지르코늄

지르코늄은 화강암과 같은 규산암에서 발견되는 금속이며 운석, 태양 및 일부 S형 별에서도 발견됩니다. 또한 Eudialite, Baddeleyite 및 Kosnarite와 같은 약 140가지 광물에서 사용할 수 있습니다. 그런 다음 그 기원, 특성 및 현재 용도를 알아보세요.

지르코늄이란 무엇입니까?

회백색의 전이금속으로 광택이 나고 부식에 강하고 단단하며 외관이 강철과 유사합니다. 주기율표에서 하프늄 위와 티타늄 아래에서 볼 수 있습니다. 4개의 안정 동위원소와 1개의 긴 반감기 방사성 동위원소를 가지고 있습니다. 자연발화성으로 인해 쉽게 불이 붙을 수 있습니다. 그러나 독성이 없으며 환경에 유해한 것으로 간주되지 않습니다.

지르코늄 기호

금속 Zr 유형은 원자 번호 40, 원자량 91.224인 4족에 속합니다. 가장 일반적인 화합물은 지르코늄 카바이드, 지르코늄 산화물, 지르코늄 클로라이드, 지르콘 및 지르코늄 요오드화물입니다.

지르코늄의 특성

이 전이 금속은 얇고 조밀하며 불활성인 산화물 층을 형성합니다. 이는 산, 알칼리, 염수 등에 의한 부식에 강합니다. 아연 합금은 35K 이하에서 자성을 띕니다. 해당 특성에 대해 자세히 알아보세요.

  • 화학적 반응성 : 고온에서 반응성이 매우 높습니다.
  • 전성 : 연성이 있고 가공이 용이하여 단조 및 압연이 용이합니다.
  • 전기 전도성: 4%에 불과하기 때문에 드물지만 우수한 열 전도체입니다.
  • 녹는점과 끓는점 : 티타늄보다 약간 높습니다.
  • 변화 : 저온에서는 구조가 촘촘한 육각형이다.
  • 조건 : 고체.

지르코늄의 화학적 및 물리적 특성

  1. 원자번호 : 40
  2. 공유결합 반경(Å): 148pm
  3. 평균 반경: 155h
  4. 원자 반경: 오후 206
  5. 전기음성도: 1.33
  6. 밀도: 6.501g/ cm3
  7. 융합 엔탈피: 16.9Kj/mol
  8. 녹는점: 2128K
  9. 전자 구성: [Kr36] 4d 2 5s 2
  10. 결정 구조: 육각형
  11. 전기 전도도: 2.36 10 6 S/m
  12. 기화 엔탈피: 58.2 kJ/mol
  13. 끓는점: 4644K
  14. 소리의 속도: 293.15K에서 3800m/s
  15. 증기압: 2125K에서 0.00168Pa

지르코늄의 유래

지르코늄이라는 이름은 황금색을 의미하는 페르시아어 zargún에서 유래되었습니다. 이것은 지르콘(zircon) 또는 히아신스(Hyacinth) 또는 저곤(jergón)이라고 불리는 돌에서 추출됩니다. 1789년 독일의 화학자 마틴 하인리히 클라프로트(Martin Heinrich Klaproth)가 고대에 알려진 지르콘(Zircon)과 바들레이이트(Baddeleyite)라는 두 개의 돌에서 발견했습니다. 이 발견은 인도양의 실론(Ceylon)에서 발견된 항아리를 조사하던 중 이루어졌으며, 새로운 원소의 이름은 지르코니아(Zirconia)로 명명되었습니다.

나중에 1824년에 Jons Jakov Berzelius라는 스웨덴 화학자가 환원된 불화칼륨과 지르코늄을 사용하여 불순한 상태에서 이를 분리하기 시작했습니다. 그래서 그는 불화칼륨, 지르코늄, 칼륨을 섞어 철관 속에서 가열했습니다. 이를 물로 처리한 후 묽은염산으로 건조, 가열하면 석탄과 유사한 분말을 얻었다.

지르코늄은 어떤 용도로 사용되나요?

주석 1.5%를 함유한 특수 합금은 원자로의 구조재와 연료 피복재로 사용됩니다. 또한 도자기, 강철 및 굴절 장치를 만드는 데에도 사용됩니다. 또한 다른 애플리케이션도 찾아보세요.

약

다른 원소와의 합금은 치아의 내마모성을 높이는 역할을 합니다. 또한 지르코늄 베니어를 포함하여 치아를 복원하는 데 사용됩니다. 로션과 크림은 탄산지르코늄을 기본으로 하여 포이즌 아이비와의 접촉으로 인한 증상을 중화시킵니다.

건설

우리는 인장력과 마모에 저항하는 특성을 지닌 내화물, 도자기, 너트 및 볼트를 제조합니다.

기술

중성자를 흡수하지 않기 때문에 원자력 발전소 배관 라이닝에 유용합니다. 또한, 입자가속기 작동에 필수적인 초전도 자석 개발과 공진을 수행하는 장비 등 다른 요소와 함께 활용된다. 산화지르코늄은 고온을 견딜 수 있는 능력이 있으며 뒤틀리거나 마모되지 않습니다. 이러한 이유로 마이크로파 필터, 세라믹 및 오븐 라이닝 제조에 사용됩니다.

일상 생활

저항력이 있기 때문에 수년이 지나도 날카로움을 잃지 않는 매우 특별한 가위와 칼을 만드는 데 사용됩니다. 실제로 항균 특성 덕분에 부패하기 쉬운 식품을 포장하여 더 오랫동안 신선하게 유지하는 데 사용됩니다. 큐빅지르코니아도 지르콘이라는 인공보석으로 다이아몬드를 모방한 것입니다. 시각적 매력이 뛰어나고 굴절률도 높습니다.

마지막으로, 지르코늄은 다양한 광물의 일부이기 때문에 자연적으로는 발견되지 않습니다. 또한 모든 합금은 의학, 산업 및 일상 생활 모두에서 유익합니다.