Posts Tagged ‘ธาตุสังกะสี ธาตุZn ความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับสังกะสี’

สังกะสี (Zinc)

zinc-sheet สังกะสี (Zinc) เป็นธาตุแรกของหมู่ II B จัดเป็นธาตุโลหะ มีเลขอะตอม 30 น้ำหนักอะตอม 65.37 amu จุดหลอมเหลว 419.5 องศาเซลเซียส จุดเดือด 907 องศาเซลเซียส ความหนาแน่น 7.133 g/cc ที่ 25 องศาเซลเซียส เลขออกซิเดชันสามัญ +2 สังกะสีเป็นโลหะที่มีความสำคัญเป็นลำดับ 4 รองจากเหล็กกล้า อะลูมิเนียม และทองแดง เนื่องจากสังกะสีมีเลขออกซิเดชันเพียงค่าเดียวคือ +2  และขาดคุณสมบัติทั่วไปของธาตุทรานซิชัน จึงไม่จัดโลหะสังกะสีอยู่ในกลุ่มโลหะทรานซิชัน แต่เรียกว่าเป็นธาตุหลังทรานซิชัน (post transition element)

การค้นพบ มนุษย์รู้จักนำสังกะสีมาใช้ประโยชน์เป็นเวลานานมาแล้ว แต่เพิ่งจะรู้จักสังกะสีที่อยู่ในรูปของโลหะหรือธาตุอิสระเมื่อเปรียบเทียบกับทองแดงและตะกั่ว ในสมัยอดีตจะใช้สังกะีสีที่อยู่ในรูปของโลหะเจือ เริ่มมีการถลุงและสกัดสังกะสีที่ไม่บริสุทธิ์ในประเทศจีน และิอินเดียประมาณปี ค.ศ. 1000 และนำสังกะสีที่ค่อนข้้างบริสุทธิ์ (slab zinc or spelter) ไปที่ยุโรปในศตวรรษที่ 17 ในขณะนั้นยังไม่มีชื่อเรียกอย่างเป็นทางการ โดยมีชื่อเรียกที่แตกต่างๆกัน เช่น Indian tin, calamine, tutanege หรือ spiauter ในปี ค.ศ. 1697 Lohneyes ได้เรียกชื่อธาตุนี้ว่า “Zink” ต่อมากลายเป็น Zinc

กระบวนการผลิตสังกะสี ด้วยวิธีการสกัดทางโลหะ

หลังจากบดแร่สังกะสีแล้ว จะถูกส่งผ่านไปยังส่วนคัดแยก froth flotation ซึ่งอาศัยคุณสมบัติการละลายได้ที่แตกต่างกัน หลังจากผ่านกระบวนการนี้แล้วจะทำให้ได้ผลิตผลที่มีสังกะสีความเข้มข้นประมาณ 50% ซัลเฟอร์ 32% เหล็ก 13% และ ซิลิกา 5% โดยนำส่วนที่ผ่านการแยกเบื้องต้นแล้ว เข้าสู่กระบวนการต่อไป

กระบวนการย่างแร่ (Roasting) จะเปลี่ยนจาก ZnS2 เป็น ZnO ดังสมการ

2 ZnS + 3 O2 → 2 ZnO + 2 SO2

ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) ที่เกิดขึ้นจะนำไปผลิต กรดซัลฟิวริก(H2SO4) ต่อไป

ขั้นตอนต่อไปเป็นการรีดิวซ์ ZnO ให้เป็น Zn โดยใช้กระบวนการ pyrometallurgy หรือ electrowinning

Pyrometallurgy เป็นกระบวนการรีดิวซ์ ZnO ด้วย คาร์บอน (C) ที่อุณหภูมิ 950 องศาเซลเซียส

2 ZnO + C → 2 Zn + CO2

2 ZnO + 2 CO → 2 Zn + 2 CO2

Electrowinning เป็นการใช้กระบวนการแยกสลายด้วยไฟฟ้า (electrolysis) ทำได้โดยการเปลี่ยนรูป ZnO ให้เป็น ZnSO4 โดยทำปฏิกิริยากับ H2SO4

ZnO + H2SO4 → ZnSO4 + H2O

หลังจากนั้นจึงใช้กระบวนการแยกสลายด้วยไฟฟ้า ก็จะได้สังกะสีบริสุทธิ์

2 ZnSO4 + 2 H2O → 2 Zn + 2 H2SO4 + O2

H2SO4 ที่เกิดขึ้นก็นำกลับมาใช้ในกระบวนข้างต้นได้

การนำไปใช้ประโยชน์

1. ใช้เคลือบผิว(galvanizing) ของเหล็กกล้าเพื่อป้องกันการเกิดสนิม

2. ใช้ในรูปของโลหะเจือ ในการผลิตขึ้นรูปเป็นแผ่นสังกะสี

3. ใช้เป็นส่วนผสมของสีและยาง

4. ใช้เป็นชิ้นส่วนรถยนต์ ฟิวส์ไฟฟ้า ขั้วของถ่านไฟฉาย

5. ใช้เตรียมสารเคมีของสังกะสี

ความเป็นพิษ สังกะสีในรูปธาตุ ไม่ปรากฏความเป็นพิษ หากอยู่ในรูปสารประกอบมีความเป็นพิษอยู่หลายชนิดแต่จัดอยู่ในเกณฑ์ค่อนข้างต่ำ เพราะสามารถถูกขจัดออกจากร่างกายได้อย่างรวดเร็ว

Popularity: 37% [?]

Search
Glassware Chemical Products