valid XHTML 1.1     valid CSS 2  any browser

warto przeczytać


Wyjaśnienie genezy słynnych kryształów cynkitu z Oławy
Odwiedzający jesienne Targi INTERSTONE 2006 mieli okazję obejrzeć efektowną wystawę kryształów tlenku cynku (nazywanych cynkitami) z bogatej kolekcji pana Arnolda. Miziołka. Cynkity te pochodzą z Huty Oława i powstały w rezultacie pewnych wad technicznych pieca służącego do otrzymywania tzw. bieli cynkowej, czyli mikrokrystalicznego tlenku cynku. Szczegóły procesu i chemiczny mechanizm powstawania spektakularnych kryształów pozostawał przez długi czas nieznany. Trzeba w tym miejscu nadmienić, iż naturalny cynkit spotyka się w postaci większych kryształów skrajnie rzadko.
Niedawno, w prestiżowym angielskim czasopiśmie Journal of Gemmology (vol.30, 5/6, 257-267, 2007) pojawił się artykuł pt: „Formation of large synthetic zincite (ZnO) crystals during production of zinc white” grupy głównie polskich autorów. W pracy tej znajduje się zwięzły opis procesu produkcji bieli cynkowej w Oławie oraz analiza warunków i mechanizmu tworzenia dużych kryształów cynkitu. Mówiąc w uproszczeniu, kryształy cynkitu powstały w rezultacie wady technicznej przepony pieca służącego do generowania par cynku. Powstający ze spalania gazu grzewczego dwutlenek węgla, poprzez szczeliny w wadliwej przeponie, wchodził w kontakt z parami cynku powodując utlenienie cynku do cynkitu, który w postaci małych kryształów osadzał się na ścianach komory. W rezultacie tej reakcji powstawał również tlenek węgla. Pod wpływem tlenku węgla i z udziałem par cynku pierwotne kryształy cynkitu ulegały dalej tzw. chemicznie indukownej sublimacji przekształcając się w większe kryształy wtórne. Długotrwały, nieprzerwany proces produkcji bieli cynkowej (3-6 miesięcy) sprzyjał nagromadzaniu się setek kilogramów kryształów o zróżnicowanych rozmiarach, kształcie i barwie. We wspomnianym artykule autorzy przedstawili zdjęcie gigantycznego zrostu trzech kryształów cynkitu o wadze 3,5 kg jak również unikalne zdjęcia wnętrza komory pieca dokumentujące nagromadzenia minerału.

Cynkity z Oławy, choć są wizualnie atrakcyjne nie mają większego znaczenia jako materiał jubilerski, ponieważ są zbyt miękkie. Znacznie bardziej intrygujące jest zastosowanie cynkitu jako materiału dla wysokozaawansowanych technologii. Można z niego wytwarzać liczne typy elementów elektronicznych odporne na działanie wysokiej temperatury i wysokoenergetycznego promieniowania. Dlatego jest to wymarzony materiał dla technologii wojskowych i kosmicznych. Cynkit jest również niezbędny do wytwarzania niebieskich laserów. Te wspaniałe perspektywy zastosowań są hamowane głównie przez jeden fakt. Synteza monokryształów cynkitu o elektronicznej jakości i średnicy przekraczającej kilka centymetrów jest bardzo trudna, a płytki cynkitu do produkcji mikroelementów są bardzo drogie. Trwa wyścig technologiczny zmierzający do opracowania sposobów wytwarzania płytek p- i n-domieszkowanego cynkitu pozbawionych większych defektów strukturalnych. Równolegle rozwijanych jest kilka odmiennych technologii syntezy wymagających skomplikowanej aparatury próżniowej lub ciśnieniowej oraz drogich materiałów. W tym kontekście można nieco uważniej spojrzeć na warunki tworzenia się dużych kryształów cynkitu w Oławie. Chociaż nie mają one jakości odpowiedniej dla potrzeb elektroniki, jednak powstają w prostym urządzeniu przy ciśnieniu atmosferycznym osiągając średnice 30-60mm i wagę kilku kilogramów. Takie rozmiary kryształów syntetycznego cynkitu ciągle jeszcze trudno uzyskać wspomnianymi zaawansowanymi metodami wytwarzania. Stąd też narzuca się pytanie: Czy możliwe jest produkowanie cynkitu elektronicznej jakości poprzez zmodyfikowany proces inspirowany analizą defektu oławskiego pieca?

Tegoroczne Targi INTERSTONE 2007 prezentują między innymi specjalną mini-wystawę dotycząca mechanizmu powstawania oławskich cynkitów.


Dr inż. Wiesław Buchowiecki
do góry | powrótA TO HISTORIA • WARTO PRZECZYTAĆ • PYTANIE RETORYCZNE • RADY STARSZEGO KOLEGI