Çinko Nedir, Nerelerde Kullanılır?

Çinko, metal ve mineral olarak hayatın devamı için önemli bir elementtir. Özellikle insan sağlığına etkileri yadsınamayacak kadar önemli…

Çinko, yer kabuğunda en çok bulunan metaller arasında yer alır. İnsan sağlığı için çok önemli bir mineral olan çinko, endüstride en çok kullanılan metallerdendir. İnsan vücudundaki çinko oranı düştüğünde bazı hastalıklar ortaya çıkar. Tıptan otomotive, yüzey kaplamalarından süs eşyalarına kadar birçok bileşik ve alaşımla insan hayatına değer katan çinko, doğal mineraldir. Bu makalede yer alan bilgiler çinkoya bakış açınızı değiştirecek.

Çinkonun Tarihçesi

İlk olarak Hindistan ve Çin’de kullanıldığı tahmin ediliyor. Metalik çinkonun ilk olarak 1400’lü yıllarda Hindistan’da yün ile ısıtılarak üretildiği; yaklaşık 2000 yıl önce Romalılar, Eski Yunan, Ortadoğu ve Uzakdoğu medeniyetlerinde kullanıldığı yönünde bilgiler mevcut. Pirinç üretiminde çinko bileşiklerinin 2500 yıl önce kullanıldığı ancak çinko olarak bilinmediği tahmin ediliyor. Rodos Adası’nda MÖ 500’lü yıllara ait bazı bileziklerde çinko-gümüş alaşımı tespit edilmiş. Romalılar, sikke, süs eşyaları, çaydanlıklarda çinko kullanmış. Günümüzde Romanya’nın bulunduğu ve Doğu Avrupa’da Transilvanya adı verilen bölgede yapılan arkeolojik kazılarda bulunan bir heykelin yüzde 87,5 oranında çinko içerdiği tespit edilmiştir. En eski çinko objenin bu heykel olduğu tahmin ediliyor.

16. yüzyılın önemli bilim adamlarından İsviçreli kimyager Philippus Aureolus Paracelcus, kurşun ve gümüş eritme fırınlarında elde edilen bir maddeye çinko adını verdi. Alman kimyager Johann Friedrich Henckel’in 1721 yılında çinkoyu ayırması batı dünyasında çinkonun keşfi olarak kabul edildi. Alman kimyager Andreas Sigismund Marggraf 1746 yılında kalamin kömürden damıtma yöntemi ile çinko izole etti.

Antik çağlardan beri kullanılan çinko zaman zaman gümüş ile karıştırılmış. Bazı dönemlerde “sahte gümüş” ve “sahte bakır” olarak adlandırılmış. 17. ve 18. Yüzyıllarda yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır ve çinkoyla ilgili bilgiler bu 200 yıl içinde netlik kazanmıştır.

Kimyasal Özellileri

Kimyasal sembolü Latince Zinkum kelimesinden gelen “Zn” şeklindedir. İngilizce karşılığı “zinc” kelimesidir. Periyodik element tablosunun II-B grubunda yer alır. Atom numarası 30, atom ağırlığı 65,38’dir. Mavimsi açık gri renginde geçiş elementi olan çinko, 419 derecede erir, 907 derecede kaynar. Erime noktası diğer metallere oranla oldukça düşüktür. Sert ve kırılgan bir metaldir. 100-150 derecede ısıtılırsa sünekleşir ve yumuşar. 150-200 derecede ısıtılınca dövülerek şekil verilebilir, işlenebilir. Saf çinkonun dayanıklılığı düşüktür bu sebeple bazı bileşikler ve alaşımlarla kullanımı yaygındır. İndirgeme ve elektroliz yoluyla elde edilir.

Çinko, anot olarak katodik korozyon koruma ve galvenizleme işlemlerinde önemli bir metaldir. Güçlü bir indirgeyicidir. Amonyak, amin, halojen iyonlar ve siyanürle kompleks bileşikler meydana getirebilir. Yanıcı değildir. Elektrolizde eksi kutupta toplanma özelliği sebebiyle yükseltgen olmayan asitlerle tepkimeye girer ve hidrojen açığa çıkarır. Asitlerle tepkimesi sonucu hidrojenden ayrılan çinko bu şekilde çözünmüş olur. Soğuk ve kuru havadan etkilenmez. Nemli havalarda yüzeyi hidrokarbonat katmanıyla kaplanır. Suda yüzeyi hidroksitle kaplanır ve çözünmez. Çinko tuzları suda çözünür.

Doğada çok dağınık olarak bulunur. Yerkabuğunun doğal bileşenlerindendir ve yaklaşık yüzde 0,013’ünü teşkil ettiği öngörülüyor. Volkanik kayalar yüksek oranda çinko içerir. Doğada serbest halde bulunmaz. Çinko blendi adı verilen sfaleret, çinkonun en önemli mineralidir. Çinkonun yüzde 90’ı bu metalden elde edilir. Diğer çinko mineralleri ise şunlardır; çinko sülfat (gaslarit), çinko spatı (kalamin-simitsonit), willemit, franlinit, zinkit.

Çinko minerallerinden çinko elde etmek için önce flatasyon veya yüzdürme adı verilen zenginleştirme işlemi uygulanır. Zenginleştirilen cevher kavrularak çinko oksit ve çinko sülfat elde edilir. Daha sonra da indirgeme işlemi uygulanarak çinko elde edilir. Çinko bileşikleri; çinko asetat, çinko oksit, çinko klorür, çinko sülfür, çinko sülfat, çinko karbonattır. Bu bileşikler, birçok kimyasal işlem ve ürünlerde kullanılır.

Nerelerde Kullanılır?

Demir, alüminyum ve bakırdan sonra en çok kullanılan metaller arasında yer alan çinkonun kimyasal özelliklerine bağlı olarak kullanım alanları da çeşitlidir. Havadan etkilenmediği için sac gibi çeşitli çatı uygulamalarında, çelik gibi metalleri korozyondan korumak için galvenizleme işlemlerinde, otomotivde kullanılan bazı dökümlerin kalıplarında, demir levhaların kaplanmasında çinko kullanılır. Pirinç, nikel, gümüş gibi bazı metallerle çeşitli alaşımlarda da kullanılan çinko, alaşım olarak özellikle kaplama uygulamalarında önemli rol oynar. Çinko alaşımları döküme uygundur ve daha ucuzdur. Pirinç, galvaniz, bakır, alüminyum, magnezyum gibi metallerle oluşturulan çeşitli alaşımlar birçok ürünün hammaddesidir.

Doğada çok bulunan çinko, ekstraktif metalurji dallarından biri olan pirometalurji işlemlerle üretilen malzemelerde önemli rol oynar. Kıymetli metallerin cevherden ayrılması ve malzemenin çeşitli fiziksel ve kimyasal değişimlere uğramasını sağlamak amacıyla kullanılan bir dizi ısıl işlemler olan pirometalurjik uygulamalar sayesinde çinko gibi metaller kazanılır.

Çinko içeren bileşik ve alaşımların kullanıldığı bazı ürünleri şöyle sıralayabiliriz; diş dolguları ve alçıları, süs ve sanat ürünleri, ilaç ve merhemler, kozmetik ürünleri, saat akrep ve yelkovanları, kibrit, oto lastikleri, lambalar, tarım ilaçları, tekstil boyaları, lehim, mobilya yüzey koruma ürünleri, vitamin ve mineral katkıları, pil gövdeleri, yazıcı mürekkebi, sabunlar, koku gidericiler, kauçuk, pudralar, televizyon ekranları…

Çinkonun İnsan Sağlığına Faydaları 

Çinkonun insan sağlığı ve hayatın devamı için önemli bir yeri bulunur. Havada, toprakta ve suda çinko mineralleri bulunur. Temel gıdalardan bazıları çinko içerir. Metabolizmanın faaliyetlerine katılan önemli bir mineraldir. İnsan vücudundaki bazı organlarda çinko önemli rol oynar. Karaciğer, kas, böbrek ve göz gibi organlarda çinko vardır. Vücutta gerçekleşen birçok biyokimyasal reaksiyonda yaklaşık 100 çeşit enzimi aktif hale getirdiği tespit edilmiştir. DNA sentezi, kandaki akyuvarlar ve antikorların oluşması gibi durumlarda çok önemli bir mineraldir. Çinko tuzları, antiseptik, astringet, kostik, toksik olarak birçok tedavide kullanılır.

Çinko eksikliği insan vücudunda bazı olumsuz durumlar ortaya çıkarır. Örneğin çinko vücutta gerekli olan miktarın altındaysa şeker ve prostat sorunları ortaya çıkabilir. İştahsızlık, çocuklarda gelişim sorunları, yaraların iyileşmemesi, saç ve tırnak sorunları gibi birçok sağlık sorununda çinko eksikliğinin etkisi vardır. El ve ayakların sürekli soğuk olması, tat ve koku alma duyularının azalması ve tırnaklardaki beyaz lekeler çinko eksikliğinin belirtisidir. İshal ve cilt lezyonları ise aşırı çinko eksikliği sebebiyle ortaya çıkabilmektedir.

Yüksek oranda lifli gıda tüketimi, alkol, aşırı sportif faaliyetler çinko eksikliğine yol açar. Dünya Sağlık Örgütü (WHO) verilerine göre, çinko eksikliği sebebiyle ortaya çıkan hastalıkların dünya genelinde yılda 450 bin çocuğun ölümüne yol açtığı tahmin edilmektedir.

Çinkonun sağlığa bazı faydalarını şöyle sayabiliriz:

• Büyüme ve gelişme için gerekli olan minerallerdendir
  
• Bağışıklık sistemini güçlendirerek enfeksiyonlara karşı direnci artırır
  
• Bağışıklık sistemi, çinko gibi metalleri bakterilere karşı silah gibi kullanmaktadır
  
• Çinko eksikliği grip, nezle, soğuk algınlığı ve üst solunum yolları rahatsızlıklarına yakalanma riskini artırır
  
• Yaraların iyileşmesine yardımcı olur
  
• Koklama ve tat alma duyularında çinkoya ihtiyaç duyulur
  
• Hamile kadınlarda fetüsün büyümesine yardımcı olduğu için bu dönemde kadınlar çinko içeren gıdalara ihtiyaç duyar
  
• Erkeklerde sperm üretimine katkısı vardır
  
• Dokuların yenilenmesi ve tümörlerin yok edilmesinde önemli bir faktördür
  
• Kanserle mücadelede önemli rol oynayan ve bağışıklık sistemine önemli katkısı olan t-hücrelerinin olgunlaşmasında çinkonun büyük etkisi vardır
  
• Çinko eksikliğinde t-hücrelerinin yol olduğu; boğaz, yemek borusu, akciğer ve prostat kanserlerine yakalanma riskinin arttığı tespit edilmiştir.
  
• Kolibasili ve verem gibi hastalıklara yol açan bakteri ve virüslere karşı bağışıklık sistemine yardımcı olur
  
• Yaşa bağlı görme bozukluklarına ve sarı noktaya bağlı körlüğe karşı önemli rol oynar
  
• Ölümcül Wilson hastalığına karşı çinko terapisi uygulanır
  
• Diyabet, tırnak tedavileri, sedef ve bazı deri hastalıklarının tedavisinde gerekli miktarda çinko alımı sağlanır.

Çinko ve Gıdalar

Çinko, birçok gıdada belirli oranlarda bulunur. Bir insanın günlük çinko ihtiyacı en az 15 mg’dır. Günlük 50 mg’dan fazla çinko alımı ise tavsiye edilmiyor. Çocuklarda 0-10 yaş arasında 5-10 mg günlük çinko alımı yeterli görülüyor. Hamile kadınlarda ise günlük 20 mg çinko alımı tavsiye ediliyor. Fazla çinko alımı bakır emilimini bozarak bağışıklık sistemini zayıflatır.

Çinko içeren gıdaların başında et ve deniz ürünleri gelir. Diğer çinko içerikli gıdalarda bazıları da şunlardır: Et, balık, beyaz et, karides, istiridye, midye, ayçiçeği ve kabak çekirdeği, badem, ceviz, fındık, tahıllar, baklagiller, karaciğer, buğday tohumu, peynir, süt, yumurta, avokado, brokoli, lahana, mısır…

Hangi Ülkelerde Bulunur?

Dünyadaki 50’den fazla ülkede çinko yatakları bulunuyor. Dünyadaki yıllık çinko üretimi 10-15 milyon ton civarındadır. Dünyadaki çinko ihtiyacının yüzde 30’u geri dönüşüm uygulamalarından elde edilmektedir.

En zengin çinko rezervleri Amerika Birleşik Devletleri (ABD), Kanada, Peru, Polonya, Meksika, Belçika, Rusya ve Avustralya’da bulunur.

Türkiye, zengin çinko yataklarına sahiptir. Genellikle kurşun bileşikli cevherlerden çıkarılır. En çok çinko cevheri bulunan bölgeler şunlardır; Elazığ Keban, Niğde, Kayseri, Yozgat Akdağmadeni, Amasya Gümüşhacıköy, Adana, Balıkesir Balya, Antalya Alanya, Adapazarı…

Türkiye’nin yıllık çinko tüketimi 60 bin ton civarındadır. Türkiye’de görünür çinko cevheri yaklaşık 2,5 milyon ton civarındadır. Dünyada ise, 200 milyon ton görünür çinko cevheri bulunduğu tahmin edilmektedir.