روی ( کالامین )
کلوخه کالامین:
عیار روی% |
عیار سرب% | رطوبت% | ابعاد (mm) |
۹-۶ | ۳-۱ | ۳-۱ |
۵۰۰-۰ |
روی ، یکی از عناصر شیمیایی در جدول تناوبی است که نماد آن Zn و عدد اتمی آن ۳۰ میباشد.
پیدایش
روی ، بیست و سومین عنصر در پوسته زمین از نظر فراوانی میباشد. بسیاری از سنگهای معدنی سنگین استخراج شده حاوی ۱۰% آهن و ۴۰-۵۰% روی میباشند. معادنی که از آنها روی استخراج میشود، شامل Sphakrite , Zinc Blende , Smith sonite , Calamine , Franklinite میشوند.
خصوصیات قابل توجه
روی ، فلزی است که در Vielle Montagne و Zinkgruvan استخراج میشود و برای آبکاری فولاد مورد استفاده قرار میگیرد. مانند فلزات دیگر بهآرامی واکنش نشان میدهد. با اکسیژن و دیگر غیر فلزات ترکیب شده ، با اسید رقیق واکنش نشان داده ، گاز هیدروژن آزاد میکند. چهارمین فلز متداول و مورد استفاده بوده ، بعد از آهن ، آلومینیوم و مس ، بیشترین فلز تولیدی میباشد. حالت اکسیداسیون متداول این عنصر +۲ است.
کاربردها
روی برای آبکاری فلزات استفاده میشود تا از زنگ زدگی آنها جلوگیری کند.
روی در آلیاژهایی نظیر برنج ، Nickel Silver ، فلز ماشین تحریر ، فرمولهای مختلف لحیم نقره آلمانی و …. بکار میرود.
برنج ، بخاطر استقامت و مقاومت در برابر زنگ زدگی و خوردگی کاربردهای وسیعی دارد.
روی بطور گسترده در صنعت خودرو سازی در Die Casting ها استفاده میشود.
روی لولهای بهعنوان قسمتی از محتوی باطریها مورد استفاده قرار میگیرد.
اکسید روی بهعنوان رنگدانههای سفید در رنگهای آبی و همچنین بهعنوان فعال کننده در صنعت Rubber استفاده میشود. بهعنوان Over the counter ointment بهصورت لایه نازکی بر روی پوست بیحفاظ صورت و بینی استفاده میشود تا از کم شدن آب پوست جلوگیری کرده ، در برابر آفتاب سوختگی در تابستان و باد زدگی در زمستان از پوست محافظت کند. استفاده از آن برای کودکان در هر مرحله از عوض کردن کهنه کودک توصیه میشود، زیرا از تحریکات پوستی جلوگیری میکند.
کلرید روی بهعنوان بوگیر و همچنین محافظ چوب نیز مورد استفاده قرار میگیرد.
سولفید روی در رنگدانههای درخشان ، برای تولید عقربههای ساعت و موارد دیگری که در تاریکی میدرخشد، استفاده میشود.
محلولهای ضدعفونی کننده ای که از Calamine ساخته شده و ترکیبی از Zn-Hydroxy-Carbonate و سیلیکات است، برای درمان جوشهای پوستی استفاده میشود.
فلز روی شامل ویتامینهای مورد مصرف روزانه و مواد معدنی نیز میباشد و با توجه به فلزات دیگر ، این فلز دارای خاصیت ضد اکسیداسیون است که از پیری زود رس پوست و مفصلهای بدن محافظت میکند.
با بررسی خواص روی به این نتیجه رسیدهاند که این عنصر میتواند به بهبودی بعد از عمل جراحی سرعت بخشد.
Zinc Gluconate Glycine از قرصهای مکیدنی برای درمان سرما خوردگی و التهاب دهان و لوزهها میباشد.
نقش بیولوژیکی
روی از عناصر ضروری زندگی انسان است که برای بقا و زندگی انسان لازم است. کمبود روی در حیوانات موجب افزایش وزن میشود. روی در انسولین ، Zinc Finger Proteinsو آنزیمهایی مانند Super Oxide Dismutase وجود دارد. بر اساس بسیاری از منابع ، مصرف قرصهای حاوی روی میتواند در برابر سرماخوردگی و آنفولانزا ایمنی ایجاد کند. با این حال هنوز بر سر این مساله اختلاف نظر وجود دارد.
ترکیبات
اکسید روی معروفترین ترکیبی است که بطور گسترده در ترکیبات روی مورد استفاده قرار میگیرد و بهعنوان رنگدانه سفید در رنگها استفاده میشود. همچنین در صنعت Rubber کاربرد داشته و بهعنوان Opaque Sunscreen فروخته میشود. دیگر ترکیبات روی به استفاده غیر صنعتی میرسند، مانند: کلرید روی در بو گیر ، سولفید روی در رنگهای شبتاب و متیل روی در آزمایشگاه شیمی آلی. تقریبا یک چهارم فراوردههای روی بهصورت ترکیبات روی مورد مصرف قرار میگیرند.
ایزوتوپها
روی طبیعی در ۴ ایزوتوپ پایدار تشکیل شده است: Zn-64 , Zn-66 , Zn-67, Zn-68 که در این میان ، Zn-64 فراوانترین آنها (۴۸٫۶% فراوانی طبیعی) میباشد. برای این عنصر ۲۲ رادیو ایزوتوپ اکتیو شناسایی شده است که در میان آنها ، Zn-65 با نیمه عمر ۲۴۴٫۲۶ روز و Zn-72 با نیم عمر ۴۶٫۵ ساعت پایدارترین و فراوانترین ایزوتوپ میباشند. دیگر ایزوتوپهای رادیو اکتیو این عنصر ، نیمه عمرهای کمتر از ۱۴ ساعت و بیشتر آنها نیمه عمری کمتر از یک دقیقه دارند. این عنصر همچنین ۴ حالت متا دارد.
هشدارها
فلز روی ، سمی نیست، اما حالتهایی به نام Zinc Shakes و یا Zinc Chills وجود دارند که با استنشاق اکسید روی تازه و خالص تحریک میشوند.
شناخت محیط رشد روی
روی در تولید و فعالیت آنزیمها ، همچنین در ایجاد پروتئین موثر است. کمبود روی باعث کوچک ماندن برگهای گیاه و کوتاه شدن فاصله میان گرهها میشود. واکنش خاک ، بر قابل استفاده بودن روی برای گیاه ، موثر میباشد. معمولاً در خاکهای قلیایی و در حاکهای محتوی فسفر بیش از حد ، روی غیر قابل استفاده میگردد. در خاکهای شنی ، بهراحتی شسته شده ، از زمین خارج میشود. برای رفع کمبود روی ، سولفات روی را به خاک اضافه میکنند. هر چند که شرایط خاکهای ایران سولفات روی شدیداً تثبیت میشود و بازده آن کم است و بصورت Zn EDTA بازده بیشتری دارد.
تحلیل صنعت روی
فلز روی از جمله پرمصرف ترین فلزات غیر آهنی محسوب می شود، به گونه ای که به لحاظ مصرف بعد از آلومینیوم، مس و فولاد در رتبه چهارم قرار دارد. مهندسین از قطعات فلز روی که مورد عملیات حرارتی تحت فشار قرار گرفته برای ساخت هزاران قطعه در صنعت خودرو سازی سبک و سنگین، لوازم خانگی و تجهیزات مهندسی استفاده می کنند. دامنه این محصولات، قالب های صنعتی، پمپ های آب، ماشین لباسشوئی، دستگاههای خوراک پزی و کاربراتور اتومبیل را در بر می گیرد. در برخی کشورها از ورقه های این فلز برای پوشش ساختمانها، زه کشی آبراه ها و ساخت صفحات مقاوم در برابر شرایط مختلف جوی استفاده می کنند.مهمترین مصارف روی در ذیل آورده شده است: گالوانیزاسیون ۵۰% ، آلیاژمس و روی(برنج) ۱۷% ، سایر آلیاژ های روی ۱۷% ، شیمیایی و دارویی ۶% ، متفرقه ۱۰%
ذخیره معدن انگوران ۹ میلیون تن با متوسط عیار روی عیار ۲۵ در صد است. با در نظر گرفتن ۸۰% بازیابی، تولید سالیانه ۷۵۰ هزار تن خاک روی انگوران در حدود ۱۵۰ هزار تن از ظرفیت واحد روی را پوشش می دهد که معادل ۸۰ در صد از ظرفیت ۱۸۷ هزار تنی روی کشور است.قسمت اعظمی از تولید روی کشور در استان زنجان صورت می گیرد که حدود ۸۰% از این تولیدات به خارج از کشور صادر می شوند.
میزان ذخیره قطعی روی (فلز محتوی) جهان حدود ۲۲۰ میلیون تن و تولید سالیانه جهان در حدود ۱۰ میلیون تن است. ذخیره فلز محتوای معدن انگوران در شرایط حاضر ۲,۲۵۰,۰۰۰ تن فلز روی است که براحتی در کارخانجات کشور فرآوری می شوند و نهایتاً قسمت اعظمی از آن به خارج از کشور صادر می شوند حال آنکه ذخیره فلز محتوای معدن مهدی آباد حدود ۱۶ میلیون تن روی است، از این مقدار طی ۲۵ سال ۷,۴۷۵,۰۰۰ تن فلز روی با احداث کارخانه در حالت بهینه اقتصادی، قابل استحصال خواهد بود. بنابراین معدن مهدی آباد تنها با احداث کارخانه ای با فن آوری های جدید می تواند تاثیر بسزایی در تولید جهانی روی داشته باشد.