Rux

Rux — Mendeleyev kimyoviy element davriy jadvalining IV-davr, ikkinchi guruhchasida joylashgan kimyoviy element. Atom raqami 30. Zn (lotincha Zincum) formulasi bilan belgilanadi. Oddiy modda sifatidagi rux, me’yoriy sharoitlarda ko‘kish-oq rangdagi mo‘rt metall bo‘lib, havo ta’sirida xiralashadi (chunki uning sirti yupqa rux oksid qatlami bilan qoplanadi).

Tarixi va atama etimologiyasi.

Ruxning mis bilan qotishmasi qadimgi Yunoniston, qadimgi Misr, qadimgi Hindiston (VII asr), hamda Xitoyda (XI asr) ma’lum bo‘lgan. Biroq uzoq asrlar davomida ruxni sof holatda ajratib olishni hech kim bilmagan. Faqatgina 1738-yilga kelibgina Angliyalik Uilyam Chempion ismli mutaxassis ruxni distillyatsiya usulida ajratib olish yo‘lini topdi. Ruxni sanoat miqyosida ishlab chiqarish ham o‘sha yillarda yo‘lga qo‘yilgan. Uilyam Chempionning o‘zi 1743-yilda Bristol shahrida birinchi rux zavodini ishga tushirgan. 1746-yilda Germaniyada ham Andreas Marggraf tomonidan Chempionnikiga o‘xshash usulda rux olish yo‘li kashf qilindi. Chempiondan farqli ravishda Marggraf o‘zi ixtiro qilgan rux olish usulini barcha tafsilotlari bilan bayon qilib nashr ettirgan. Shu sababli ham ruxni aynan Marggraf kashf qilgan degan yanglish tushuncha shakllanib qolgan.

 

Ruxning xalqaro nomlanishi — Zinc tarzida qo‘llanishi ilk pora Teofast Paratsels (1493-1541) qalamiga mansub «Liber Mineralum II« kitobida uchraydi. Taxminlarga ko‘ra bu atama kelib chiqishiga ko‘ra nemischa «zinken«, ya’ni, «tishcha» (tishli g‘ildirakdagi kabi), «dandana» ma’nosiga borib taqalsa kerak.

Tabiatda tarqalganligi.

Tabiatda ruxning 66 xil minerali aniqlangan. Ulardan eng keng tarqalganlari sfalerit (ZnS), villemit (Zn₂[SiO₃]), kalamin (Zn₄[Si₂O₇] (OH)₂·H₂O), uni shuningdek gemimorfit deb ham atashadi, smitsonit (ZnCO₃), franklit (ZnFe₂O₄) kabilardir. Rux minerallari ichida eng yaxshi o‘rganilgani sfalerit, ya’ni, aldamchi rux mineralidir. Uning asosiy komponenti rux sulfidi ZnS bo‘lib, unga turli aralashmalar qo‘shilishi bilan, mineralning rangi tovlanib, o‘zgarib boradi. Ushbu mineralni aynan o‘zi ekanini aniq bilishning mushkulligidan kimyogarlar unga «aldamchi« deb nom berishgan. Aldamchi rux minerali boshqa rux minerallarini hosil qiladigan boshlang‘ich mineral sanaladi.

Yer qobig‘idigi ruxning o‘rtacha miqdori 8.3·10⁻³% ni tashkil qiladi. Vulqonlardan qolgan cho‘kindilaridan iborat yerlarda rux miqdori ko‘proq (1.3·10⁻² % gacha); va aksincha sho‘r tuproqli yerlarda kamroq (6·10⁻³ % atrofida) bo‘lishi aniqlangan. Rux suvlarda ko‘chib yuradigan element bo‘lib, shu sababli uni «suv muhojiri« deb ham atashadi. Rux ayniqsa termal suvlarda, qo‘rg‘oshin bilan birgalikda ko‘chib yuradi. Bunday suvlar oqadigan akvatoriyalarda odatda sanoat ahamiyatiga ega bo‘lgan yirik rux sulfid cho‘kindilari hosil bo‘ladi. Rux shuningdek yerosti suvlarida ham ko‘p miqdorda ko‘chib yuradi va cho‘kindi hosil qiladi. Yer osti suvlaridagi ruxning cho‘kishiga asosiy sabab bo‘luvchi modda serovodorod hisoblanadi.

Rux — muhim biogen elementlardan biridir. Tirik organizmlarda o‘rtacha 5·10⁻⁴% rux moddasi mavjud bo‘ladi.

Asosiy konlari.

Jahon bo‘yicha ruxning eng katta konlari Avstraliya, Eron, Boliviya va Qozog‘iston hududlarida aniqlangan. Rux ishlab chiqarish bo‘yicha hozirda Xitoy birinchi o‘rinni egallab kelmoqda. Jahon rux ishlab chiqarish ko‘rsatkichining taxminan 26% qismi Xitoy ulushiga to‘g‘ri keladi. Undan tashqari, Avstraliya, Peru va AQSH davlatlari ham bu borada yetakchilar sanalishadi (ularning umumiy ulushi 25% atrofida).

Olinishi.

Rux tabiatda alohida holda uchramaydi. Uni 1-4% rux sulfid tutadigan polimetall rudalardan qazib olinadi. Rudani selektiv flotatsiyalash yo‘li bilan tarkibida 40-60% rux tutgan rux konsentratlari olinadi (bu jarayonda rudadagi yondosh metallar — qo‘rg‘oshin, mis va ho kazolarning ham konsentratsiyasi hosil bo‘ladi). Hosil bo‘lgan rux konsentratni pechda qaynayotgan tuzda kuydiriladi. Natijada rux oksidi (ZnO) olinadi. Jarayonda rux sulfid tarkibidagi oltingugurtdan hosil bo‘lgan oltingugurt gazi SO₂ oltingugurt kislotasi tayyorlash uchun yo‘naltiriladi.

Ruxni sanoatda asosan ikki xil usulda olinadi. birinchisi pirometallurgik usul bo‘lib, bunda kuydirilgan rux konsentratni 1200-1300 °C haroratda koks yoki, ko‘mir vositasida tiklanadi. Lekin bu usulda olingan rux tarkibida 3% atrofida aralashmalar (asosan kadmiy) mavjud bo‘lishi mumkin. Bunday ruxni yana qo‘shimcha ishlov berish orqali, sof rux (99.95% rux) holatiga keltirish mumkin. Bu esa ishlab chiqarilayotgan ruxning tannarxi qimmatroq bo‘lishiga sabab bo‘ladi.

Hozirda jahon miqyosida keng tarqalgan rux olish usuli bu — elektrolitik (gidrometallurgik) qayta ishlash usulidir. Bunda kuydirilgan rux konsentratiga oltingugurt kislotasi bilan ishlov beriladi va qo‘rg‘oshin yoki viniplast vannalarda elektroliz qilinadi. Bu jarayonda rux elektroliz vannadagi alyuminiy katodda to‘planadi. Yig‘ilib qolgan ruxni ajratib olinadi va induksion pechda eritib, quyma holiga keltiriladi. Bu usul bilan olingan rux tarkibining sofligi (ruxning umumiy miqdori) 99.95 % ni tashkil qiladi. Konsentratdagi ruxning ajratib olish samaradorligi ham elektrolitik usulda ancha yuqori, ya’ni, 93-94 % bo‘ladi. Konsentratda qolgan qoldiq ruxdan esa rux kuporosi olish uchun foydalaniladi.

 

Fizik xossalari.

Sof holdagi rux, ancha egiluvchan, oqish-kumushsimon rangli metall. Kristall panjarasi geksagonal shaklda bo‘ladi. Xona haroratida ancha mo‘rt holda bo‘ladi. Egilganda kristalllarining ishqalanishidan chiqadigan qirsillagan tovush eshitiladi. 100-150 °C haroratlarda rux juda egiluvchan bo‘lib qoladi. Juda oz miqdorli aralashmalar ham ruxning mo‘rtligini keskin oshirib yuboradi.

Kimyoviy xossalari.

Rux — amfoter birikmalar hosil qila oladigan odatiy metallardan biridir. ZnO va Zn(OH)₂ ruxning amfoter birikmalari sanaladi. Standart elektrolitik potensiali ?76 V bo‘lib, standart potensiallar qatorida temirdan avval joylashgan. Kuchli qizdirilganda amfoter oq oksid ZnO hosil qilish bilan yonadi. Havoda rux yupqa oksid qatlami bilan qoplanib qoladi:

 

2Zn+O_2?2ZnO

Rux oksidi kislotalar bilan ham va ishqor bilan ham Reaksiyaga kirisha oladi:

ZnO+2HCl?ZnCl₂+H₂O

ZnO+2NaOH+H₂O?Na₂[Zn(OH)₄]

Qizdirilganda rux galogenlar bilan reaksiyaga kirishib, galogenidalar hosil qiladi ZnHal₂. Rux fosfor bilan birgalikda fosfidlar (Zn₃P₂ va ZnP₂); oltingugurt, tellur, selenlar bilan esa xalkogenidlar (ZnS, ZnSe, ZnSe₂ va ZnTe) hosil qiladi.

Vodorod, azot, uglerod, kremniy va bor elementlari bilan rux bevosita reaksiyaga kirishmaydi. Rux nitrid (Zn₃N₂) rux va ammiakning 550-600 °C haroratdagi reaksiyasi orqali olinadi.

 

Qo‘llanilishi.

Toza ruxdan nodir metallarni tiklash uchun foydalaniladi. Shuningdek, rux keyinchalik affinaj yo‘li bilan qayta ishlanadigan kumush va oltinni intermetallidlardan ajratib olishda ishlatiladi. Undan po‘lat konstruksiyalar, quvurlar va ho kazolarni rux qoplamasi bilan qoplashda juda keng foydalaniladi. Bunda rux po‘latni yemirilish, zanglashdan saqlaydi.

Rux eng keng qo‘llanadigan soha bu — tok manbalarining kimyoviy turlaridir. Ya’ni, rux akkumulyatorlar, batareykalar tayyorlashda juda keng qo‘llanadi. Shuningdek rux plastinalaridan ko‘p adadli bosma nashrlardagi illyustratsiyalarni bosishda, ya’ni poligrafiyada foydalaniladi. Elektronika payvandlash qalaylari tarkibiga ham, erish haroratini barqarorlashtirsh uchun rux qo‘shiladi. Aks holda, ushbu payvand o‘rinlari elektr jihozlar qiziganda erib qolishi mumkin. Rux oksidi esa oq bo‘yoq ishlab chiqarishda ishlatiladi.

Rux — latunning eng muhim komponentidir. Ruxning alyuminiy va magniy bilan qotishmalari juda yaxshi mexanik sifatlarga ega bo‘lib, ularni eritish va quyish ham nisbatan osondir. Shu sababli ruxning ushbu qotishmalaridan mashinasozlikda detallarning aniq quymalarini tayyorlashda keng foydalaniladi. Ruxning sulfidi, telluriti, selenidi va fosfidi mikroelektronikada juda keng ishlatiladigan yarim o‘tkazgichlardir. Rux sulfidi shuningdek ko‘plab lyuminoforlarning tarkibiy qismi bo‘ladi. Rux fosfididan kemiruvchilarga zahar sifatida ham foydalaniladi. Optik shishalarni tayyorlashda rux selenidni qo‘llash orqali, linzaning o‘rta infraqizil diapazondagi yutish koeffitsiyentini barqarorlashtirish mumkin.

 

Biologik ahamiyati.

Voyaga yetgan odam organizmida taxminan 2 gramm atrofida rux moddasi mavjud bo‘ladi va u asosan mushaklarda, jigarda, hamda oshqozon osti bezida bo‘ladi. Organizmdagi 400 dan ortiq fermentlar tarkibida rux aniqlangan. Ular orasida peptidlar, oqsillar va murakkab efirlarni katalizlovchi, aldegidlar hosil qiluvchi, DNK va RNK polimerizatsiyasini katalizlovchi muhim fermentlar bor. Tarkibida rux mavjud bo‘lgan fermentlar ichida eng chuqur o‘rganilgani karboangidraza bo‘lib, u o‘zida 260 xil aminokislota qoldiqlari tutadi. Ushbu ferment qondagi eritrositlar tarkibida bo‘ladi va karbonat angidridning organizmdan chiqarilishiga xizmat qiladi. Rux shuningdek, organizmda erkaklik gormonlari va erkak urug‘ining ishlab chiqarilishida katta o‘rin tutadi, E vitaminining singishiga xizmat qiladi, erkaklardagi prostata bezining me’yoriy faoliyati uchun muhim ahamiyat kasb etadi. Rux elementi organizmdagi insulin, testosteron, kabi anabolik gormonlarning sintezida ishtirok etadi.

Oziq ovqat mahsulotlarida ham rux moddasi nisbatan ko‘p miqdorda bo‘ladi. Inson iste’mol qiladigan oziq moddalar ichida eng ko‘p rux moddasiga ega mahsulotlar qatoriga qovoq urug‘ining mag‘zi, ustritsa, kunjut va kungaboqar pistasi kiradi. Bundan tashqari, go‘sht, pishloq, suli yormasi, dukkaklilar, hamda shokolad tarkibida rux ko‘p bo‘ladi. Rux ba’zi ma’danli suvlar tarkibida ham uchraydi.

Organizmda rux yetishmasligi yuzaga kelsa, qator salbiy holatlar namoyon bo‘la boshlaydi. Ular orasida, rux yetishmasligiga uchragan odamning tez asabiylashadigan bo‘lib qolishi, tez charchashi, xotira susayishi, ko‘z nurining xiralashishi, insulin miqdorining pasayishi kabilar yaqqol namoyon bo‘ladi. Bu esa salomatlikka jiddiy xavf tug‘dirishi va kasallanishga olib kelishi mumkin.

Organizmda rux miqdorini baholash uchun mutaxassislar soch tolasi va qon zardobidan foydalanadilar.

Ruxning organizm uchun zararli xossalari ham bor. Agar organizmga rux tuzlari, ayniqsa rux xloridi va sulfati davomli kelib tushib tursa, undagi Zn²+ ionlarining toksik xususiyati tufayli jiddiy zaharlanish holatini yuzaga keltirishi mumkin. Rux sulfati ZnSo₄ kuchli zaharlanishni keltirib chiqaradi. U oziq-ovqat mahsulotlarini ruxlangan idishlarda saqlash orqali maishiy sharoitda ham hosil bo‘lishi mumkin. ZnSO₄ bilan zaharlanish kamqonlik, jismoniy rivojlanishdan orqada qolish va hatto bepushtlikka ham olib kelishi mumkin.

Rux haqida ma’lumotnoma jadval:

Umumiy ma’lumotlar
Nomi	Rux;
Formulasi	Zn
Raqami	30, IV-davr, II guruh;
Atom xossalari
Atom massasi	65.38(2) m.a.b. (g/mol);
Elektron konfiguratsiyasi	[Ar] 3d10 4s2
Atom radiusi	138 pm;
Kimyoviy xossalari
Kovalent radiusi	125 pm;
Ion radiusi	(+2e) 74 pm;
Elektromanfiyligi	1.65 (poling shkalasi bo‘yicha);
Elektrod potensiali	−0.76 V;
Oksidlanish darajasi	0, +2;
Ionizatsiya energiyasi (birinchi elektron)	905,8 kJ/mol; (9,39 eV);
Termodinamik xossalari
Zichligi (m.sh.)	7.133 g/sm3;
Erish harorati	419.6 °C, 692.75 K;
Qaynash harorati	906.2 °C; 1179.35 K;
Erish issiqligi	7,28 kJ/mol;
Bug‘lanish issiqligi	114,8 kJ/mol;
Molyar issiqlik sig‘imi	25,4 kJ/(K·mol);
Molyar hajmi	9,2 mol/sm3;
Issiqlik o‘tkazuvchanligi	(300 K) 116 Vt/(m·K);
Debay harorati	234 K;
Struktura panjarasi shakli	Geksagonal;
Panjara parametrlari	a=2,6648 c=4,9468 Å
c/a nisbati	1.856

 

---