الزِّنْك أو الخارَصِين أو التُوتِياء، الرمز الكيميائي Zn من عناصر السلسلة الأولى في الفلزات الانتقالية وذلك لوجود مدارات فارغة بالمدار d وبالتالي يستطيع تكوين معقدات، وهو من العناصر الهامة لاستخداماته المتعددة.
كلمة الخارصين هى التسمية العربية للزنك . و يختلف العلماء اللغويون حول اصل كلمة زنك فبينما يرى بعضهم انها كلمة لاتينية تعنى الراسب الابيض يرى اخرون انها مشتقة من الكلمة الألمانية Zinke و هى تعنى اسنان المشط حيث ان شكل الفلز الخام في فرن الصهر يكون شبيها بهذا . في حين يرى اخرون انها كلمة مشتقة من الكلم الفارسية Seng و تعنى الحجر
الاكتشاف
مقارنة بمعادن كالحديد و النحاس و الرصاص التى اكتشفت قبل قبل الميلاد بالالاف الاعوام . فان اكتشاف الزنك قد جاء متاخرا في القرن الرابع عشر ميلاديا في الهند و الصين و قد عثر في الصين على عملات معدنية تحتوى في تكونيها على 99% من الزنك و 1% من النحاس و ذلك في الفترة من 1368 إلى 1644 م و قد عثرت في الهند على ادوات تشير ان عمليات صهر الزنك تمت في القرن الرابع عشر الميلادى . يعد تاخر اكتشاف الزنك إلى انخفاض درجة غليانه حيث يوجد في الطبيعة غالبا مع الرصاص و الذى كان يصهر في افران درجة حرارتها حوالى 1000 مئوية فكان سرعان ما يتبخر الزنك و لا يبقى الا الرصاص . في عام 1617 عمل لوهنيس على دراسة عينات من الزنك احضرت من الهند و الصين و اطلق عليه اسم الزنك . في عام 1721 تمكن هنكل من تحضير الزنك من خام السميثسونيت (ZnCO3) الا انه احتفظ بالطريقة سرا و في عام 1746 تمكن الالمانى مارجراف في برلين من انتاج الزنك بتقطير خام السميثسونيت في وعاء مغلق و وصف الطريقة التى اتبعها و الخطوات بدقة و بذلك يكون أول من توصل من تحضير الزنك معمليا.
يوجد الزنك في قشرة الارض بنسبة 65 جم لكل طن و هو العنصر رقم 24 من حيث الانتشار في القشرة الارضية و يوجد في عدة خامات منها
مخلوط الزنك او السفاليرايت ZnS
سميثسونايت ZnCO3
زينسيت ZnO
ويلميت x2ZnO.SiO2
فرانكلينيت ZnO.MnO)Fe2O)
لا يوجد العنصر في الطبيعة منفردا بل يكون مختلطا بعناصر اخرى كلذهب و الفضة و الكاديوم و الرصاص . تتم عملية استخلاص الزنك على عدة مراحل اولها تكسير الخام و طحنه ثم ازالة الشوائب بالتعويم يليه عملية تحميص الخام إلى كبريتيد الزنك ZnS يليه اجراء عملية اكسدة للكبريتيد طبقا للمعادلة و يجب اتمام عملية الاكسدة حتى تلامس ذرات العنصر ذرات الزنك .
ZnS+3/2O2----->ZnO+SO2
بعده يمكن اجراء عملية اختزال بنزع الاكسجين من الزنك بواسطة الكربون او أول اكسيد الكربون طبقا للمعادلات
ZnO+C=Zn+CO
ZnO+CO----->Zn+CO2
الخواص الفيزيائية والكيميائية للزنك
فلز ابيض مائل للزرقة من عناصر الاقلاء . صلب و لكنه في درجات تترواح من 100-150 مئوية يصبح قايلا للطرق و السحب . مقاوم للصدا . يشتعل عند حوالى 1000 مئوية معطيا لهبا ابيض .
يتفاعل الزنك مع الأحماض المعدنية ويتصاعد غاز الهيدروجين. 2HCl+Zn------>ZnCl2+H2
ماعدا مع ع حامض النيتروجين الذي فيتاعد اكاسيد النيتروجين .
يتفاعل مع المحاليل القلوية لينتج غاز الهيدروجين .
Zn+2NaOH----->Na2ZnO2+H2
يقوم الهواء الرطب باكساب سطح الزنك طبقة رقيقة من اكسيد الزنك تمنع اكسدة الطبقات التالية . و يعد الزنك عامل مختزل قوى .
استخدمات الزنك
عملي جلفنة الحديد صناعة البطاريات المختلفة صناعة سبائ تستخدم في عمليات اللحام والطلاء
اهميته للجسم
يحتاج الجسم الزنك بكميات ضئيلة لا تتعدى 15 ملغ يوميا و يجب الا تتعدى الكمية من 40 ملغ . و يشكل 160 جزءا من الانزيمات التى يحتاجها الجسم لعمليات القلب و التنفس و الهضم و غيرها .
له اهمية للجسم تتمثل في دوره في تقوية جهاز المناعة و دعمه . و لقد اكتشف الاطباء انه باضافة سلفات الزنك للبلازما عند كبار السن يتم تقوية مناعتهم .
الزنك و الصحة
الزنك هو عنصر أساسي لحياة البشر والحيوان والنبات. فهو حيوي بالنسبة للكثير من الوظائف البيولوجية ويؤدي دورا حاسما في أكثر من 300 من الإنزيمات في الجسم البشري. أجسام البالغين تحتوي ما بين 2 و 3 جرام من الزنك. و هو يوجد في جميع أجزاء الجسم :الاعضاء الحيوية ، الأنسجة ، والعظام ، الخلايا و السوائل. تحتوي العضلات والعظام على معظم مخزون الجسم من الزنك (90٪).إلا أن أعلى تركيز للزنك ضمن الحجم يقع ضمن غدة البروستاتا و السائل المنوي، ليأتي بعد ذلك العينين.