1 Әдеби шолу

1. Мырыш пен оның қосылыстарының физикалық және химиялық сипаттамасы

Мырыш Д.И.Менделеевтің Периодтық жүйесінің ІІ тобының қосымша топшасында орналасқан. Мырыш атомындағы электрондардың деңгейлер бойынша орналасуы келесідей: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s². Мырыштың 5 тұрақты және 9 радиоактивті изотобы белгілі.Мырыш табиғатта кең таралған, оның жер қыртысындағы үлесі 1,5^.10^-3%. Мырышы бар ең кең тараған минерал көптеген сульфидті кешендік кеннің құрамына кіретін мырыш қоспасы (сфалерит) – ZnS болып табылады. Мырыштың өзінің 21-ге тарта минералдары белгілі.  Негізгі минералдары: сфалерит (мырыш алдамышсы) және вюрцит, смитсонит, каламин, цинкит. Кейде мырыш аз көлемде темір кендерінің,фосфорит,апатиттің құрамында болады. Сфалерит (грек. sphaleros – алдамшы), мырыш алдамшысы – сульфидтер класына жататын минерал. Химиялық формуласы: ZnS, құрамында мырыш – 67,1%,күкірт –32,9%. Изоморфты қоспалары: темір,кадмий,марганец, т.б. Түрөзгерістері:

түсі ақ, қоспасыз сфалерит – клейофан;

қара, темірі көп сфалерит – марматит;

ұнтақ, 2%-дай кадмийі бар сфалерит – брункит.

Кристалды құрылымы

Кубтық сингонияда кристалданып, тетраэдр, кубоктаэдр,  додекаэдр  пішінді  кристалдар  түзеді. Агрегаттары түйірлі, қабыршақ, ұнтақ, колломорфты масса құрайды. Сфалерит – түссіз, ақ, қоспаларына байланысты қара, қызыл қоңыр, жасыл, қызғылт, сарғылт түске дейін өзгереді.Алмастай жылтыр, жымдастығы жетілген; қаттылығы 3,5 – 4,0, морт, тығыздығы 3,9 – 4,1 г/см³. Пьезо- және пироэлектрлік қасиеттері бар. Жаратылысы гидротермалдық, кейде пневматолиттік және шөгінділік. Тұтас түйір масса түрінде  кварц, галенит, пирит, халькопиритпен бірге кездеседі. Тотыққанда  смитсонитке  айналады. Қазақстанда КендіАлтай, Сарыарқа, Қаратау, Алтынтау, Жетісу, Алатауының полиметалл, мыс кендерінде кездеседі. Сфалерит кентасынан негізінен мырыш,кадмий, индий,галий өндіріледі.Ақ бояу, флюросценциялық экран жасауға қолданылады.Смитсонит (ағылшын минерологы Дж.Смитсонның (1765 — 1829) құрметіне аталған), мырыш шпаты — карбонаттар класының минералы. Химиялық формуласы: мырыш карбонаты, құрамында мырыш оксиді—64,9%,көміртек оксиді -35,1%; қоспалары: темір, марганец, кадмий, магний, қорғасын. Тригондық сингонияда кристалданып, ромбоэдр,скаленоэдр пішінді кристалдар түзеді. Агрегаттары түйірлі немесе топырақ тәрізді масса, іркінді түрінде болады. Түсі ақ, сарғыш, сұр, қоңыр; шыныдай жылтыр,қатт.4 -4,5,тығыздығы 4,3-4,4 г/см³. Смитсонит әк тастарда орналасқан мырыш, полиметалл кендерінің тотығу белдемінде сфалерит есесінен түзіледі. Смитсонит Қазақстанда Қаратау полиметалл кендерінен (Ащысай, Байжансай, Мырғалымсай, т.б.) табылды. Смитсониттің көп шоғыры — мырыш кентасы[1]. Мырышта өтпелі элементтердің қасиеттерін қамтиды. Бір жағынан ол ауыспалы валенттілік көрсетпейтіндіктен және толмаған d-қабатымен қосылыс түзбейді. Мырыштың бірнеше физикалық қасиеттері де осыны білдіреді (балқу температурасының төмендігі, жұмсақтығы, өтпелі қатардағы көрші элементтермен салыстырғандағы жоғары электр өткізгіштігі). Келесі жағынан егер оның комплекс түзу реакцияларына, әсіресе, аммиак, аминдермен, сонымен қатар галогенид, роданид, цианид, иондармен комплекс түзу қабілетін ескерсек, оны өтпелі элементтерге жатқызуға болады. d-қабатының диффузиялық сипаты мырышты поляризацияланатын лигандалармен берік ковалентті комплекстер түзуге себін тигізеді. Мырыш – қаттылық деңгейі орташа көгілдір күміс түсті металл, ауада тотықтың жұқа қабаты жамылып күңгірт тартады, ол металды арықарай тотығудан сақтайды. Жоғары тазалықты иілімді, мырыш гексагональдық торда кристалданады. Химиялық сипаттамалары бойынша мырыш күшті қалпына келтіруші, араласқан және байытылған қышқылдарда, сілтілер мен аммиак, аммоний хлоридінің сумен ерітінділерінде ериді, көміртекпен, сутекпен және басқа элементтермен тікелей реакцияға түспейді. Мырыш тотығының ауада рұқсат етілген шекті көлемі – 0,005 мг/л. Физиология тұрғысынан мырыш адамдармен қатар өсімдіктер үшін де керекті элемент.Негізгі тұрақтылар мен физикалық қасиеттер Кесте 1-де көрсетілген.

Кесте 1.Мырыштың физикалық және химиялық қасиеттері

Жер қыртысындағы үлесі, %	0,0015
Электрондық кескіні	1s22s22p63s23p63d104s2
Атомдық радиусы, нм	0,139
Иондық радиусы Zn2+, нм	0,083
Иондалу әлеуеті І1, эВ	9,39
Қышқылданудың мүмкін болатын деңгейі	+2
Электртерістілігі	1,65
Қалыпты электродтық әлеует , В	-0,763 (Zn2+/Zn)
Теру, 0С	419,44
Тқайнау, 0C	906
Тығыздығы, г/см3	7,13 (20 0С)
Атомдық салмағы	65,37

Химиялық қосылыстарда мырыш екі валентті. Zn²⁺ ионы түссіз, бейтарап және қышқылды ерітінділерде болады[2].

Мырыш тотығы негізгі сипатқа ие, қалыпты температурада түссіз, қыздырғанда сарғаяды, өте жоғары температурада (180 ⁰C) сублимирленеді. Қышқылдарда сәйкес тұз түзе отырып тез еріп кетеді, сілтінің көп мөлшері мен аммиакта да ериді; жартылай өткізгіштік, люминисценттілік және фотохимиялық қасиеттерге ие.

Мырыштың гидроксиді амфотерлік сипатқа ие (негізгі қасиеттері басым түседі). Мырыш гидроксидінің түзілуі pH 6- да басталып, pH 8,3 деңгейінде аяқталады. pH мөлшері 11-11,5-ке дейін көтергенде тұнба қайтадан еріп кетеді. Сілтілік ерітіндіде мырыш сутегі тотығы ангидроқышқыл секілді сипатқа ие, яғни, гидроксил иондарын қосып алу есебінен гидроксоцинкат-иондары түріндегі ерітіндіге өтеді. Бес түрөзгеріс түрінде кездеседі: α-, β-, γ-, δ-, ε- Zn(OH)_2.

Мырыш хлориді ZnCl₂ өте ылғал жұтқыш; қыздырғанда буға айналады, метил, этил спиртінде, ацетонда, диэтил эфирінде және басқа да қышқылды ерітінділерде, сонымен қатар анилинде, пиридинде және өзге де негізгі сипаттағы азотты қышқылдарда жақсы ериді.

Мырыш нитраты көбіне алты су молекуласы бар кристаллогидрат түрінде кездеседі. Суда өте жақсы ериді. Тұрақты және өзгермелі құрамы бар нитраттар белгілі.

Мырыш сульфаты су ерітінділерінен күкіртқышқылды мырыш гептагидратының түссіз кристалдары түрінде кристалданады. Сульфат иондарының үлесі жоғары (0,25-0,5 моль/л) жүйелерде коплексті иондардың [Zn(SO₄)₂]^2- түзілуі орын алады.

Мырыш халық шаруашылығында кеңінен қолданылады. Оның қолданылуының ең кең аумағы болып темірді коррозиядан қорғау болып табылады (мырышталған темір және т. б.). Мырыштың кей қоспалары сыр ретінде қолданылады, мысалы мыс тотығы (мыс ағартқыш), литопон (барий сульфаты мен мырыш сульфидінің қоспасы). Мыспен қосындыланған мырыш сульфиді люминесценттілік қасиеттерге ие және кадмий сульфидімен қоспасы телевизиялық түтік пен экрандар дайындау үшін кеңінен қолданылады [4].