyul 0 +5 +2 +2
3Zn + 8HNO3 = 4Zn(NO3)2 + 4H2O + 2NO
Kons 4Zn + KNO3 + 7KOH +6H2O= 4K2[Zn(OH)4] +NH3
Rux oʻz birikmalarida 2 valentli. Rux oksid ZnO va rux gidroksid Zn(OH)2 amfoter xossaga ega. Rux gidroksid ishqorlar bilan reaksiyaga kirishganida sinkatlar, Mas, K2[Zn(OH)2], kislotalarda erib rux tuzlarini hosil qiladi. Rux pirometallurgiya va gidrometallurgiya usullari bilan olinadi.
Rux gidrid ZnH2 rux yodidga litiy alanat Li[AlH4] ta’sir ettirish natijasida hosil bo’ladi.
2ZnI2 + Li[AlH4] → 2ZnH2 + LiI + AlI3
U o’z xossalari bilan alyuminiy gidridga o’xshaydi.
Rux oksid ZnO ruxning havoda yonishidan hosil bo’lgan oq kukun holida bo’lib, qizdirilganda sarg’ayadi, suvda erimaydi, kislotalarda erib, tegishli tuzlarni hosil qiladi. ZnO ok moy bo’yog’i tayyorlashda, rezina sanoatida, tibbiyotda ishlatiladi.
Rux oksid kobalt tuzlari bilan qattiq qizdirilsa, o’zgaruvchan tarkibli yashil modda hosil bo’ladi. ZnCO3, Zn(NO3)2, Zn(NO2)2 larning parchalashidan ham hosil bo’ladi.
Sirlar tayyorlashda, oq boʻyoq, kauchuk, sellyuloza, plastmassa, rezina toʻldirgichlari, tibbiyotda malham va sepma dori sifatida ishlatiladi. Zaharli, uni hidlaganda isitma chiqaradi, bosh ogʻriydi, koʻngil ayniydi va yoʻtal tutadi
Rux gidroksid Zn(OH)2 rux tuzlari eritmasiga ishqor ta’sir ettirilganda hosil bo’ladigan amfoter gidroksiddir, u kislotalar va ishqorlar bilan reaksiyaga kirishadi, shuningdek ammiak bilan kompleks birikma hosil qiladi:
Zn(OH)2 + 2H+ = Zn2+ + 2H2O
Zn(OH)2 + NaOH = Na[Zn(OH)2]
Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2[Zn(OH)4] yoki
Zn(OH)2 + 2Ba(OH)2 = Ba2[Zn(OH)6]
Zn(OH)2 + 4NH3 = [Zn(NH3)4(OH)2]
Temir tunukalarni korroziyadan saqlash uchun sirti rux bilan qoplanadi. Rux turli qotishmalar tarkibida kiradi, galvaniq elementlarda va laboratoriyalarda turli reaksiyalar uchun ishlatiladi.
Ruxning 2 ta silikati maʼlum: metasilikat ZnSiO3 — oq rangli geksagonal yoki romb panjarali kristall modda. Suyuklanish trasi 1429°, zichligi 3,52 g/sm3 Ortosilikat Zn2Si04 (villemit) — oq rangli geksagonal panjarali kristall modda. Suyukdanish trasi 1510°, zichligi 4,2 g/sm3.
Rux silikatlari rux oksidi bilan kvars qumini birga yuqori trada (1350—1400°) kuydirish yoʻli bilan olinadi. Shaffof, boʻgʻiq rangli, maxsus shisha va sirlar i.ch.da qoʻllanadi
Rux sulfid ZnS – rux tuzlarining neytral eritmalariga vodorod sulfid ta’sir ettirilishidan hosil bo’ladi. Suvda va sirka kislotada erimaydi. Rux sulfid tabiatda uchraydi va rux olishda xom ashyo sifatida ishlatiladi.
Rux xlorid ZnCl2 – suvsiz holatda olish juda qiyin bo’lgan oq gigroskospik modda. U uch molekula suv bilan birga kristallanadi. Ruxni yoki rux oksidni xlorid kislotada eritib ZnCl2* 3H2O olinadi. Rux xloridning suvdagi eritmasi kislota xossasiga ega, uning konsentrlangan eritmasi tolani eritadi.
Rux sianid Zn(CN)2. Rux tuzi eritmasiga sianid kislotaning birorta eruvchan tuzi eritmasini qo’shish natijasida oq cho’kma rux sianid hosil bo’ladi. KCN dan mo’lroq qo’shilsa, bu cho’kma erib, kompleks tuz hosil bo’ladi:
Zn(CN)2 + 2KCN → K2[Zn(CN)4]
Rux nitrat Zn(NO3)2 kislotada eritish yo’li bilan hosil qilinadi. Zn(NO3)2 *6H2O ko’rinishida kristallanadi.
Rux sulfat ZnSO4 rux oksidni sultirilgan sulfat kislotada eritishidan hosil qilinadi. ZnSO4 *6H2O ko’rinishida kristallanadi. Metallarni elektrolitik usulda Rux bilan qoplashda, tibiiyotda, to’qimachilik sanoatida ishlatiladi.