जस्त

जस्त : धातुरूप मूलद्रव्य. चिन्ह Zn. अणुक्रमांक (अणुकेंद्रातील प्रोटॉनांची संख्या) ३० अणुभार ६५·३७ विद्युत् विन्यास (अणूमधील इलेक्ट्रॉनांची मांडणी) २,८,१८,२ आवर्त सारणीतील (इलेक्ट्रॉन रचनेनुसार केलेल्या मूलद्रव्यांच्या कोष्टकरूप मांडणीतील) गट २ ब रंग रुपेरी निळसर वितळबिंदू ४१९^० से. उकळबिंदू ९०७^० से. जस्ताचे पंधरा समस्थानिक (तोच अणुक्रमांक पण भिन्न अणुभार असलेले त्याच मूलद्रव्याचे प्रकार) ज्ञात आहेत त्यांपैकी ६४,६६,६७,६८ व ७० या अणुभारांचे समस्थानिक स्थिर आहेत. जगातील एकूण जस्तापैकी निम्मे जस्त ६४ अणुभाराचे आहे जस्त (६१) या किरणोत्सर्गी (भेदक कण वा किरण बाहेर टाकण्याचा गुणधर्म असणाऱ्या) समस्थानिकाचा अर्धायुकाल (किरणोत्सर्गी पदार्थाची मूळची क्रियाशीलता निम्मी होण्यास लागणारा काळ) ८९ सेकंद असून जस्त (६५) चा अर्धायुकला २४५ दिवस इतका आहे संयुजा (इतर अणूंशी संयोग पावण्याची क्षमता दर्शविणारा अंक) + २ वि. गु. ७·१४ षट्‌कोणी व प्रचिनाकार स्फटिक [⟶ स्फटिकविज्ञान] ही धातू कठीण पण ठिसूळ असून तन्य (तार काढण्यास योग्य), वर्धनीय आणि विजेची व उष्णतेची उत्कृष्ट वाहक आहे पृथ्वीच्या कवचातील हिचे प्रमाण सु. ०·००४% आहे.

 इतिहास : इ. स. पू. ४०० वर्षे प्लेटौ यांनी आपल्या पूर्वीही ही धातू ज्ञात असल्याचा उल्लेख केला आहे. ही धातू (orichalcum) म्हणजे बहुधा पितळ असावे. तांबे व कॅडमिया नावाचे धातुक (निसर्गात आढळणारे धातूचे खनिज) कोळशाबरोबर तापवून ही धातू मिळत असे. इ. स. पू. १५०० वर्षांपूर्वीचे पितळ (२३ टक्के जस्त व १० टक्के कथिल व इतर तांबे अशा प्रमाणाचे) पॅलेस्टाइनमध्ये गीशर या ठिकाणी आढळले. कॅडमिया या धातुकाला किमयागार ‘ट्यूशिया’ असे म्हणत. हे धातुक म्हणजे बहुधा झिंक कार्बोनेट अथवा ऑक्साइड असावे. इ. स. पू. ६५० या काळातील ॲसिरियातील विटांवर ‘टुस्कू’ असा शब्द आढळला. ग्रीसमध्ये लॉरिअम येथील जुन्या चांदीच्या खाणीत कॅलॅमाइनाचे (सजल झिंक सिलिकेटाचे) साठे आढळले. हे धातुक कोळशाबरोबर तापवल्यास बनावट चांदी मिळते, असे स्ट्रेबो यांनी लिहून ठेवले आहे (इ. स. पू. ७). इ. स. पू. पाचव्या शतकातील जस्ताच्या बांगड्या मिळाल्या आहेत व अथेन्स येथे इ. स. पू. २५० या काळातील शुद्ध जस्ताचा पत्रा सापडला आहे. रोमन काळात तांब्याबरोबरच्या पितळ या मिश्रधातूत जस्त वापरीत, पण त्यांना धातुरूपात जस्त वेगळे करता आले नाही. पॅरासेल्सस (१४९०–१५४१) यांनी त्याला ‘झिंक’ या नावाने प्रथम संबोधिले. ॲग्रिकोला यांच्या लिखाणात त्याचा उल्लेख ‘काँट्रेफे’ असा आढळतो. तसेच सायलीशियामध्ये आढळणाऱ्या धातुकाला ॲग्रिकोला यांनी ‘झिंकम’ असे नाव दिले होते. इ. स. १६०० मध्ये लिबॅव्हियस यांनी भारतातून जस्ताचा पत्रा नेल्याचा उल्लेख आहे. त्याला ते कॅलाएम म्हणत असत. १६८४ साली बॉइल यांनी त्याला स्पेल्टर असे नाव दिले. १६९५ साली कॅलॅमाइनापासून ब्रिस्टल येथे जस्त काढून ते स्वीडनला पाठवले गेले. भारतातील रसशास्त्रात रसार्णवांत जस्ताचा उल्लेख ‘यशद’ असा केलेला आढळतो. इ. स. ११०० मधील भारतीय ग्रंथांत जस्ताचा उल्लेख आहे. चीनमधील १६३७ सालातील ग्रंथात जस्ताचा उल्लेख आढळतो.

 आढळ : ऑस्ट्रेलियातील व्हिक्टोरिया भागात शुद्ध स्वरूपातील जस्त आढळते. इतरत्र ते धातुकांच्या स्वरूपात आढळते. ⇨स्फॅलेराइट  (झिंकब्लेंड, ZnS) या धातुकापासून जवळजवळ ९०% जस्त तयार करण्यात येते. व्यापारी दृष्ट्या महत्त्वाचे जस्ताचे निक्षेप (साठे) चुनखडकांत व डोलोमाइटात आढळतात. हे निक्षेप उच्च तापमान असलेल्या विद्रावांद्वारे चुनखडकांचे वा डोलोमाइटाचे प्रतिष्ठापन होऊन वा त्यांच्यातील पोकळ्यांत साचून तयार झाले असावेत. स्फॅलेराइटाबरोबर गॅलेना (शिशाचे धातुक) बहुधा आढळते. कधीकधी त्याच्याबरोबर तांबे व इतर धातूंची सल्फाइडे आढळतात. याशिवाय कॅलॅमाइन (ZnCO₃), विलेमाइट (Zn₂SiO₄) आणि झिंकाइट (ZnO) ही धातुकेही महत्त्वाची आहेत. कॅनडामध्ये जस्ताचे मोठ्या प्रमाणावर निक्षेप आढळतात. त्याखालोखाल अमेरिकेची संयुक्त संस्थाने, रशिया, ऑस्ट्रेलिया, पेरू आणि जपान यांचा क्रमांक लागतो. यांशिवाय पोलंड, उ. आफ्रिका, प. जर्मनी, इटली, स्पेन, यूगोस्लाव्हिया, स्वीडन इ. प्रदेशांतही काही प्रमाणात जस्ताचे निक्षेप आढळतात.

 दुसऱ्या महायुद्धापर्यंत औद्योगिक क्षेत्रात वापरल्या जाणाऱ्या धातूंत जस्ताचा क्रमांक तिसरा होता, पण त्यानंतर ॲल्युमिनियमाचा उपयोग वाढल्यामुळे जस्ताचा क्रमांक आता चौथा लागतो. १९५० सालानंतर जर्मनीचे जस्त उत्पादन ४३% आणि त्याखालोखाल बेल्जियम (२६%) व अमेरिका (१३%) यांचे होते. जस्ताचे जागतिक उत्पादन १९६० मध्ये सु. ३८ कोटी टन होते, ते १९७० मध्ये सु. ६१ कोटी टन झाले. अमेरिका, रशिया, जपान, कॅनडा, मेक्सिको, बेल्जियम, फ्रान्स, पोलंड, ऑस्ट्रेलिया व जर्मनी या देशांत जस्त तयार करण्यात येते. त्यासाठी विविध पद्धती वापरतात. विद्युत् विच्छेदीय (धातूच्या लवणाच्या विद्रावातून विद्युत् प्रवाह जाऊ देऊन धातू अलग करण्याच्या) पद्धतीने ४७%, उदग्र (उभ्या) भट्टीने ३०%, क्षितिजसमांतर (आडव्या) भट्टीने ११%, विद्युत् ऊष्मीय पद्धतीने ७% व झोतभट्टी (हवेचा झोत वापरण्याची योजना असलेली भट्टी) पद्धतीने ५% असे जस्ताचे उत्पादन केले जाते. त्यामुळे विविध प्रतींचे जस्त मिळते. 

प्राप्ती : झिंक सल्फाइडयुक्त धातुकाचे बारीक चूर्ण करून ते पाण्यात मिसळून गुरुत्वाकर्षणाने जस्तयुक्त धातुक व इतर भाग वेगवेगळे करतात. सामान्यतः या चिखलात पाईन तेल मिसळतात व ⇨ प्लवन (तरंगविण्याच्या) क्रियेने तेलाचा पातळ थर वरच्या भागात तयार होतो. नंतर हवेने ढवळून तेलाच्या थरात झिंक सल्फाइडाचे सूक्ष्म कण गोळा करतात व तो थर अलग करतात. यानंतर योग्य रासायनिक विक्रियाकारक वापरून लेड सल्फाइड व आयर्न सल्फाइड यांचे प्रमाण कमी करून झिंक सल्फाइडाचे प्रमाण ५०–६४% जस्त असेल इतके करतात.

 यानंतर झिंक सल्फाइडाचे उष्णतेने तापवून, भाजून व तापपिंडन (वितळबिंदूंच्या खाली तापवून दाबाखाली चूर्णाचे जोडकाम करण्याची क्रिया) करून झिंक ऑक्साइडामध्ये रूपांतर करतात. तापपिंडन क्रियेने कॅडमियम, शिसे यांसारखी मूलद्रव्ये उडून जातात.

झिंक ऑक्साइडाचे ⇨ क्षपण  करून धातवीय जस्त तयार करण्यात येते. झिंक ऑक्साइड आणि कोळसा व कोक यांचे मिश्रण १,०००^० से.पर्यंत तापवितात. जस्ताचा उकळबिंदू यापेक्षा कमी असल्याने या तापमानाला त्याचे बाष्प तयार होते. ते थंड करून जस्त तयार करतात. मात्र कोळसा व कोक यांच्या ज्वलनाने कार्बन मोनॉक्साइडच तयार होईल याकडे लक्ष दिले जाते. जस्त तयार करण्यासाठी विविध प्रकारच्या भट्ट्या (विद्युत् विच्छेदीय भट्टी, उदग्र भट्टी, क्षितिजसमांतर भट्टी, विद्युत् ऊष्मीय भट्टी, झोत भट्टी इ.) वापरण्यात येतात. जलीय धातुवैज्ञानिक व विद्युत् धातुवैज्ञानिक प्रक्रियांनी अतिशुद्ध जस्त मिळते. इतर पद्धतींच्या भट्ट्या वापरून मिळालेल्या जस्ताचे शुद्धीकरण करणे आवश्यक असते.

 स्पेल्टर नावाच्या औद्योगिक जस्तात ९७ ते ९८% जस्त, १ ते ३% शिसे, ०·१ टक्क्यापर्यंत लोह व इतर अशुद्धी असतात. औद्योगिक जस्ताचा सल्फ्यूरिक अम्लात विद्राव करून उच्च विद्युत् प्रवाह घनता राखून विद्रावाचे विद्युत् विच्छेदन केले जाते. विद्युत् विच्छेद्य (ज्याचे विद्युत् विच्छेदन करावयाचे आहे ते द्रव्य) चांगले शुद्ध असावे लागते. अँटिमनी, कोबाल्ट यांसारख्या अशुद्धी हानिकारक असतात. दहा लाखांत एक भाग अँटिमनी असले, तरी उत्पादनावर परिणाम होतो.  

विद्युत् दाब ३·२५ ते ३·५० व्होल्ट आणि प्रवाह घनता २२०–२३० अँपिअर प्रती चौ. मी. ठेवून शिशाची धनाग्रे व शुद्ध ॲल्युमिनियमाची ऋणाग्रे वापरली जातात. ऋणाग्रावर जमा झालेल्या जस्ताच्या पट्ट्या खरवडून काढल्या जातात. एक टन जस्त तयार करण्यासाठी ४,००० किवॉ. वीज लागते. या पद्धतीने ९९·९% शुद्ध जस्त मिळू शकते परंतु चांगल्या प्रतीचे पितळ बनविण्यास ९९·९% शुद्ध जस्तही पुरेसे शुद्ध नसते. तेव्हा वरील जस्ताचे भागशः ऊर्ध्वपातन [⟶ ऊर्ध्वपातन] करून शुद्ध जस्त मिळवावे लागते व ते ९९·९९% शुद्ध असते.

रासायनिक गुणधर्म : कोरड्या आणि कार्बन डाय-ऑक्साइड विरहित हवेचा जस्तावर परिणाम होत नाही. दमट हवेत त्यावर झिंक ऑक्साइडाचा पातळ थर तयार होऊन त्याचा मूळचा रंग जाऊन ते करडे बनते. झिंक ऑक्साइडाच्या थरामुळे त्याचे आणखी ⇨ ऑक्सिडीभवन  होण्यापासून संरक्षण होते. जस्त हवेत जळते तेव्हा हिरवी ज्योत मिळते. मुशीत जस्ताचा कीस तापवला म्हणजे तो लोकरीप्रमाणे दिसतो व त्याचे ऑक्साइड मिळते.

 जस्त बनविताना जस्ताचा काही भाग चूर्णाच्या रूपात मिळतो. वितळलेल्या जस्तावरून हवेचा झोत जाऊ दिल्यासही पृष्ठभागावर जस्ताचे चूर्ण मिळते. वितळलेले जस्त पाण्यात ओतल्यास कणीदार जस्त मिळते. मर्क्युरिक नायट्रेटाचा विद्राव जस्ताच्या पृष्ठभागावर चोळल्यास पारदमेलित (पाऱ्याबरोबर झालेल्या मिश्रधातूच्या रूपात) जस्त मिळते.

तापविलेल्या लालभडक जस्ताची पाण्याच्या वाफेबरोबर विक्रिया होऊन झिंक ऑक्साइड व हायड्रोजन मिळतात, पण कोरड्या हायड्रोजनाच्या प्रवाहाने झिंक ऑक्साइडामधून ऑक्सिजन निघून जस्त व पाणी बनते.

 नायट्रिक अम्लाशिवाय इतर अम्लांच्या विरल विद्रावांची जस्तावर विक्रिया होऊन हायड्रोजन आणि त्या त्या अम्लांची लवणे बनतात. नायट्रिक अम्लाची विक्रिया होताना अम्लांची संहती (विद्रावातील अम्लाचे प्रमाण) व विक्रिया तापमान यांनुरूप अमोनिया, हायड्रॉक्सिल अमाइन वा नायट्रोजनाची ऑक्साइडे अशी विक्रिया फले मिळतात.

 जस्त उभयधर्मी (अम्लधर्मी व क्षारधर्मी म्हणजे अम्लाशी विक्रिया होऊन लवणे देणाऱ्या पदार्थाच्या गुणधर्मासारखे) असल्यामुळे उष्ण क्षारीय विद्रावांचीही त्याच्यावर विक्रिया होऊन हायड्रोजन व झिंकेटे बनतात. उदा.,

   Zn        +      2NaOH                      ⟶  Na₂ZnO₂                +             H₂

  जस्त             सोडियम हायड्रॉक्साइड          सोडियमन झिंकेट                 हायड्रोजन

उपयोग : जस्ताचा पत्रा शुष्क विद्युत् घटाकरिता वापरतात. सोने व चांदी यांच्या सायनाइडी विद्रावातून त्या त्या धातू वेगळ्या करण्यासाठी व पार्केस यांच्या पद्धतीने शिशात मिश्र असलेली चांदी वेगळी करण्यासाठी जस्ताचा उपयोग होतो. यांशिवाय कित्येक ठिकाणी क्षपणकारक म्हणूनही जस्ताचा उपयोग होतो.

इतर धातूंवर संरक्षक थर देण्यासाठीही जस्त वापरले जाते. उदा., लोखंड हवेत गंजते पण त्यावर जस्ताचा लेप दिलेले पत्रे न गंजता दीर्घकाल टिकतात. जस्तलेपित लोखंडाला ‘गॅल्व्हनाइज्ड आयर्न’ म्हणतात. जस्तलेप वस्तूवर चांगला बसावा म्हणून लोखंडी वस्तूच्या पृष्ठभागावर असणारा लोह संयुगाचा थर प्रथम धुवून काढून पृष्ठभाग स्वच्छ करावा लागतो म्हणून जस्तलेपन करण्यापूर्वी ती वस्तू प्रथम अम्लात बुडवून काढतात. त्यानंतर ती वितळलेल्या जस्तात बुडवून काढली म्हणजे पृष्ठभागावर जस्ताचा पातळ थर बसतो. जस्ताच्या लवणांचा उपयोग करून विद्युत् विच्छेदनानेही असा थर चढविता येतो. जस्ताच्या चूर्णामध्ये वस्तू ठेवून उष्णता दिल्यानेही जस्तलेपन होते. वस्तूवर वितळलेल्या जस्ताचा फवारा मारूनही जस्ताचा थर देता येतो [⟶ गॅल्व्हानीकरण]. 

 लोखंडावर कथिलाचे लेपन (कल्हई करणे) करण्याचाही प्रघात आहे. जस्तलेपित लोखंडी वस्तू कथिलाची कल्हई केलेल्या वस्तूपेक्षा जास्त काळ टिकते. याचे कारण जस्त हे लोखंडापेक्षा जास्त विक्रियाशील आहे. त्यामुळे लोखंडावर हवेचा (ऑक्सिजनाचा) परिणाम होण्यापूर्वी तो जस्तावर होतो. म्हणून जस्तलेपित वस्तूवरील जस्ताच्या थराचा एखाद्या ठिकाणी भेद झाला व लोखंड उघडे पडले, तरी जोपर्यंत त्या ठिकाणी जस्त आहे तोपर्यंत ते स्वतः ऑक्सिजनाशी संयोगित होते लोखंडावर त्याची क्रिया होऊ देत नाही कथिलामुळे असे होत नाही.

 कित्येक महत्त्वाच्या मिश्रधातू बनविण्यासाठीही जस्ताचा उपयोग होतो. त्यांपैकी सर्वांत महत्त्वाची म्हणजे ⇨ पितळ  होय. तांबे व जस्त यांपासून पितळ बनवितात. त्यामध्ये तांबे ६० ते ८२ टक्के व जस्त ४० ते १८ टक्के या दरम्यान असते. ⇨ जर्मन सिल्व्हर  या मिश्रधातूत तांबे, जस्त व निकेल असते. मुद्रा-ओतकामासाठी उपयोगी पडणारी एक मिश्रधातू जस्त, ॲल्युमिनियम व थोड्या प्रमाणात मॅग्नेशियम यांपासून बनते. याच्या काही प्रकारांत सु. १ टक्क्यापर्यंत तांबेही असते. १ टक्का तांबे, ०·१ टक्का टिटॅनियम आणि बाकीचे जस्त असलेली झिलॉय नावाची मिश्रधातू तयार करण्यात आलेली असून तिचा उपयोग विद्युत् चलित्रांचे (मोटरींचे) स्पर्शक (ब्रश), दूरचित्रवाणीचे आकाशक (अँटेना) इ. विद्युत् उपकरणांत करण्यात येतो. २२ टक्के ॲल्युमिनियम व बाकीचे जस्त असलेल्या मिश्रधातूला उच्च तापमानास पाहिजे तो आकार देता येतो.

 जस्ताचा उपयोग वितळ तारेसाठी (विद्युत् प्रवाह जास्त झाल्यास उष्णतेमुळे वितळून विद्युत् सामग्रीचे रक्षण करणाऱ्या तारेसाठी, फ्यूझसाठी), वाद्यांच्या नळ्यांसाठी आणि तारांवर विलेपन करण्यासाठी करण्यात येतो. शुष्क स्वरूपातील जस्त चूर्णाचा उपयोग शोभेच्या दारूकामात तसेच रासायनिक उत्प्रेरक (विक्रियेत भाग न घेता विक्रियेची गती वाढविणारा व ती कमी तापमानास घडवून आणणारा पदार्थ) व क्षपणक म्हणूनही करतात. जस्ताच्या चयापचयाचा (शरीरात सतत होणाऱ्या रासायनिक आणि भौतिक घडामोडींचा) अभ्यास करण्यासाठी जस्ताच्या ६५ अणुभाराच्या किरणोत्सर्गी समस्थानिकाचा उपयोग करतात. वनस्पती व प्राणी यांच्या वाढीसाठी जस्त आवश्यक आहे.

 जस्ताच्या एकूण उत्पादनापैकी ३५ टक्के जस्त मुलामा देण्यासाठी, २५ टक्के मुद्रा-ओतकामासाठी, २० टक्के पितळ निर्मितीसाठी व १० टक्के पत्रे तयार करण्यासाठी वापरतात.

संयुगे : जस्ताची महत्त्वाची संयुगे पुढीलप्रमाणे आहेत.

 झिंक ऑक्साइड : ZnO. निसर्गात हे झिंकाइट या धातुकाच्या रूपात आढळते. जस्त हवेत जाळल्यास व झिंक कार्बोनेट, झिंक सल्फाइड किंवा झिंक हायड्रॉक्साइड ही संयुगे तापविल्यास झिंक ऑक्साइड बनते. हे एक पांढरे व पाण्यात अविद्राव्य (न विरघळणारे) संयुग आहे. तापविले असता ते पिवळे होते व थंड केल्यावर पुन्हा पांढरे बनते. हे उभयधर्मी आहे. अम्लांच्या विक्रियेने यापासून जस्ताची लवणे व क्षारांच्या विक्रियेने झिंकेटे बनतात.

 बाष्परूपातील जस्त जाळून बनविलेल्या झिंक ऑक्साइडाला ‘झिंक व्हाइट’ किंवा ‘चायनीज व्हाइट’ असे म्हणतात. हे एक महत्त्वाचा पांढरा रंगलेप (पेंट) आहे. हायड्रोजन सल्फाइडाने ते काळे पडत नाही.

 झिंक ऑक्साइडाचा उपयोग रबराच्या धंद्यात, त्याचप्रमाणे कापड छपाईत, दंतवैद्यकात, औषधांत, चिनी मातीच्या भांड्यांना देण्याच्या चकचकीत लेपमिश्रणात इत्यादींमध्ये केला जातो. मलमे, मलमपट्ट्या सौंदर्यप्रसाधने यांत तसेच रेयॉन निर्मिती, छपाईची पांढरी शाई, मेणबत्त्या इत्यादींमध्येही ते वापरतात.

झिंक हायड्रॉक्साइड : Zn(OH)₂. जस्ताच्या लवणाच्या विद्रावांत मर्यादित प्रमाणात क्षार विद्राव मिसळल्यास या संयुगाचा जिलेटिनासारखा अवक्षेप (न विरघळणारा साका) मिळतो. क्षार विद्राव जास्त घातल्यास तो विरघळतो. शुष्क स्वरूपात हे पांढरे चूर्णरूप व पाण्यात अविद्राव्य असून जस्ताप्रमाणेच उभयधर्मी असल्यामुळे अम्लाच्या विक्रियेने ऑक्साइडाप्रमाणेच यापासून झिंक लवणे व क्षाराच्या विक्रियेने झिंकेटे बनतात.

 झिंक पेरॉक्साइड : यांचे संघटन अनिश्चित असून त्यात पेरॉक्साइडाबरोबरच हायड्रॉक्साइडही असते. विद्रावात लोंबकळत्या स्थितीत असलेल्या झिंक हायड्रॉक्साइडात हायड्रोजन पेरॉक्साइड घातल्यास झिंक पेरॉक्साइड तयार होते. ते गंधरहित असून क्षोभकारक नसल्यामुळे आणि त्याच्या पूतिरोधक (पू होण्यास रोध करण्याच्या) गुणधर्मामुळे त्वचारोगांवर बऱ्याच प्रमाणात वापरतात.

 झिंक क्लोराइड : ZnCl₂. जस्त, झिंक ऑक्साइड, झिंक सल्फाइड, झिंक कार्बोनेट किंवा झिंक हायड्रॉक्साइड यांवर हायड्रोक्लोरिक अम्लाची विक्रिया केल्याने सजल झिंक क्लोराइडाचा विद्राव बनतो. हा तापवून संहत केला आणि त्यात थोडे हायड्रोक्लोरिक अम्ल मिसळले, तर ZnCl₂·H₂O याचे स्फटिक वेगळे होतात पण विद्राव आटवून कोरडा केला, तर Zn(OH) Cl व Zn₂OCl₂ ही संयुगे बनतात. तापविलेल्या जस्तावरून क्लोरिन किंवा हायड्रोक्लोरिक अम्ल प्रवाहित केले, तर निर्जल झिंक क्लोराइड मिळते. औद्योगिक प्रमाणावर त्याचे उत्पादन झिंक सल्फाइडावर क्लोरिनाची विक्रिया करून करतात.

 झिंक क्लोराइड आर्द्रविद्राव्य (हवेतील पाणी शोषून त्यात विरघळणारे) असून त्याचा उपयोग लाकडास कीड लागू नये म्हणून संरक्षक, त्याप्रमाणे चर्मपत्र (एक प्रकारचा टिकाऊ कागद) तयार करण्यासाठी, सक्रियित (अधिक क्रियाशील बनविलेला) कार्बन, रंग, वस्त्र उद्योग व डाखकाम यांमध्ये आणि रासायनिक विक्रियांमध्ये निर्जलीकारक (पाणी काढून घेणारा) किंवा संघननकारक (लहान रेणूंच्या रासायनिक संयोगाने मोठे रेणू बनविण्याच्या क्रियेस साहाय्यक) म्हणून होतो. जंतुनाशक, पूतिरोधक आणि दुर्गंधीनाशक म्हणून, विद्युत् विलेपनात, खनिज तेल शुद्धीकरणात, औषधे, मेणबत्त्या इत्यादींमध्येही त्याचा उपयोग करतात.

 झिंक सल्फेट : ZnSO₄. जस्त, झिंक, ऑक्साइड, कार्बोनेट किंवा सल्फाइड यांवर विरल सल्फ्यूरिक अम्लाची विक्रिया करून स्फटिकीकरण केले म्हणजे सजल झिंक सल्फेट ZnSO₄·7H₂O या लवणाचे स्फटिक मिळतात. यालाच ‘व्हाइड व्हिट्रिऑल’ असेही म्हणतात. हे पाण्यात विद्राव्य असून त्याचा उपयोग कापड छपाईत, कापड रंगविण्यासाठी व लिथोपोन (झिंक सल्फाइड व सल्फेट यांचे मिश्रण) बनविण्यासाठी मुख्यतः होतो. वनस्पतीच्या पोषणात जस्त सूक्ष्म प्रमाणात आवश्यक असते म्हणून त्याचा पुरवठा करण्याकरिताही झिंक सल्फेट वापरले जाते. रेयॉन निर्मितीमध्ये याचा मोठ्या प्रमाणावर उपयोग करतात. लिंबू (सिट्रस) वंशातील झाडांवरील रोगांचा नाश करण्यासाठी, लाकडाच्या संरक्षणासाठी, सरस निर्मितीत, रबर व रंगलेप उद्योग इत्यादींमध्ये त्याचा उपयोग करतात.

 झिंक सल्फाइड : ZnS. निसर्गात ह्याची दोन भिन्न स्फटिकी खनिजे आहेत, व्ह्यूर्टझाइट हे षट्‌कोणी व स्फॅलेराइट किंवा झिंकब्लेंड हे घनीय आहे. याचा प्रणमनांक (पदार्थातील प्रकाशवेग व निर्वातातील प्रकाशवेग यांचे गुणोत्तर) उच्च असल्यामुळे वस्तूवर लावण्याच्या रंगलेपात याचा फार उपयोग होतो.

अत्यंत शुद्ध झिंक सल्फाइडात तांबे, चांदी व मँगॅनीज अत्यंत सूक्ष्म प्रमाणात मिसळल्याने त्यास अनुस्फुरणाचा (प्रारणाचे म्हणजे तरंगरूपी ऊर्जेचे शोषण होऊन नंतर जास्त तरंगलांबीचा प्रकाश देण्याचा) गुण येतो, म्हणून त्याचा उपयोग घड्याळाच्या तबकडीवरील दीप्तिमान आकडे व दूरचित्रवाणी आणि क्ष-किरण उपकरणांत वापरण्याचे पडदे बनविण्यासाठी होतो.

 झिंक सल्फाइड आणि बेरियम सल्फेट यांच्या मिश्रणास लिथोपोन म्हणतात. हे एक महत्त्वाचे रंगद्रव्य आहे.

 गंधकाबरोबर जस्त तापवून याची निर्मिती करतात. हे पाण्यात अविद्राव्य असून अम्लांच्या क्रियेने त्यापासून हायड्रोजन सल्फाइड वायू बाहेर पडतो व त्या त्या अम्लाची लवणे निर्माण होतात. 

झिंक कार्बोनेट : ZnCO₃. निसर्गात हे कॅलॅमाइन रूपात आढळते. झिंक सल्फेटाच्या विद्रावात सोडियम कार्बोनेट मिसळल्यास झिंक कार्बोनेट अवक्षेपित होते. झिंक ऑक्साइडाचा राळा (पातळ चिखलासारखे मिश्रण) करून त्यातून कार्बन डाय-ऑक्साइड प्रवाहित केल्यासही झिंक कार्बोनेट बनते. रंगद्रव्य म्हणून आणि चिनी मातीची भांडी बनविण्याच्या धंद्यात याचा उपयोग होतो. जस्ताची इतर लवणे बनविण्यासही ते उपयोगी पडते. अग्निप्रतिरोधी पदार्थ म्हणून, तसेच सौंदर्यप्रसाधनांत व औषधांतही त्याचा वापर करतात.

 झिंक बोरेट : 3ZnO·2B₂O₃. हे स्फटिकी व अस्फटिकी अशा दोन्ही रूपांत आढळते. स्फटिकी प्रकार पाण्यात व अम्लात अविद्राव्य आहे. अस्फटिकी प्रकार मात्र किंचित विरघळतो. अग्निरोधी कापड व रंगलेप बनविण्यासाठी आणि मृत्तिका उद्योगात हे वापरतात. ते पूतिरोधक व कवकरोधक (बुरशीसारख्या हरितद्रव्यरहित वनस्पतींची वाढ रोखणारे) असल्यामुळे औषधांतही उपयोगी पडते.

 झिंक ऑर्थोसिलिकेट : Zn₂SiO₄. हे निसर्गात विलेमाइट या खनिजाच्या रूपात असते. शुद्ध झिंक ऑक्साइड व सिलिका योग्य प्रमाणात घेऊन मिश्रण पुरेसे (१,२००^० से.) तापविल्यास तयार होणाऱ्या शुद्ध झिंक ऑर्थोसिलिकेटच्या अंगी अनुस्फुरणाचा गुण असल्यामुळे हा गुण उपयोगी पडेल अशा कामासाठी ते वापरतात.

 झिंक पोटॅशियम क्रोमेट : K₂O·4ZnO·4CrO₃·3H₂O. झिंक ऑक्साइड, क्रोमिक आयन आणि पोटॅशियम डायक्रोमेट यांपासून झिंक पोटॅशियम क्रोमेट किंवा ‘झिंक यलो’ हे संयुग बनते. हे पिवळ्या रंगाचे असून पोलादाला क्षरणरोधी (झीज रोखणारे) रंगलेप देण्यासाठी व रंगलेपाचा प्राथमिक हात म्हणून याचा उपयोग होतो.

 झिंक फॉर्मेट : Zn(CHO₂)₂·2H₂O. झिंक हायड्रॉक्साइड आणि फॉर्मिक अम्ल यांपासून झिंक फॉर्मेट बनते. याचा उपयोग लाकूड संरक्षक, जलरोधी आणि उत्प्रेरक म्हणून होतो.

 झिंक ॲसिटेट : Zn(C₂H₃O₂)₂·2H₂O. झिंक ऑक्साइडावर ॲसिटिक अम्लाची विक्रिया करून हे बनविता येते. हे पाण्यात व अल्कोहॉलात विद्राव्य आहे. हे रंगबंधक (कापडावर रंग पक्का बसविणारे) व लाकूड संरक्षक म्हणून उपयोगी पडते.

 झिंक स्टिअरेट : Zn(C₁₃H₃₅O₂)₂. झिंक सल्फेटावर सोडियम स्टिअरेटांची विक्रिया करून हे बनविता येते. ह्याचा उपयोग सौंदर्यप्रसाधने, औषधे व रबर उद्योग यांमध्ये होतो.

 झिंक २, ४, ५- ट्रायक्लोरो फेनेट : (C₆H₂Cl₃·O)₂Zn. या संयुगाचा उपयोग कपाशीच्या बियांवर संस्कार करण्यासाठी होतो.

 झिंक हायड्रोसल्फाइट : (झिंक डायथायोनाइट). ZnS₂O₄. लाकडाचा लगदा, कापड, वनस्पतिज तेले, अंबाडी, सरस इत्यादींच्या विरंजनासाठी (रंग घालविण्यासाठी) हे वापरतात.

 झिंक-डायएथिल किंवा डयएथिल झिंक : Zn(C₂H₅)₂. जस्त व एथिल आयोडाइड यांच्या रासायनिक विक्रियेने हे संयुग बनते. हे वर्णहीन द्रव असून हवेशी संपर्क होताच पेट घेते. काही प्लॅस्टिकांच्या उत्पादनात उत्प्रेरक म्हणून आणि दुसऱ्या काहींच्या संश्लेषणात (घटक अणू अथवा रेणू यांच्या रासायनिक विक्रियेने पदार्थ बनविणे) याचा उपयोग होतो.

 सोडियम झिंकेट : Na₂ZnO₂. झिंक हायड्रॉक्साइडाची संहत सोडियम हायड्रॉक्साइडाबरोबर विक्रिया होऊन हे संयुग बनते. हे पाण्यात विद्राव्य आहे.

 अभिज्ञान : (अस्तित्व ठरविणे). जस्ताचे संयुग कोळशाच्या तुकड्यावर घेऊन व सोडियम कार्बोनेटाबरोबर मिसळून तापविल्यास झिंक ऑक्साइडाचे पुट कोळशावर बसते. कढत असताना त्याचा रंग पिवळा असतो व थंड झाल्यावर तो पांढरा होतो. या पुटावर कोबाल्ट नायट्रेट विद्रावाचे १-२ थेंब टाकून पुन्हा तापविले, तर त्यापासून हिरवा रंग बनतो.

 जस्ताच्या संयुगाच्या क्षारीय विद्रावातून हायड्रोजन सल्फाइड प्रवाहित केले, तर जस्त असल्यास झिंक सल्फेटाचा पांढरा अवक्षेप मिळतो.

 परिभाणात्मक विश्लेषण : (वजनी प्रमाणाच्या दृष्टीने केलेले विश्लेषण). अमोनियम फॉस्फेटाच्या योगाने जस्त संयुगाच्या उदासीन विद्रावापासून झिंक अमोनियम फॉस्फेट अवक्षेपित होते. तापविले असता त्याचे झिंक पायरोफॉस्फेटामध्ये (Zn₂P₂O₇) रूपांतर होते. याचे वजन करून जस्ताच्या मूळ संयुगात जस्ताचे शेकडा प्रमाण किती होते ते ठरविता येते. पोटॅशियम फेरोसायनाइडाच्या ज्ञातमूल्य (ज्यामध्ये विरघळलेल्या पदार्थाचे वजन किती आहे हे ज्ञात आहे अशा) विद्रावाबरोबर ⇨ अनुमापन  करूनही जस्त संयुगाचे परिमाणात्मक विश्लेषण करता येते.

 विषारीपणा : शुद्ध जस्त व त्याची संयुगे विषारी नाहीत. जस्तामध्ये सूक्ष्म प्रमाणात कॅडमियम, आर्सेनिक, शिसे अथवा अँटिमनी यांच्या अशुद्धी असल्यास त्याला विषारी गुणधर्म येतात, म्हणून अन्न ठेवण्यास जस्ताची भांडी वापरीत नाहीत. प्राण्यांच्या वाढीकरिता लेशमात्र जस्ताची गरज असते.

 भारतीय उद्योग : रियासी व उधमपूर जिल्हे (जम्मू व काश्मीर), उदेपूर जिल्हा (राजस्थान), सुंदरगढ जिल्हा (ओरिसा), बनासकाठा जिल्हा (गुजरात), ओंगोल जिल्हा (आंध्र प्रदेश) व जलपैगुरी, दार्जिलिंग इ. जिल्हे (प.बंगाल) येथे शिसे-जस्त यांचे धातुक सापडते. यापैकी राजस्थानात झवार येथे प्रत्यक्ष खाणकाम चालू आहे. भारतात कॅलॅमाइनामध्ये झिंक कार्बोनेट व विलेमाइटामध्ये निर्जल झिंक सल्फेट या स्वरूपात जस्त आढळते.

 हिंदुस्थान झिंक लि.च्या देबारी (राजस्थान) येथील कारखान्याची उत्पादनक्षमता प्रतिवर्षी १८ हजार टन असून भारतातील संहत धातुके व आयात केलेली संहत धातुके यांच्यापासून तेथे जस्त तयार करण्यात येते. १९७४–७५ मध्ये या कारखान्याची क्षमता दुप्पट करण्याची योजना होती. तसेच द कोमिन्को बिनानी लि.च्या अलवाये (केरळ) येथील कारखान्याची उत्पादनक्षमता प्रतिवर्षी २० हजार टन असून आयात केलेल्या संहत धातुकांपासून जस्त तयार करण्यात येते. १९७४–७५ मध्ये त्याची क्षमता दुप्पट करण्याची योजना होती. दोन्ही कारखान्यांत कॅडमियम व सल्फ्यूरिक अम्ल उप-उत्पादने म्हणून मिळतात.

 भारतात जस्ताचा वार्षिक खप १९७० मध्ये ९२,१७७ टन इतका होता. भारतीय कारखान्यांकडून ही गरज पूर्ण होऊ शकत नसल्याने कॅनडा, ऑस्ट्रेलिया, अल्जीरिया, रशिया इ. देशांतून जस्ताची व संहत धातुकांची आयात करण्यात येते. 

भारतातील जस्ताचे उत्पादन, आयात व निर्यात यांची आकडेवारी पुढील कोष्टकात दिली आहे. 

पहा : गॅल्व्हानीकरण धातूंचे मुलामे.

संदर्भ : 1. Mathewson, C. H. Ed. Zinc : The Science and Technology of the Metal, Its Alloys and Compunds, New York, 1959.

            2. Mellor, J. W. A Comprehensiv Treatise on Inorganic and Theoretical Chemistry, London, 1963.

            3. Partington, J. R. General and Inorganic Chemistry, New York, 1966.

देशपांडे, ज्ञा. मा.

“