Rux

Rux (lotincha: Zincum), Zn — Mendeleyev davriy sistemasining 12- (avvalgi, yigʻiq jadval boʻyicha II) guruhiga mansub kimyoviy unsur. Tartib raqami 30, atom massasi 65,39. Rux och zangori rangli, kumush kabi yaltiroq metalldir.

Ruxning davriy jadvaldagi oʻrni
30 Mis ← Rux → Galliy - ↑ Zn ↓ Cd Kimyoviy unsurlar davriy jadvali 30Zn
Oddiy moddaning tashqi koʻrinishi
Ruxning tashqi koʻrinishi
Allotropik shakllari	yoʻq
Atom xossalari
Nomlanishi, belgisi, raqami	Rux, Zn, 30
Guruhi turi	Oʻtish metallar
Guruhi, davri, bloki	12, 4, d
Atomi massasi (molyar massasi)	65,39 m. a. b. (g/mol)
Elektron konfiguratsiyasi	[Ar] 3d104s2
Elektron qobiq boʻyicha elektronlari	2,8,18,2
Atomi radiusi	138 pm
Kimyoviy xossalari
Kovalent radiusi	125 pm
Van-der-Vaals radiusi	139 pm
Ion radiusi	(+2e) 74 pm
Elektrmanfiyligi	1,65 (Poling shkalasi boʻyicha)
Elektrod potensiali	-0,76 V
Oksidlanish darajalari	+2 +1, 0 (amfoter oksidida)
Ionlanish energiyasi	1‑chisi: 905,8(9,39) kJ/mol (eV) 2‑chisi: 1733,3 kJ/mol (eV) 3‑chisi: 3833 kJ/mol (eV)
Oddiy moddaning termodinamik xossalari
Termodinamik fazasi	Qattiq
Zichligi (n.sh.da)	7,133 g/sm³
Zichligi (e.h.da)	6.57 g/sm³
Erish harorati	692 K
Qaynash harorati	1180 K
Uchlangan nuqtasi	692.687 K (420°C), 100 kPa
S. erish issiqligi	7,28 kJ/mol
S. bugʻlanish issiqligi	114,8 kJ/mol
Molyar issiqlik sigʻimi	0,388 J/(K·mol)
Molyar hajmi	9,2 sm³/mol
Toʻyingan bugʻ bosimi (ITS-90 boʻyicha) P (Pa) 1 10 100 1 K 10 K 100 K T (K) da 610 670 750 852 990 1179
Oddiy moddaning kristall panjarasi
Kristall tuzilishi	​hexagonal close-packed (hcp)
Panjara parametrlari:	a = 2.6648 Å c = 4.9468 Å
c/a nisbati	1.8563494446112
Debay harorati	234 K
Boshqa xarakteristikalari
Magnit tuzilishi	diamagnetik
Solishtirma qarshiligi	(20 °C) 59 Om·m
Issiqlik oʻtkazuvchanligi	(300 K) 116 Vt/(m·K)
Issiqlikdan kengayishi	(25 °C) 30.2
Tovush tezligi	(20 °C) 3850 m/s
Yung moduli	108 GPa
Siljish moduli	43 GPa
Puasson koeffitsienti	0.25
Moos qattiqligi	2.5
Brinell qattiqligi	412 MPa
CAS raqami	7440-66-6
Ruxning tarixi
Topilgan joyi	Hindiston
Kashf qilingan yili	Eramizdan avvalgi 1000-yildan oldin
Ruxdan foydalanish
Sanoatda	Metallarni korroziyadan saqlash
Tibbiyotda	Malham
Rux jahon miqyosida
Jahon zaxiralari	350000[1]  ming tonna
Koniga boy davlatlar	Rossiya, Avstraliya, Qozogʻiston va boshqalar[1]
Ishlab chiqarilishi (d.b.)	11 277  ming tonna/yil
Ishlab chiqaruvchilar (e.y.)	Xitoy, Avstraliya, Peru, AQSH va boshqalar
Tan narxi	1600[2]  $ (AQSH)/tonna
Eksportchilari (e.y.)	Avstraliya, Kanada, Xitoy va boshqalar
Importchilari (e.y.)	AQSH, Germaniya va boshqalar[1]
Eng uzoq yashovchan izotoplari
Izo IT YYD YSH YE (MeV) YM 64Zn 48.6% >2.3×1018 y (β+β+) 1.096 64Ni 65Zn sin 243.8 k ε 1.3519 65Cu γ 1.1155 – 66Zn 27.9% 66Zn stabil 36 ta neytronlar bilan 67Zn 4.1% 67Zn stabil 37 ta neytronlar bilan 68Zn 18.8% 68Zn stabil 38 ta neytronlar bilan 69Zn sin 56 min β− 0.906 69Ga 69mZn sin 13.76 st β− 0.906 69Ga 70Zn 0.6% >1.3×1016 y (β−β−) 0.998 70Ge 71Zn sin 2.4 min β− 2.82 71Ga 71mZn sin 3.97 k β− 2.82 71Ga 72Zn sin 46.5 st β− 0.458 72Ga Qavsga olingan yemirilish shakllari bashorat qilingan, lekin hozircha kuzatilgani yoʻq
koʻrish munozara tahrirlash

30	Rux
Zn 65,38
3d104s2

Nam havoda ruxning sirti oksid parda bilan qoplanadi. Ruxning suyuqlanish harorati 419,53°C, qaynash harorati 907°, xona haroratidagi zichligi 7,133 g/sm³. Rux kimyoviy jihatdan faol metallarga kiradi. Kislotalarda yaxshi eriydi. Qizdirilsa, ishqorlarda ham eriydi. Yod va oltingugurt bilan xona haroratida birikadi. Qizdirilganda rux faol metallmaslar bilan shiddatli reaksiyaga kirishadi. Boshqa metallar bilan rux qotishmalar hosil qiladi.

Butun dunyoda ishlab chiqariladigan ruxning 40 foizi poʻlatni korroziyadan saqlash uchun sarflanadi. Rux kukuni yordamida kadmiy, mis va nodir metallar birikmalardan ajratib olinadi. Ruxdan ishlangan listlar konstruksion material sifatida, shuningdek, quruq elementlarning idishlarini tayyorlashda qoʻllanadi.

Tarixi

Qadimda mis parchasini rux karbonat va koʻmir bilan birga qizdirib jez tayyorlashgan. Rux dastlab Hindistonda olingan.^[3] Yevropada XVII asrda sanoat miqyosida ishlab chiqarila boshlagan. Hozirda Oltoy, Shimoliy Kavkaz, AQSH, Avstraliya, Polsha va boshqa mamlakatlarda yirik rux konlari bor.

Tabiatda uchrashi

Yer poʻstidagi miqdori (0,0075 foiz) boʻyicha rux boshqa elementlar orasida 24-oʻrinda turadi. Odatda rux rudalari — polimetallardir. Ular tarkibida ruxdan tashqari mis, qoʻrgʻoshin, kadmiy va boshqa metallarning minerallari ham boʻladi. Ruxning muhim minerali sfalerit — aldama rux ZnS boʻlib, u sulfidli rudalar tarkibiga kiradi.^[4]

Olinishi

Rudalardan metall ruxni ajratib olish uchun pirometallurgiya va gidrometallurgiya jarayonlaridan foydalaniladi. Rudani kuydirib pirometallurgik usulda ajratilgan rux oksidi uglerod yordamida qaytariladi.

${\displaystyle {\mathsf {2Zn^{+2}S^{-2}+3O_{2}^{0}{\xrightarrow {t^{o}}}2Zn^{+2}O^{-2}+2S^{+4}O_{2}^{-2}\uparrow }}}$

${\displaystyle {\mathsf {Zn^{+2}O^{-2}+C^{0}{\xrightarrow {t^{o}>1000^{\circ }C}}Zn^{0}+C^{+2}O^{-2}\uparrow }}}$

Jarayonning harorati 1000 °C dan yuqori boʻladi va bugʻ holida olinadi. Oksidlanish germetik issiqqa chidamli retortada olib boriladi. Hosil boʻlgan rux bugʻlari kondensatorlarda choʻktiriladi, ulardan vaqti-vaqti bilan suyuq rux olinadi. Gidrometallurgik usuldan foydalanilganda kuydirishdan keyin qolgan qoldiqqa sulfat kislota taʼsir ettiriladi:

${\displaystyle {\mathsf {ZnO+H_{2}SO_{4}\rightarrow ZnSO_{4}+H_{2}O}}}$

Eritma qoʻshimchalardan (temir, mis, kadmiy) tozalanadi va rux elektroliz yordamida ajratib olinadi. Bunda sulfat kislota qayta tiklanadi:

${\displaystyle {\mathsf {2ZnSO_{4}+2H_{2}O{\xrightarrow {elektroliz}}2Zn+2H_{2}SO_{4}+O_{2}\uparrow }}}$

Rux — kuchli metall yaltiroqligiga ega boʻlgan koʻkimtir rangli metall. Nam havoda rux oksid parda bilan qoplanib asta-sekin yaltiroqligini yoʻqotadi. Rux — oʻrtacha qattiqlikdagi metall. Uning zichligi 7,13 g/sm³. Toza metall nisbatan plastik, oson yassilanib yupqa folʼga hosil qiladi.

Texnik rux oddiy haroratda moʻrt boʻladi, lekin 100—150 °C da plastik boʻlib qoladi. Bunday sharoitda uni bolgʻalash mumkin. 200 °C dan yuqori haroratda u yana moʻrtlashadi va qirilganda kukun holatiga oʻtadi. Bunday oʻzgarishlar juda past haroratda ham kuzatiladi.

Rux oson suyuqlanadi (suyuqlanish harorati — 419,4 °C) va uchuvchan metallar qatoriga kiradi. Ruxning qaynash harorati — 905,7 °C. Uning issiqlik oʻtkazuvchanligi kumushning issiqlik oʻtkazuvchanligiga nisbatan 60 % ni tashkil etadi, elektr oʻtkazuvchanligi boʻlsa toʻrt baravarga kam.

Kimyoviy xossalari

Rux atsetati

Rux havoda barqaror, chunki yupqa oksid parda keyingi oksidlanishdan himoyalaydi. Rux asosan yuqori haroratda aktivlashib, oddiy moddalar — galogenlar, kislorod va oltingugurt bilan reaksiyaga kirishadi.

${\displaystyle {\mathsf {Zn^{0}+Cl_{2}^{0}{\xrightarrow {t^{o}}}Zn^{+2}Cl_{2}^{-1}}}}$

${\displaystyle {\mathsf {2Zn^{0}+O_{2}^{0}{\xrightarrow {t^{o}}}2Zn^{+2}O^{-2}}}}$

${\displaystyle {\mathsf {Zn^{0}+S^{0}{\xrightarrow {t^{o}}}Zn^{+2}S^{-2}}}}$

Rux azot va vodorod bilan reaksiyaga kirishmaydi. Rux nitrid Zn₃N₂ va rux gidrid ZnH₂ bevosita yoʻllar bilan olinadi. Murakkab moddalar — kislota, ishqor eritmalari va suv bilan rux sharoitga qarab har xil reaksiyaga kirishadi. Suv odatda rux bilan taʼsirlashmaydi. Qizdirilganda rux suv bilan quyidagi tenglama boʻyicha reaksiyaga kiradi:

${\displaystyle {\mathsf {Zn^{0}+H_{2}^{+1}O^{-2}{\xrightarrow {t^{o}}}Zn^{+2}O^{-2}+H_{2}^{0}\uparrow }}}$

Elektr kimyoviy kuchlanishlar qatorida rux vodoroddan ancha chapda turadi va kislotalardan vodorodni siqib chiqaradi^[5]. Shuning uchun odatda rux laboratoriya amaliyotlarida Kipp apparati yordami bilan vodorod olishda foydalaniladi:

${\displaystyle {\mathsf {Zn+2HCl\rightarrow ZnCl_{2}+H_{2}\uparrow }}}$

Rux azot va toʻyingan sulfat kislotalarda eritilganda vodorodni ajratmaydi, unda azot yoki oltingugurt birikmalari hosil boʻladi.

Rux amfoter xossaga ega. U suyuqlantirilganda ishqorlar bilan reaksiyaga kiradi. Ishqorlarning kuchli eritmalarida asosan qizdirilganda eriydi.

${\displaystyle {\mathsf {Zn+2NaOH\rightarrow Na_{2}ZnO_{2}+H_{2}\uparrow }}}$

${\displaystyle {\mathsf {Zn+2NaOH+2H_{2}O\rightarrow Na_{2}[Zn(OH)_{4}]+H_{2}\uparrow }}}$

Ishlatilishi

Rux oddiy sharoitda havo kislorodi va suv bilan reaksiyaga kirmaydi, shuning uchun uning asosiy massasi temir va poʻlat buyumlarni qoplashda ishlatiladi. Rux metallarning elektrokimyoviy kuchlanish qatorida temirdan chapda joylashgani uchun korroziya birinchi boʻlib rux qoplamida boshlanadi, temirga oʻtmaydi. Sirtida ozgina rux qolsa ham temir yemirilmaydi.

Koʻp miqdorda rux galvanik elementlar tayyorlashda sarflanadi. Metall rux gidrometallurgiya jarayonlarida qaytaruvchi sifatida koʻpchilik qimmatbaho metallarni, jumladan, kumush, oltin, kadmiy va boshqalarni eritmalardan ajratib olishda ishlatiladi.

Rux birikmalari

Rux oksid

Rux oksid, ZnO — ruxning kislorod bilan birikmasi. Oq rangli kristall modda. Zichligi 5,7 g/sm³; 1800 °C da sublimatsiyalanadi. Suvda oz eriydi; kislotalarda erib tegishli tuzlarni beradi. Amfoter — ishqorlarda erib sinkatlar hosil qiladi^[6].

Rux oksid tabiatda sinkit (qizil rux rudasi) minerali koʻrinishida uchraydi. Sirlar tayyorlashda, oq boʻyoq, kauchuk, selluloza, plastmassa, rezina toʻldirgichlari, tibbiyotda malham sifatida ishlatiladi.

Rux oksid zaharli, uni hidlagan odam isitma chiqaradi, boshi ogʻriydi, koʻngli ayniydi va yoʻtal tutadi. Yuqori haroratda (1200 °C) rux oksid ishqoriy yer metallari bilan reaksiyaga kirishib MeZnO₂ tarkibli tsinkatlar hosil qiladi. Rux oksidining yana bir xossasi polimerlarga toʻldiruvchi sifatida kiritilib ularni quyoshdan kelayotgan ultirabinafsha nurlardan saqlaydi. Bu oksid yana Quyoshdan asrovchi kremlarda terini asraydi.

Rux gidroksid

Rux gidroksid, Zn(OH)₂ — oq iviqsimon choʻkma holida rux tuzlari eritmasiga ishqor taʼsir ettirib olinadi. Vaqt oʻtishi bilan kristall holga oʻtadi. Amfoter birikmalar singari rux gidroksid ortiqcha ishqorda, kislotalarda va ammiakning suvli eritmasida oson eriydi. Rux gidroksidning kislotalarda eruvchanligi neytrallanish reaksiyasiga asoslangan.

${\displaystyle {\mathsf {Zn(OH)_{2}+2HCl\longrightarrow ZnCl_{2}+2H_{2}O}}}$

Ortiqcha ishqorda esa — eruvchan tsinkatlar hosil boʻladi.

${\displaystyle {\mathsf {Zn(OH)_{2}+2NaOH\longrightarrow Na_{2}[Zn(OH)_{4}]}}}$

Ruxning barcha tuzlari eritmalarda kuchli kislota — Zn²⁺ kationi hisobiga gidrolizga uchraydi.

${\displaystyle {\mathsf {Zn^{2+}+HOH\longrightarrow ZnOH^{+}+H^{+}}}}$

Rux sulfat

Rux sulfat, ZnSO₄ — rangsiz ortorombik panjarali kristall modda; zichligi 3,74 g/sm³. 800—900 ° da ZnO va SO₂ ga ajraladi. Suvdagi eritmalaridan suvli kristallogidrat ZnSO₄ * 7H₂O — rux kuporosi koʻrinishida ajralib chiqadi.

Rux sulfat viskoza ishlab chiqarishda, boʻyoqchilikda, chitlarga gul bosishda, elektrolitik usulda rux metalli olishda, mikrooʻgʻit sifatida va tibbiyotda ishlatiladi.

Rux sulfid

Rux sulfid, ZnS — ruxning oltingugurt bilan birikmasi. Ikkita modifikatsiyasi bor: biri kub shaklida kristallanadigan α = ZnS — sfalerit, ikkinchisi geksagonal shaklda kristallanadigan β = ZnS — vyurtsiddir.

Suyuqlanish harorati 1850° (150 atm bosim ostida), zichligi 3,98—4,092 g/sm³, 1185° da sublimatsiyalanadi. Suvda erimaydi, kislotalarda yaxshi eriydi.

Sfalerit rux olishda muhim xomashyo hisoblanadi. Lyuminoforlar komponenti, bariy sulfat bilan aralashmasi oq boʻyoq — litopon olishda, kadmiy sulfid bilan aralashmasi kineskoplar tayyorlashda ishlatiladi.

Rux xlorid

Rux xlorid

Rux xlorid, ZnCl₂ — ruxning xlor bilan birikmasi, rangsiz kristall modda. Suyuqlanish harorati 318°, qaynash harorati 732°, zichligi 2,91 g/sm³. Suvda yaxshi eriydi.

Rux konsentratiga osh tuzini qoʻshib qizdirish, haydash va uni chang holida tutib yigʻish, shuningdek, rux oksidi yoki metall boʻlaklariga xlorid kislota taʼsir ettirish, soʻngra bugʻlatish usullari bilan olinadi.

Rux xlorid yogʻochni chirishdan saqlashda, metallarni payvandlashda (oksid pardalardan tozalashda), pergament ishlab chiqarishda qoʻllanadi.

Jahonda ishlab chiqarilishi

2009-yilda  butun dunyoda ishlab chiqarilgan ruxning miqdori 11,277 million tonnani tashkil etdi.^[7]

Quyida rux ishlab chiqaruvchi eng yirik davlatlar roʻyxati bilan tanishishingiz mumkin (2006-yilgi maʼlumot)^[8]

Rux ishlab chiqarish boʻyicha davlatlar roʻyxati
Oʻrin	Davlat	Ishlab chiqarilish (tonna)
—	Jahon	10,000,000
1	Xitoy	2,600,000
2	Avstraliya	1,380,000
3	Peru	1,201,794
4	AQSH	727,000
5	Kanada	710,000
6	Meksika	480,000
7	Irlandiya	425,700
8	Hindiston	420,800
9	Qozogʻiston	400,000
10	Shvetsiya	192,400
11	Rossiya	190,000
12	Braziliya	176,000
13	Boliviya	175,000
14	Polsha	135,600
15	Eron	130,000
16	Marokko	73,000
17	Namibiya	68,000
18	Shimoliy Koreya	67,000
19	Turkiya	50,000
20	Vyetnam	48,000
21	Tayland	45,000
22	Gonduras	37,646
23	Finlandiya	35,700
24	JAR	34,444
25	Chili	31,725
26	Argentina	30,300
27	Bolgariya	17,300
28	Ruminiya	9,600
29	Yaponiya	7,169
30	Aljir	5,000
31	Arabiston	1,500
32	Gruziya	400
33	Bosniya va Gersegovina	300
34	Myanma	100

Yana qarang

• Rux qotishmalari