خواص روی (Zn)

تعداد بازدید: 3699
چهارشنبه 03 دي 1393

ویژگی های عمومی روی (Zn)

فلز روی با عدد اتمی 30، جز عناصر واسطه است. رنگ آن سفید متمایل به نقره ای و دارای دمای ذوب (419/5ºC) و جوش (907ºC ) پایین می باشد. در حالت غیر آلیاژی (خالص عنصری)، استحکام و سختی آن بیشتر از قلع و سرب و بسیار کمتر از آلومینیوم و مس است. فلز خالص روی، به علت داشتن مقاومت به خزش پایین، در کاربردهای تحت فشار استفاده نمی شود. بنا بر دلایل فوق، اغلب استفاده روی پس از آلیاژسازی آن با مقادیر کوچک سایر فلزات بوده و یا به عنوان پوشش محافظ فولاد به کار می رود.

فراوانی روی (Zn) در پوسته زمین تقریبا 132ppm از انواع اصلی سنگ های روی می باشد. اغلب کانی های روی همراه با فلزات سرب، مس، طلا و نقره  می باشد.

تاریخچه روی

قرن ها قبل از اکتشاف روی به شکل فلزی آن، از سنگ معدن آن در برنج سازی و از ترکیبات آن در پزشکی و برای بهبود زخم استفاده می شد. در سال 1374 روی به عنوان فلز جدید توسط هندی ها شناخته شد. از قرن 12 تا قرن 16 ، هم فلز روی و هم اکسید روی در هند تولید می شد.

در قرن 17 تولید روی از هند به چین رسید. در سال 1546 روی در اروپا به عنوان یک فلز مجزا شناخته شد و در سال 1743 اولین کارخانه ذوب روی اروپایی در Bristol انگلستان به بهره برداری رسید.

خواص اتمی، فیزیکی و شیمیایی روی

 

خواص اتمی، فیزیکی و شیمیایی روی

عدد اتمی

30

جرم اتمی

65.409

نقطه ذوب

419.73ºC

نقطه جوش

907ºC

شعاع اتمی

1.53 Å

ظرفیت

2

رنگ

سفید مایل به آبی

حالت استاندارد

جامد دیامغناطیس

گروه

2B

انرژی یونیزاسیون

9.394 Kj/mol

شعاع یونی

0.74 Å

شکل الکترونی

1s22s2p63s23p63d104s2

الکترونگاتیوی

1.65

حالت اکسیداسیون

2

چگالی

7.13 g/cm3

دوره تناوبی

 4

شماره سطح انرژی یونیزاسیون

4

شعاع کووالانسی

131 pm

شعاع واندروالس

139 pm

گرمای تبخیر

115.3 Kj/mol

 

 

 

ایزوتوپ های روی

 

نیمه عمر

ایزوتوپ

9.26 ساعت

Zn-62

38.5 ساعت

Zn-63

پایدار

Zn-64

243.8 روز

Zn-65

پایدار

Zn-66

پایدار

Zn-67

پایدار

Zn-68

13.76 ساعت

Zn-69m

پایدار

Zn-70

46.5 ساعت

Zn-72

 

خواص فیزیکی،مکانیکی و حرارتی روی

 

 

خواص فیزیکی ، مکانیکی و حرارتی روی

 

28 MN/m2

 

126 MN/M2

246 MN/M2

استحکام تسلیم

(ریختگی)

(نورد شده:)

99.95% روی - تمپر نرم

98.0% روی - تمپر سخت

 

 

65%

5%

درصد ازدیاد طول نسبی

(نورد شده:)

99.95% روی - تمپر نرم

98.0% روی - تمپر سخت

7*104 MN/M2

مدول الاستیسیته

30

سختی برینل

چگالی

 

113 W/m.K

96 W/m.K

164 W/m.K

57 W/m.K

هدایت حرارتی

جامد 18ºC

جامد 410.5ºC

مایع 419.5ºC

مایع 750ºC

 

منابع روی

80% معادن روی زیر زمینی بوده و 8% آن روباز و باقی مخلوط هر دو میباشد. 15% حجم تولید روی از منابع روباز، 64% از معادن زیر زمینی و 21% از مجموع هر دو میباشد. به ندرت سنگ های استخراج شده جهت ذوب به اندازه کافی غنی بوده و نیازمند تغلیظ می باشند. به طور معمول سنگ ها حاوی 3 تا 10 درصد روی بوده و برای تغلیظ، ابتدا آنها را خرد، سپس آسیاب کرده تا بتوان فلز مطلوب را از بقیه جدا کرد. پس از تغلیظ، کنسانتره روی حاوی 55% روی همراه با مقادیری مس، سرب و آهن می باشد. جهت کاهش هزینه های تولید، فرایند تغلیظ روی معمولا در هم محل معدن انجام میشود.

تاکنون نزدیک به 60 نوع کانی روی شناخته شده است روی عنصری بطور طبیعی وجود ندارد. از این شمار سولفور روی با نام اسفالریت یا بلاند (ZnS) شناخته شده، مهمترین کانی است. از دیگر کانیهای با اهمیت روی می‌توان به اسمیت زونیت ZnCO3، همی مورفیت (Zn4Si2O7(OH و زنسیت (ZnO) اشاره کرد.

اسفالریت یا بلاند(ZnS)

روی در طبیعت به صورت سولفید، اکسید، کربنات و سیلیکات یافت می شود. تا کنون مهمترین کانی و احتمالاً تنها کانه اولیه روی، بلاند بوده است.

این کانی سولفور روی است که در سیستم کوبیک متبلور میشود. سولفور روی بطور کامل و خالص را ورتزیت (Wurtzite) می‌نامند و فرم هگزاگونال ZnS می باشد. در طبیعت کمیاب است. اسفالریت اگر خالص باشد سفید است ولی اغلب در رنگ‌های زرد کم رنگ، قهوه‌ای، سیاه، قرمز یا سبز دیده میشود و عموماً بر اساس میزان ناخالصی آهن به رنگ سیاه تا قهوه ای می باشد.

تقریباً همه اسفالریت‌ها مقداری آهن با خود دارند. جلای این کانی بسته به آهن است که میزان آن از کدر تا شفاف تغییر میکند. مهمترین ناخالصی بلاند، FeSاست که همواره با تمرکز بین 3 تا 20 درصد در این کانی حضور دارد. کانی با بیشترین ناخالصی FeS، مارمانیت و کریستونیت نامیده می شود.

 

• اسمیت زونیت (کالامین)

اسمیت زونیت، کانی کربنات روی ZnCO3 است که در سیستم تریگونال یا هگزاگونال متبلور می شود و اغلب به رنگ‌های قهوه ای کدر، بیرنگ، سفید، سبز، آبی و یا صورتی دیده می‌شود و جلای شیشه‌ای دارد. کالامین به علت ناخالصی اکسید آهن 3 ظرفیتی گاهی به رنگ های صورتی، قهوه ای متمایل به سرخ دیده می شود.

اسمیت زونیت در گذشته سنگ توتیا نامیده می شد ک کلمه ای معرب از دودیای فارسی است. در این کانی بطور معمول عناصری مانند آهن و منیزیم جانشین رویی می‌شود.

 

• همی مورفیت

 در سیستم اورتورومبیک متبلور شده و رنگ آن سفید و چنانچه کمی آهن یا مس در ترکیب آن باشد به رنگ قهوه‌ای و آبی یا سبز دیده میشود و دارای جلای شیشه‌ای می باشد.

 

• زنسیت (زنکیت)

این کانی اکسید روی (ZnO) است که در سیستم هگزاگونال متبلور میشود. بلورهای آن کمیاب و همیشه به صورت هرمی دیده میشود. رنگ آن نارنجی تا قرمز با جلای نیمه الماسی است.

 

• ویلمیت

ویلمیت با فرمول شیمیایی Zn2 SiO4 می باشد. این کانی می تواند به رنگ سفید، زرد تا متمایل به قرمز، متمایل به سبز و بندرت آبی باشد. این کانی می تواند حاوی ناخالصیهای FeO و MnO باشد.

 

کاربردهای روی

کاربردهای اصلی روی عبارتند از :

  1. پوشش های ضد خوردگی روی فولادها (گالوانیزه کردن)
  2. قطعات دقیق (دایکست - خودروسازی)
  3. مواد ساختاری
  4. برنج
  5. باطری سازی
  6. دارو و لوازم آرایشی
  7. ریزمغذی ها برای انسانها، حیوانات و گیاهان

 

 

روی در جدول تناوبی

 

30 Zn

 

     
Cu Zn Ga
Ag Cd In

 

 

 

 

 

منابع و پیوندها

1- ASM Handbook Volume 02: Properties and Selection: Nonferrous Alloys and Special-Purpose Materials

2- http://www.material-science.co.uk

3- http://www.engineershandbook.com

4- http://www.engineershandbook.com

5- http://www.chemicalelements.com

6- http://www.madehow.com

7- http://www.zinc.org

8- http://www.ngdir.ir

صفحه مهندسی مواد و متالورژی

مجله علمی ویکی پی جی

جدول تناوبی

 

 

1A

2A

 

 

3A

4A 5A 6A 7A

8A

1

H

 

 

 

 

He

2

3

Li

Na

Be

Mg

 

 

3B

 

4B

 

5B

 

6B

 

7B

 

8B 

 

8B

 

8B

 

1B

 

2B

B

C

N

O

F

Al

Si

P

S

Cl

Ne

Ar

4

5

K

Rb

Ca

Sr

 

Sc

Ti

V

Cr

Mn

Fe

Co

Ni

Cu

Zn

Y

Zr

Nb

Mo

Tc

Ru

Rh

Pd

Ag

Cd

Ga

Ge

As

Se

Br

In

Sn

Sb

Te

I

Kr

Xe

6

7

Cs

Fr

Ba

Ra

La

Ce

Pr

Nd

Pm

Sm

Eu

Gd

Tb

Dy

Ho

Er

Tm

Yb

Lu

Ac

Th

Pa

U

Np

Pu

Am

Cm

Bk

Cf

Es

Fm

Md

No

Lr

*

Hf

Ta

W

Re

Os

Ir

Pt

Au

Hg

**

Rf

Db

Sg

Bh

Hs

Mt

Ds

Rg

Cn

Tl

Pb

Bi

Po

At

Uut

Uuq

Uup

Uuh

Uus

Rn

Uuo

 

دریافت نشان عالی ارزش آفرینی ملی شرکت پاکمن در پنجمین کنگره برند ملی، اقتدار ملی
حضور پاکمن و دریافت نشان عالی ارزش آفرینی ملی شرکت پاکمن در پنجمین کنگره برند مل ...بیشتر
پاکمن; حامی دومین کنفرانس بین المللی نقش مهندسی مکانیک در ساخت و ساز شهری
پاکمن; حامی دومین کنفرانس بین المللی نقش مهندسی مکانیک در ساخت و ساز شهری که در ...بیشتر
هجدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران 97
هجدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران 97   ...بیشتر
هفدهمین نمایشگاه بین المللی تاسیسات ساختمان و سیستم های سرمایشی و گرمایشی تهران 97
هفدهمین نمایشگاه بین المللی تاسیسات ساختمان و سیستم های سرمایشی و گرمایشی تهران ...بیشتر
هفدهمین نمایشگاه صنعت ساختمان و صنایع وابسته مازندران 97
بیستمین نمایشگاه صنعت ساختمان و صنایع وابسته مازندران 97   ...بیشتر
تقویم نمایشگاه های بین المللی سال 1397
نمایشگاه به عنوان يكی از مهمترين بخش های تجاری و اقتصادی ایران با بهره مندی از ف ...بیشتر
دوازدهمین نمایشگاه ساختمان و تاسیسات گرمایشی و سرمایشی زنجان 97
بیستمین نمایشگاه ساختمان و تاسیسات گرمایشی و سرمایشی زنجان 97   ...بیشتر
بیستمین نمایشگاه بین المللی ساختمان شیراز 97
بیستمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان شیراز 97   ...بیشتر
هفدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان و راهسازی بیرجند
هفدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان و راهسازی بیرجند 97     ...بیشتر
شانزدهمین نمایشگاه ساختمان و سیستم های گرمایشی و سرمایشی کرمانشاه
شانزدهمین نمایشگاه صنعت ساختمان و سیستم های سرمایشی و گرمایشی کرمانشاه 97 &nb ...بیشتر
یازدهمین نمایشگاه بین المللی سیستم های سرمایشی و گرمایشی ارومیه 97
چهاردهمین نمایشگاه بین المللی سیستم های گرمایشی و سرمایشی ارومیه 97   ...بیشتر
راندمان بویلر
شاخص های مؤثر در محاسبات راندمان بویلر، یکی از اساسی ترین ضوابط مؤثر در ارتقا سط ...بیشتر
کتاب موتورخانه بخار شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: موتورخانه بخار/ ق ...بیشتر
مقررات ملّي ساختمان ايران مبحث نوزدهم
دانلود فایل PDF مقررات ملی ساختمان ایران-مبحث نوزدهم-صرفه جویی در مصرف انرژی ...بیشتر
راه اندازی سختی گیر نیمه اتوماتیک رزینی
دستور العمل راه اندازی سختی گیر های نیمه اتوماتیک رزینی سختی گیرهای رزینی از ...بیشتر
جانمایی بویلر در موتورخانه
براي عملکرد مناسب بويلرها و تجهيزات وابسته بايد فضاي کافي را در موتورخانه به آن ...بیشتر
کتاب انتخاب بویلر شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: انتخاب بویلر/ قرب ...بیشتر
مراحل آموزش و نگهداری دیگ های بخار سیار
مقدمه از دیرباز استفاده از تجهیزات مولد بخار در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت ...بیشتر
معرفی کتابچه دیگ آبگرم شرکت پاکمن
راه اندازی آموزش و بهره برداری از   Hot Water Boilers   ...بیشتر
معرفی کتابچه موتور خانه استخر
نام مقاله: کتابچه موتور خانه استخر نام نویسنده: دپارتمان پژوهش شرکت پاکمن ...بیشتر
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار براي استفاده بهينه از بویلر ...بیشتر