زنك Zn

الاكتشاف

استُخدم الزنك في السبائك قبل الاعتراف به فلزًا مستقلًا بزمن طويل. فالنحاس الأصفر، وهو سبيكة من النحاس والزنك، كان يُصنع في العصور القديمة بتسخين النحاس مع خامات الزنك كالكالامين، وأنتجه الرومان على نطاق واسع للعملات والحلي.

إنتاج الزنك الفلزي عسير لأنه يغلي عند درجة حرارة منخفضة نسبيًا ويفلت من الفرن بخارًا. وقد حلّ علماء الفلزات في الهند هذه المشكلة بالتقطير: ففي زاوار براجستان كان الزنك يُصهر على نطاق واسع في العصور الوسطى باستخدام معوجات طينية مقلوبة. وكانت الصين تنتج الزنك بكميات كبيرة بحلول القرنين السادس عشر والسابع عشر، ويُصدَّر إلى أوروبا.

وفي أوروبا حصل ويليام تشامبيون على براءة عملية لصهر الزنك في بريستول عام 1738. وفي عام 1746 عزل الكيميائي الألماني أندرياس سيغيسموند مارغراف الزنك بتسخين الكالامين مع الكربون في أوعية مغلقة، ووصف خصائصه وصفًا منهجيًا، وكثيرًا ما يُنسب إليه اكتشافه في أوروبا.

أصل التسمية

يأتي الاسم من الألمانية Zink التي استخدمها الطبيب باراسيلسوس في القرن السادس عشر. وأصلها غير مؤكد، ويربطها أحد الآراء بكلمة Zinke أو Zinken ومعناها الشوكة أو السن، نسبة إلى المظهر المسنّن لبلورات الزنك. والرمز Zn. ويُسمى في العربية أيضًا «الخارصين».

أهم الاستخدامات

• الجلفنة: يُستخدم نحو نصف الزنك كله في طلاء الفولاذ، فيحميه بأن يتآكل هو أولًا، حتى حيث يُخدش الطلاء.
• السبائك: النحاس الأصفر، وسبائك الزنك للصب بالقوالب في قطع السيارات والأقفال والعُدد.
• البطاريات: الزنك هو المصعد في البطاريات القلوية وبطاريات الزنك والكربون وفي خلايا الزنك والهواء لأجهزة السمع.
• أكسيد الزنك: ينشّط فلكنة المطاط، ويُستخدم في واقيات الشمس والمراهم والدهانات.
• الزراعة والعملات: الزنك عنصر غذائي دقيق يُضاف إلى الأسمدة والأعلاف، والسنت الأمريكي مصنوع في معظمه من الزنك منذ عام 1982.

النظائر

للزنك خمسة نظائر طبيعية: الزنك-64 (نحو 49 في المئة) والزنك-66 (نحو 28 في المئة) والزنك-67 والزنك-68 (نحو 19 في المئة) والزنك-70. وقد يخضع الزنك-70 لاضمحلال بيتا مزدوج بطيء للغاية، لكن الخمسة كلها مستقرة في كل الأغراض العملية. ويُستخدم الزنك-65 المشع، وعمر النصف له نحو 244 يومًا، متتبِّعًا في دراسات الاستقلاب وتآكل الفلزات.

في الحياة اليومية

الزنك ضروري لوظيفة المناعة والتئام الجروح والنمو وحاستي الذوق والشم. ويوجد في المحار واللحوم الحمراء والبذور والمكسرات والبقوليات. ونقص الزنك واسع الانتشار في أجزاء من العالم النامي ويسهم في أمراض الأطفال.

قد يعيق الإفراط في الزنك من المكملات امتصاص النحاس. وقد يصاب اللحّامون الذين يستنشقون أبخرة الفولاذ المجلفن بـحمى أبخرة المعادن، وهي علة تشبه الإنفلونزا.