Цайры гэж юу вэ? Формула, цайрын нэгдлүүд. Цайрын хэрэглээ

2024 Зохиолч: Angel Austin | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-02 17:52

Эрт дээр үеэс нээсэн боловч гайхалтай шинж чанараараа өнөөдрийг хүртэл ашиглалтын ач холбогдлоо алдаагүй байгаа металлуудын нэг бол цайр юм. Түүний физик, химийн шинж чанар нь материалыг олон төрлийн үйлдвэр, өрхөд ашиглах боломжийг олгодог. Мөн хүний эрүүл мэндэд ихээхэн нөлөө үзүүлдэг.

Элементийн нээлтийн товч түүх

Цайр гэж юу вэ гэдгийг манай эринээс өмнө хүмүүс мэддэг байсан. Эцсийн эцэст тэд энэ металл агуулсан хайлшийг ашиглаж сурсан юм. Египетчүүд зэс, цайр агуулсан хүдрийг ашиглаж, хайлш хийж, маш бат бөх, исэлдэлтэнд тэсвэртэй материал гаргаж авсан. Энэ материалаар хийсэн гэр ахуйн эд зүйлс, аяга таваг олдсон.

Цайрын нэр нь МЭ 16-р зууны үеийн эмч Парацельсийн зохиолд байдаг. Мөн тэр үед Хятадууд металлыг идэвхтэй ашиглаж, түүнээс зоос цутгаж эхлэв. Аажмаар энэ бодис, түүний сайн техникийн шинж чанаруудын талаархи мэдлэг Европ руу шилждэг. Дараа нь Германд Англид цайр гэж юу болох, хаана хэрэглэж болохыг олж мэдсэн.

Гулин бол эрт дээр үеэс Кипр, хожим нь ашиглагдаж байсан анхны бөгөөд хамгийн алдартай хайлшуудын нэг юм. Герман болон бусад улс.

Нэр нь латин цайраас гаралтай боловч уг гарвал нь бүрэн тодорхой бус байна. Хэд хэдэн хувилбар байна.

1. Герман zinke-ээс "цэг" гэж орчуулагддаг.
2. "Цагаан бүрхүүл" гэсэн утгатай латин цайраас гаралтай.
3. Перс "чэн", чулуу гэсэн утгатай.
4. Хуучин герман цинко нь "товруу", "нүдний шарх" гэж орчуулагддаг.

Элемент одоогийн нэрээ зөвхөн 20-р зууны эхээр авсан. Хүний биед цайрын ионуудын ач холбогдлыг харьцангуй саяхан (XX зуун) мэддэг болсон. Үүнээс өмнө энэ элементтэй холбоотой ямар ч өвчин байгаагүй.

Гэсэн хэдий ч эрт дээр үед олон ард түмэн залуу хурганы махаар хийсэн шөлийг өвчнийг эдгээх, хурдан эдгээх хэрэгсэл болгон ашигладаг байсан нь мэдэгдэж байна. Өнөөдөр бид энэ хоолонд маш их байдаг цайрын ионуудын ачаар үр дүнд хүрсэн гэж хэлж болно. Энэ нь цусны эргэлтийг сэргээх, ядаргаа тайлах, тархины үйл ажиллагааг идэвхжүүлэхэд тусалсан.

Цайрын элемент: шинж чанар

Энэ элемент нь үечилсэн системд хоёрдугаар бүлгийн хажуугийн дэд бүлэгт байрладаг. Ардын дугаар 30, цайрын масс - 65, 37. Цорын ганц бөгөөд тогтмол исэлдэлтийн төлөв нь +2. Атомын гаднах давхаргын цахим тохиргоо 4s2.

Хүснэгтэнд цайр, зэс, кадми, хром, манган болон бусад олон металлууд шилжилтийн металлууд юм. Эдгээрт электронууд гадаад ба өмнөх d ба f энергийг дүүргэдэг бүх зүйлс орнодэд түвшин.

Шилжилтийн металлуудад цагаан алтны бүлэг (Алт, Иридиум, Палладий, Платинум, Осми болон бусад) багтдаг. Эдгээр нь бүгд өөр өөр зохицуулалтын тоо бүхий цогцолбор үүсгэгч үүрэг гүйцэтгэдэг цогц нэгдлүүд үүсдэгээрээ тодорхойлогддог. Энэ бүхэн нь бидний авч үзэж буй элементийн хувьд ердийн зүйл юм.

64-өөс 70 хүртэлх массын тоотой байгалийн тогтвортой 5 изотоп байдаг. 65Zn нь цацраг идэвхт, хагас задралын хугацаа 244 хоног.

Цайр нь энгийн бодис

Хэвийн хэлбэрээрээ цайр гэж юу вэ? Энэ нь метал, мөнгөлөг цэнхэр өнгөтэй, агаарт хамгаалалтын ислийн хальсаар бүрхэгдсэн байдаг. Үүнээс болоод нэг их гялалздаггүй юм шиг байна лээ. Гэсэн хэдий ч хальсыг арилгасны дараа цайр нь бүх металлын шинж чанарыг харуулдаг - сайхан гялбаа, туяа.

Байгальд олон төрлийн ашигт малтмал, хүдэрт байдаг. Тиймээс хамгийн түгээмэл нь:

• цайрын хольц, эсвэл сфалерит;
• kleyofan;
• марматит;
• wurtzite;
• smithsonite;
• каламин;
• зинкит;
• виллемит;
• франкленит болон бусад.

Холимог хүдрийн нэг хэсэг болох цайр нь ихэвчлэн түүний байнгын хамтрагчидтай хамт олддог, тухайлбал:

• Таллий;
• Герман;
• Индиум;
• Галли;
• Кадми.

Нийтдээ энэ металл дэлхийн царцдасын 0.076%-ийг эзэлдэг. Энэ нь зэсээс арай илүү юм. Мөн далайн усанд 0.07 мг/л энэ бодис агуулагддаг.

Энгийн бодис болох цайрын томъёо нь Zn юм. талсттор нь зургаан өнцөгт, нягт. Химийн бондын төрөл - металл.

Физик шинж чанар

Олон шинж чанарыг зааж өгч болно.

1. Өнгө - мөнгөлөг хөх.
2. Нягт - 7.13 г/см3.
3. Халах цэг - 420 оС (хайлдаг металлын бүлэгт хамаарна).
4. Хэвийн нөхцөлд эмзэг бодис.
5. Буцлах цэг - 906 oC.
6. 100-150 oC хүртэл халах үед уян хатан чанар, уян хатан чанар нэмэгдэж, утас болон тугалган цаас руу өнхрөх боломжтой болно.
7. 200 гаруй oC нь амархан нунтаглаж саарал нунтаг болж, уян хатан чанараа алддаг.
8. Маш сайн удирдаач.
9. Дулаан дамжуулалт сайн, дулаан багтаамж сайн.

Ийм физик үзүүлэлтүүд нь металыг бусад элементүүдтэй хослуулан ашиглах боломжийг олгодог. Жишээлбэл, цайрын хайлш - гууль нь маш алдартай.

Химийн шинж чанар

Хэвийн нөхцөлд металлын гадаргуу нь цайрын исэл гэсэн саарал цагаан бүдэг бүрээсээр шууд хучигддаг. Энэ нь агаарын хүчилтөрөгч нь цэвэр бодисыг агшин зуур исэлдүүлдэгтэй холбоотой.

Гэхдээ цэвэр металлыг чийгтэй задгай агаарт удаан хадгалвал нүүрсхүчлийн хийгээр устгагдах болно. Энгийн бодис цайр хэрхэн хариу үйлдэл үзүүлдэг вэ:

• галоген;
• халкоген;
• хүчилтөрөгч;
• хүчил;
• шүлт;
• аммиак ба аммони (түүний давс);
• сул металлууд.

Үгүйазоттой урвалд ордог. Хэрэв бид химийн хувьд туйлын цэвэр цайр авбал энэ нь жагсаасан бодисуудтай урвалд орохгүй.

Цайрыг амфотер металл гэдэг нь ойлгомжтой. Шүлттэй урвалд орохдоо нийлмэл нэгдлүүд болох гидроксозинкатуудыг үүсгэдэг.

Цайрын нэгдлүүд

Эдгээр хэд хэдэн үндсэн ангилал байдаг:

1. Цайрын цахиур.
2. Гурвалсан карбид - Ni_3ZnC.
3. Цайрын галогенид (хлорид, фтор, иодид, бромид).
4. Сульфид, селенид, цайрын арсенид.
5. Фосфид ба борид.
6. Металл аммиакийн уусмалтай харилцан үйлчилснээр үүссэн амины цогцолборууд.
7. Цианид, тиосульфат, тиоцианатууд нь усан уусмалд тус тусын цогцолбор хэлбэрээр байдаг.
8. Цайрын исэл ба гидроксид нь гидроксозинкатуудын цогцолборыг авахад хэрэглэгддэг амфотерийн нэгдлүүд юм.

Тухайн элементийн ихэнх нэгдлүүдийг химийн үйлдвэр эсвэл бусад үйлдвэрүүдэд (хэрэгсэл, гэр ахуйн синтез, будаг, лакны үйлдвэр) ашигладаг.

Цайрын ислийг анагаах ухаанд өргөн хэрэглэдэг. Энэ нь үрэвслийн эсрэг сайн нөлөөтэй, бага зэрэг хатааж, бактерийг устгадаг. Тиймээс гоо сайхны бүтээгдэхүүнд батга, хар батга, хар батга болон бусад арьсны өвчнийг эмчлэхэд ашигладаг.

Цайрын давс

Давхар ба нийлмэл бус, өөрөөр хэлбэл гадны өнгөт ион агуулаагүй бараг бүх давс нь өнгөгүй талст бодис юм. Ашиглалтын хувьд хамгийн алдартайэрэгтэй бол дараах хүмүүс.

1. Цайрын хлорид - ZnCL_{2. Нэгдэлийн өөр нэр нь гагнуурын хүчил юм. Гаднах нь энэ нь агаараас чийгийг сайн шингээдэг цагаан талст юм. Гагнуурын өмнө металлын гадаргууг цэвэрлэх, эслэг авах, батерейнд хийх, ариутгалын бодис болгон боловсруулахаас өмнө модыг шингээхэд ашигладаг.}
2. Цайрын сульфид. Цагаан нунтаг, халах үед хурдан шар өнгөтэй болдог. Энэ нь цэвэр металлаас ялгаатай нь өндөр хайлах цэгтэй. Энэ нь дэлгэц, хавтан болон бусад зүйлд хэрэглэсэн гэрэлтэгч найрлагыг үйлдвэрлэхэд хэрэглэгддэг. Хагас дамжуулагч.
3. Цайрын фосфид нь хаздаг амьтдыг (хулгана, харх) устгахад хэрэглэдэг түгээмэл хор юм.
4. Смитсонит, эсвэл цайрын карбонат - ZnCO_{3. Усанд уусдаггүй өнгөгүй талст нэгдэл. Энэ нь нефтийн химийн үйлдвэрлэл, түүнчлэн торго үйлдвэрлэх урвалд ашиглагддаг. Энэ нь хөрсөнд бордоо болгон ашигладаг органик синтезийн катализатор юм.}
5. Цайрын ацетат - (CH₃COO)_{2Zn. Ямар ч төрлийн уусгагчд амархан уусдаг өнгөгүй талстууд. Энэ нь химийн, анагаах ухаан, хүнсний үйлдвэрт өргөн хэрэглэгддэг. Нозофарингитыг эмчлэхэд хэрэглэдэг. Энэ нь E650 хүнсний нэмэлт болгон ашиглагддаг - амьсгалыг сэргээж, бохьтой хамт шүдэнд товруу үүсэхээс сэргийлдэг. Энэ нь мөн будагч бодис, модыг хадгалах, хуванцар үйлдвэрлэх болон бусад органик синтез хийхэд ашиглагддаг. бараг хаа сайгүй үүрэг гүйцэтгэдэгдарангуйлагч.}
6. Цайрын иодид - цагаан талстыг рентген зурагт, батерейнд электролит болгон, электрон бичил судалгаанд будагч бодис болгон ашигладаг.
7. Цайры нь азоттой урвалд ордоггүй тул шууд нийлэгжүүлж авах боломжгүй хар эсвэл хар ногоон талстууд. Металл аммиакаас үүссэн. Өндөр температурт цайр ялгарахын тулд задалдаг тул үүнийг олж авахад ашигладаг.
8. Цайрын нитрат. Өнгөгүй гигроскопийн талстууд. Цайрыг ийм хэлбэрээр ашиглах нь нэхмэлийн болон арьс ширний үйлдвэрүүдэд даавууг будах зориулалттай.

Цайрын хайлш

Дээр дурдсанчлан хамгийн түгээмэл цайрын хайлш байдаг - гууль. Тэр бол эрт дээр үеэс мэдэгдэж байсан бөгөөд өнөөг хүртэл хүмүүс идэвхтэй ашигладаг. Энэ юу вэ?

Гулин нь зэс, цайр бөгөөд бусад хэд хэдэн металлтай нийлж хайлшийг илүү гялалзуулж, хүч чадал, галд тэсвэртэй болгодог. Найрлага дахь цайр нь хайлшийн элемент, зэс - гол нь. Материалын өнгө нь шаргал өнгөтэй, гялалзсан боловч ил задгай агаарт чийглэг орчинд хар өнгөтэй болно. Хайлах цэг нь ойролцоогоор 950 oC, цайрын агууламжаас хамаарч өөр өөр байж болно (цайры их байх тусам температур буурна).

Материалыг хуудас, хоолой болгон сайтар өнхрүүлж, контактаар гагнаж байна. Техникийн шинж чанар сайтай тул дараах элементүүдийг эндээс хийсэн болно:.

1. Машины эд анги болон төрөл бүрийн техникийн төхөөрөмж.
2. Хэрэг болонтамгатай бүтээгдэхүүн.
3. Самар, боолт, хоолой.
4. Төрөл бүрийн тээврийн хэрэгслийн холбох хэрэгсэл, бут, зэврэлтээс хамгаалах эд анги.
5. Үзэх дэлгэрэнгүй.

Дэлхийд олборлох гэж байгаа металлын дийлэнх нь энэ хайлшийг үйлдвэрлэхэд зарцуулагддаг.

Металл хоорондын нэгдлүүдийн өөр нэг төрөл бол цайрын антимонид юм. Түүний томьёо нь Zn₄Sb_{3. Энэ нь мөн транзистор, дулааны зураг авагч, соронзон эсэргүүцэлтэй төхөөрөмжүүдэд хагас дамжуулагч болгон ашигладаг хайлш юм.}

Цайрын болон түүний нэгдлүүдийн хэрэглээ маш өргөн бөгөөд бараг бүх нийтийг хамарсан нь ойлгомжтой. Энэ металл нь зэс, хөнгөн цагаан, мөнгө ба алт, манган, төмөр зэрэг алдартай. Үүний ач холбогдол нь зэврэлтээс хамгаалах материал болох техникийн зориулалтаар онцгой ач холбогдолтой юм. Эцсийн эцэст энэ нь байгалийн энэхүү хор хөнөөлтэй үйл явцаас хамгаалахын тулд төрөл бүрийн хайлш, бүтээгдэхүүнийг бүрхсэн цайр юм.

Биологийн үүрэг

Цайр нь анагаах ухаан, биологийн хувьд юу вэ? Энэ нь организмын амьдралд чухал уу, хэр том вэ? Цайрын ионууд амьд биетэд л байх ёстой гэсэн үг. Үгүй бол алдагдал нь дараах үр дагаварт хүргэнэ:

• цус багадалт;
• бага инсулин;
• харшил;
• турах, ой санамж муудах;
• ядаргаа;
• сэтгэл гутрал;
• алсын хараа муудах;
• цочромтгой байдал болон бусад.

Хүний биед цайрын ион төвлөрдөг гол газрууд нь нойр булчирхай, элэг, булчингууд юм. Түүнчлэн, энэ металл нь нэг хэсэг юмихэнх ферментүүд (жишээлбэл, нүүрстөрөгчийн ангидраз). Тиймээс ихэнх катализийн урвалууд цайрын оролцоотой явагддаг.

Ионууд яг юу хийдэг вэ?

1. Эр бэлгийн даавар болон үрийн шингэний нийлэгжилтэнд оролцоно.
2. Витамин Е-ийн шимэгдэлтийг дэмжинэ.
3. Бие дэх архины молекулыг задлахад оролцоно.
4. Тэд олон дааврын (инсулин, өсөлтийн даавар, тестостерон болон бусад) нийлэгжилтэнд шууд оролцдог.
5. Цус төлжүүлэх, гэмтсэн эдийг эдгээхэд оролцдог.
6. Тосны булчирхайн шүүрлийг зохицуулж, үс, хумсны хэвийн ургалтыг дэмжиж, арьсны нөхөн төлжилтийг дэмжинэ.
7. Бие махбодоос хорт бодисыг гадагшлуулж, дархлааг бэхжүүлэх чадвартай.
8. Амтлах мэдрэмж, үнэр үүсэхэд нөлөөлдөг.
9. Транскрипц, А аминдэмийн солилцоо, нуклейн нийлэгжилт, задралын үйл явцад оролцдог.
10. Эсийн өсөлт, хөгжлийн бүх үе шатанд оролцдог ба генийн илэрхийлэлд оролцдог.

Энэ бүхэн энэ металл ямар чухал болохыг дахин нотолж байна. Биологийн систем дэх түүний үүргийг зөвхөн 20-р зуунд тодруулсан. Хэрэв хүмүүс цайр дээр суурилсан эмийн эмчилгээний талаар мэддэг байсан бол өнгөрсөн үеийн олон бэрхшээл, өвчнөөс зайлсхийх боломжтой байсан.

Бие махбодид энэ элементийг хэрхэн зөв байлгах вэ? Хариулт нь ойлгомжтой. Та цайр агуулсан хоол идэх хэрэгтэй. Жагсаалт нь урт байж болох тул бид зөвхөн хамгийн их тоотой жагсаалтыг жагсаавАсуудалтай зүйл:

• самар ба үр;
• буурцагт ургамал;
• мах;
• далайн хоол, ялангуяа хясаа;
• үр тариа, талх;
• сүүн бүтээгдэхүүн;
• ногоон, ногоо, жимс.

Хүний хэрэглээ

Цайрыг аль салбар, үйлдвэрүүд ашигладаг талаар ерөнхийд нь дурьдсан. Энэ металл болон түүний хайлшийн үнэ нэлээд өндөр байна. Жишээлбэл, 0.6 х 1.5 хэмжээтэй гуулин хуудас нь ойролцоогоор 260 рубль болно. Энэ нь нэлээд үндэслэлтэй, учир нь материалын чанар нэлээд өндөр.

Тиймээс металл цайр, өөрөөр хэлбэл энгийн бодис болгон ашигладаг:

• төмөр, ган бүтээгдэхүүнийг зэврэлтээс хамгаалах зориулалттай;
• батерейнд;
• хэвлэл;
• органик нийлэгжилтийн бууруулагч ба катализаторын хувьд;
• металлургид бусад металлыг уусмалаас нь тусгаарлах.

Цайрын ислийг бидний өмнө дурдсан гоо сайхны зориулалтаар ашиглахаас гадна резин үйлдвэрлэхэд дүүргэгч, будагны цагаан пигмент болгон ашигладаг.

Янз бүрийн цайрын давс хэрэглэдэг газруудад эдгээр нэгдлүүдийг авч үзэхдээ бид ярилцсан. Мэдээжийн хэрэг, ерөнхийдөө цайр болон түүний бодисууд нь аж үйлдвэр, анагаах ухаан болон бусад үйлдвэрүүдэд чухал бөгөөд чухал бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд үүнгүйгээр олон процесс боломжгүй эсвэл маш хэцүү байх болно.