فلز روی؛ از ویژگی ها تا کاربرد آن
فلز روی بیست و سومین فلز پوسته زمین از نظر فراوانی است. این فلز از لحاظ استحکام و سختی، ضعیف است، اما از نظر انعطاف پذیری روی در ۲۱۲ تا ۳۰۲ درجه فارنهایت، هادی و انعطاف پذیر است. فلز روی پس از فولاد، آلومینیوم و مس، در کنار سرب چهارمین فلز مصرفی جهان است. روی از خاصیت ضدخوردگی قوی ای برخوردار است. در نتیجه حدود نیمی از روی تولیدشده در گالوانیزه روی استفاده می شود. روی در صنایع، لوازم خانگی، آرایشی و پزشکی کاربرد دارد. در ترکیب روی با فلزات دیگر آلیاژهای روی به دست می آید که در صنایع مخالف کاربرد دارند.
فلز روی، از ویژگی ها تا کاربرد آن
فلز روی با نام اختصاری Zn بیست و سومین عنصر موجود در پوسته زمین از نظر فراوانی است. این فلز در صنایع مختلف کاربرد دارد. روی در ذخایر معدنی همراه با سایر فلزات پایه مانند ورق مس و سرب استخراج می‌شود. این فلز در دمای اتاق شکننده و به رنگ آبی – سفید در می‌آید.
تاریخچه فلز روی
فلز روی از قرن‌ها پیش مورد استفاده قرار می گرفته است، اما به خاطر نقطه جوش پایین و واکنش شیمیایی آن خصوصیات واقعی این فلز در زمان باستان مشخص نشده بود. کالاهای برنجی که به هزار تا ۱۴۰۰سال پیش بازمی‌گردند در فلسطین پیدا شده و اشیای با جنس رو با ۸۷ درصد روی در ترانسیلوانیا ماقبل تاریخ پیدا شده اند.
ساخت برنج به رومی‌ها نسبت داده می شود که مربوط به ۳۰ سال پیش از میلاد است. آنها کالامین و مس را با یکدیگر در بوته آهنگری حرارت می‌دادند که در این عمل اکسید روی در کالامین کاهش می یافت و فلز روی آزاد توسط مس به دام انداخته می شد و به شکل آلیاژ در می‌آمد. برنج به دست آمده یا در قالب ریخته شده یا با چکش به شکل‌های مختلف درمی آمد.
ویژگی های فلز روی
روی مانند فلزات دیگر به آرامی واکنش نشان می‌دهد. با اکسیژن و دیگر غیرفلزات ترکیب شده و با اسید رقیق واکنش نشان داده و گاز هیدروژن آزاد می‌کند.
از نظر استحکام روی یک فلز ضعیف به شمار می رود که استحکام کششی آن کمتر از نیمی از فولاد کربن است، از این رو در کاربردهای باربری مورد استفاده قرار نمی گیرد، اگرچه قطعات مکانیکی ارزان قیمت می توانند از روی فلز روی قالب گرفته شوند.
از نظر سختی، روی خالص سختی کمی دارد و به صورت کلی شکننده است، اما آلیاژهای روی در مقایسه با دیگر آلیاژهای ریخته گری دارای مقاومت زیادی هستند.
از نظر انعطاف پذیری نیز فلز روی در ۲۱۲ تا ۳۰۲ درجه فارنهایت، هادی و انعطاف پذیر است، ولی در درجه حرارت بالا شکننده می شود. با این حال، این خاصیت انعطاف پذیری در آلیاژهای روی، بیشتر از روی خالص است. از نظر رسانایی نیز روی یک فلز متوسط محسوب می شود، ولی خواص الکتروشیمیایی قوی آن سبب می شود که در فرایند گالوانیزه و باتری های قلیایی خوب عمل کند.
کاربرد روی
فلز روی پس از فولاد، آلومینیوم و مس، در کنار سرب چهارمین فلز مصرفی جهان به شمار می رود. روی خاصیت ضدخوردگی قوی ای دارد. در نتیجه، حدود نیمی از روی تولید شده در گالوانیزه روی استفاده می شود که در این فرآیند، اضافه کردن لایه نازک روی بر روی آهن یا فولاد برای جلوگیری از زنگ زدگی است و یک فرآیند برای محافظت از فلز در برابر خوردگی ناخواسته است.
مقدار بسیاری از روی برای تولید قالب های ریخته گری مرود استفاده قرار می گیرد که در صنایع خودرو سازی، الکتریکی و سخت افزاری مهم به شمار می روند.
اکسید روی به صورت گسترده در تولید بسیاری از محصولات مانند رنگ، لاستیک، لوازم آرایشی، دارویی، پلاستیک، جوهر، صابون، باتری، پارچه و تجهیزات الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد. سولفید روی در ساخت رنگ های روشن، چراغ های فلورسنت و صفحه اشعه ایکس نیز استفاده می شود.
مصارف صنعتی فلز روی
اکسید روی، برای رنگ سفید و همچنین کاتالیزور در تولید لاستیک کاربرد دارد. همچنین، این ماده را برای محافظت لاستیک‌های پلیمری از اشعه ماورای بنفش مورد استفاده قرار می گیرد. علاوه بر این، از خواص این اکسید در وریستور و دستگاه‌های کپی استفاده می‌شود.
همچنین برای حفاظت از چوب‌ها در مقابل آتش‌سوزی و سایر عوامل دیگر، از روی بهره گرفته می شود. علاوه بر این فلز روی، در تولید رنگ‌های درخشنده و صفحات نمایشگر اشعه ایکس کاربرد دارد. از بلورهای این ترکیب در لیزرها نیز استفاده می شود. روی-پریتیون نیز برای تهیه رنگ‌های ضد جرم و لجن به کار گرفته می شوند.
در مدل‌های کوچک از موشک، پودر روی به عنوان سوخت مورد استفاده قرار می گیرد. زمانی که مخلوط فشرده‌ای از 70 درصد پودر این فلز به همراه 30 درصد پودر گوگرد، شعله‌ور شود، واکنش شیمیایی شدیدی به همراه دارد.
مصارف دارویی روی
روی جزو فلزاتی است که برای انسان، حیوانات و گیاهان مفید به شمار می رود. در بسیاری از قرص‌های مکمل از اشکال مختلف روی همچون زینک استات (استات روی) و زینک گلوکونات استفاده می شود. این مکمل‌ها به خصوص در کشورهای فقیر برای پیشگیری از فقر روی، توصیه می کنند. به صورت معمول، زینک استات یا زینک گلوکونات در درمان سرماخوردگی موثر است، به طوری که مصرف دوز مشخصی از آن در طول 24 ساعت اولیه بیماری، طول دوره سرماخوردگی در بزرگسالان را به شدت کاهش می‌دهد. کاهش روی در بدن، بی‌اشتهایی را به همراه دارد. در برخی موارد، از ترکیبات روی برای افزایش وزن بهره گرفته می شود. علاوه بر این، پماد زینک اکسید برای آفتاب‌سوختگی‌ها یا سوختگی‌های ناشی از گرما یا سوز سرما نیز مفید واقع می شود.
نقش بیولوژیکی روی
فلز روی جزو عناصری است که به مقدار کمی در بدن موجودات زنده و گیاهان وجود دارد و برای عملکرد بیش از 300 آنزیم و 1000 «عامل رونویسی» ضروری است. از این رو مصرف روی در رژیم غذایی بسیار ضروری است که در بهبود سیستم ایمنی و ترمیم بافت‌ها موثر واقع می شود و مصرف روزانه 11 و ۸ میلگرم از روی توصیه شده است.
آلیاژهای روی
روی نیز در آلیاژهای مختلف مانند برنج، نقره نیکل و لحیم کاری آلومینیوم مورد استفاده قرار می گیرد. برنج، آلیاژی از مس و روی با درصد 3-45 است که بسته به نوع آلیاژ، این ترکیب درصد متفاوت خواهد بود. برنج به صورت کلی نسبت به مس، به چکش‌خواری و استحکام بیشتری نیاز دارد و به صورت ویژه در برابر خوردگی مقاوم است. این خواص، علت اصلی بهره‌گیری از این آلیاژ در تجهیزات مخابراتی، سخت‌افزارها، آلات موسیقی و شیرآلات آب است.
از آلیاژهای دیگری که روی در آنها مورد استفاده قرار می گیرد، می‌توان به ورشو (نیکل نقره)، سیم لحیم و برنز اشاره کرد. علاوه بر این، در تاسیسات و لوله‌کشی‌ها از روی به جای آلیاژهای قلع-سرب بهره گرفته می شود.
مطالب مرتبط
