Цирконий — это металл, обнаруженный в кремнистых породах, таких как гранит, он также был обнаружен в метеоритах, на Солнце и в некоторых звездах S-типа. Кроме того, он доступен примерно в 140 минералах, таких как эвдиалит, бадделеит и коснарит. Затем узнайте о его происхождении, характеристиках и нынешнем использовании.
Что такое цирконий?
Это серовато-белый переходный металл, блестящий, устойчивый к коррозии, твердый и внешне похожий на сталь. В периодической таблице вы увидите его выше гафния и ниже титана. Он имеет 4 стабильных изотопа и 1 радиоизотоп с длительным периодом полураспада. Из-за своей пирофорной природы он легко может загореться. Однако он не токсичен и не считается вредным для окружающей среды.
Символ циркония
Металлический тип Zr принадлежит к группе 4, с атомным номером 40 и атомным весом 91,224. Его наиболее распространенными соединениями являются карбид циркония, оксид циркония, хлорид циркония, циркон и йодид циркония.
Характеристики циркония
Этот переходный металл образует тонкий, компактный и инертный оксидный слой. Он устойчив к коррозии, в частности, под воздействием кислот, щелочей и соленой воды. Сплавы с цинком становятся магнитными при температуре ниже 35 К. Узнайте больше об их особенностях:
- Химическая активность : Очень реактивен при высоких температурах.
- Податливость : он пластичен и работоспособен, поэтому его легко ковать и прокатывать.
- Электропроводность: Редко, так как достигает всего 4%, но является хорошим проводником тепла.
- Точки плавления и кипения : немного выше, чем у титана.
- Изменения : При низких температурах его структура имеет компактную шестиугольную форму.
- Состояние : Твердое.
Химические и физические свойства циркония
- Атомный номер : 40
- Ковалентный радиус (Å): 148 пм.
- Средний радиус: 155 часов
- Атомный радиус: 206 пм.
- Электроотрицательность: 1,33
- Плотность: 6,501 г/ см3
- Энтальпия плавления: 16,9 кДж/моль.
- Температура плавления: 2128К.
- Электронная конфигурация: [Кр36] 4д 2 5с 2
- Кристаллическая структура: гексагональная.
- Электропроводность: 2,36 · 10 6 См/м.
- Энтальпия испарения: 58,2 кДж/моль.
- Точка кипения: 4644К.
- Скорость звука: 3800 м/с при 293,15 К.
- Давление пара: 0,00168 Па при 2125 К.
Происхождение циркония
Название цирконий происходит от персидского слова zargún, что означает золотой цвет. Его добывают из камня под названием циркон или, как его еще называют, гиацинт или жергон. Он был открыт в 1789 году немецким химиком Мартином Генрихом Клапротом из двух известных в древности камней, называемых цирконом и бадделеитом. Открытие произошло во время исследования банки с Цейлона, в Индийском океане, а новый элемент получил название Цирконий.
Позже, в 1824 году, шведский химик Йонс Яков Берцелиус приступил к выделению его в нечистом состоянии с восстановленным фторидом калия и цирконием. Поэтому он смешал фторид калия, цирконий и калий и нагрел их в железной трубке. После обработки водой, сушки и нагревания в разбавленной соляной кислоте получился порошок, похожий на уголь.
Для чего используется цирконий?
Специальные сплавы с содержанием олова 1,5% используются в качестве конструкционного материала и оболочек твэлов в ядерных реакторах. Его также используют для изготовления фарфора, стали и огнеупоров. Также откройте для себя другие приложения:
Лекарство
Сплав с другими элементами служит для повышения износостойкости зубьев. Дополнительно их применяют для восстановления зубов, в том числе циркониевыми винирами. Лосьоны и кремы созданы на основе карбоната циркония, который нейтрализует симптомы, вызванные контактом с ядовитым плющом.
Строительство
Мы производим огнеупорные материалы, фарфор, гайки и болты, которые обладают характеристиками сопротивления растяжению и износу.
Технологии
Он полезен для футеровки труб атомных электростанций, поскольку не поглощает нейтроны. Кроме того, он используется вместе с другими элементами при разработке сверхпроводящих магнитов, необходимых для работы ускорителей частиц и оборудования для создания резонансов. Оксид циркония обладает способностью выдерживать высокие температуры, не деформируется и не изнашивается. По этой причине его используют при производстве микроволновых фильтров, керамики и облицовки духовок.
Повседневная жизнь
Благодаря своей стойкости из него изготавливают весьма своеобразные ножницы и ножи, которые не теряют своей остроты с годами. Фактически, благодаря своим антимикробным свойствам, его используют для упаковки скоропортящихся продуктов, чтобы они дольше сохраняли свежесть. Даже кубический цирконий — это искусственный драгоценный камень, называемый цирконом, имитирующий алмаз. Он имеет большую визуальную привлекательность и высокий уровень преломления.
Наконец, хотя цирконий в природе не встречается, так как он входит в состав различных минералов. Кроме того, все его сплавы полезны как в медицине, промышленности, так и в быту.