فلز روی
پس از مس و آلومینیوم از مهمترین و پرمصرف ترین فلزات و غیرآهنی است و به خاطر خواص مطلوب آن در صنایع متعدد مورداستفاده قرار می گیرد. كاربرد روی، بیشتر گالوانیزه و آلیاژهای مختلف است. به طوری كه می توان گفت ۴۸ درصد روی تولیدی درجهان در صنعت گالوانیزاسیون، ۱۸ درصد در تولید برنج، ۱۵ درصد در تولید آلیاژهای دیگر، ۸ درصد در تولید موادشیمیایی، ۷ درصد در تولید محصولات نیم ساخته و ۴ درصد در سایر زمینه ها به مصرف می رسد. اما ازنظر مصرف نهایی، بررسیها نشان می دهد كه ۴۸ درصد روی تولیدی در صنایع ساختمانی، ۱۰ درصد در تولید ماشین آلات و تجهیزات فنی، ۱۰ درصد در تولید مصنوعات خانگی، ۲۳ درصد در صنایع اتومبیل سازی و حمل ونقل و ۹ درصد در صنایع زیربنایی مورداستفاده قرار می گیرد.
تاریخچه
آلیاژهایی که زینک در آن ها قرار میگیرد از قرنها پیش استفاده میشدهاست. کالاهای برنجی که به ۱۰۰۰–۱۴۰۰ سال پیش بازمیگردند در فلسطین پیدا شدهاند و اشیاء زینکی با ۸۷٪ روی در ترانسیلوانیا ما قبل تاریخ یافت شدهاند. به خاطر نقطه جوش پایین و واکنش شیمیایی این فلز ( زینک جدا شده دود شده و قابل دست یابی نبود) خصوصیات واقعی این فلز در زمان باستان مشخص نشده بود. ساخت آلیاژ برنج به رومیها نسبت داده شده و مربوط به ۳۰ سال پیش از میلاد میباشد. آنها کالامین و مس را با یکدیگر در بوته آهنگری حرارت میدادند که در این عمل اکسید روی در کالامین کاهش میافت و فلز زینک آزاد توسط مس به دام انداخته میشد و به شکل آلیاژ درمیآمد. برنج بدست آمده یا در قالب ریخته میشد یا با چکش به شکلهای مختلف درمیآمد.
خصوصیات قابل توجه
وزن اتمی۶۵٫۳۸ چگالی ۷٫۱۳۳ نقطه ذوب۴۱۹٫۸۳ درجه سانتیگراددرجه سختی بر حسب واحد موهس ۵/۲ دارای ظرفیت۲ درگروهIIB جدول تناوب دارای ایزوتوپهای طبیعی۷۰ -۶۸-۶۶-۶۴ وایزوتوپهای رادیواکتیو۷۲-۷۱-۶۹-۶۵-۶۳-۶۰ روی فلز نرم و سفیدباقابلیت چکش خواری باجلای خاکستری متمایل به آبی قابل حل دراسیدهاوبازهاوغیرقابل حل درآب میباشد.[۲]
روی فلزی است که در Vielle Montagne و Zinkgruvan استخراج میشود و برای آبکاری الکتریکی فولاد مورد استفاده قرار میگیرد. مانند فلزات دیگر به آرامی واکنش نشان میدهد. با اکسیژن و دیگر غیر فلزات ترکیب شده و با اسید رقیق واکنش نشان داده و گاز هیدروژن آزاد میکند. چهارمین فلز متداول و مورد استفاده بوده و بعد از آهن آلومینیوم و مس بیشترین فلزی تولیدی میباشد. حالت اکسیداسیون متداول این عنصر +۲ میباشد.
- استحکام: روی یک فلز ضعیف است که استحکام کششی آن کمتر از نیمی از فولاد کربن است. به طور کلی در کاربردهای باربری مورد استفاده قرار نمی گیرد، اگر چه قطعات مکانیکی ارزان قیمت می توانند از روی روی قالب گرفته شوند.
- سختی: روی خالص دارای سختی کم است و به طور کلی شکننده است، اما آلیاژهای روی در مقایسه با دیگر آلیاژهای ریخته گری دارای مقاومت زیادی می باشند.
- انعطاف پذیری: روی در ۲۱۲ تا ۳۰۲ درجه فارنهایت، هادی و انعطاف پذیر است. اما در درجه حرارت بالا به حالت شکننده تبدیل می شود. با این حال، این خاصیت انعطاف پذیری در آلیاژهای روی، بیشتر از روی خالص است.
- رسانایی: رسانایی روی به عنوان یک فلز، متوسط است. اما خواص الکتروشیمیایی قوی آن در فرایند گالوانیزه و باتری های قلیایی خوب عمل می کند.
مقدار زیادی از روی برای تولید قالب های ریخته گری استفاده می شود که در صنایع خودرو سازی، الکتریکی و سخت افزاری مهم هستند. روی نیز در آلیاژهای مختلف مانند برنج، نقره نیکل و لحیم کاری آلومینیوم استفاده می شود.
اکسید روی به طور گسترده در تولید بسیاری از محصولات مانند رنگ، لاستیک، لوازم آرایشی، دارویی، پلاستیک، جوهر، صابون، باتری، پارچه و تجهیزات الکتریکی استفاده می شود. سولفید روی در ساخت رنگهای روشن، چراغهای فلورسنت و صفحه اشعه ایکس استفاده می شود.
استفاده بعدی از روی به عنوان یک آلیاژ است. روی با آلیاژ مس (به شکل برنج) و با فلزات دیگر ترکیب می شود و در خودروها، اجزای الکتریکی و وسایل خانگی مورد استفاده قرار می گیرند.