Apakah zirkonium dan di mana ia digunakan?

Logam tertua mempunyai sifat unik yang sangat diperlukan dalam pelbagai bidang kehidupan. Dengan perkembangan teknologi pengeluaran baru, populariti zirkonium hanya meningkat. Data sejarah, serta sifat dan komposisi unsur kimia, akan membantu merungkai teka-teki ini.

Dalam jadual terkenal D.I. Mendeleev, nombor atom zirkonium sepadan dengan 40, penunjukannya ialah Zr. Zirkonium tergolong dalam kumpulan ke-4, berdiri dalam tempoh ke-5. Jisim atom ialah 91.22 g / mol. Jejari atom sepadan dengan 160 picometer. Di tengah adalah nukleus, serta neutron dan proton. Terdapat 5 orbit mengelilingi atom, yang mengandungi 40 elektron. Bahan semula jadi hadir dalam bentuk oksida, garam atau silikat. Secara luaran, logam itu kelihatan seperti keluli. Komposisi unsur logam mungkin termasuk kekotoran tambahan, kerana warna dan warna yang berbeza diperolehi.

Zirkonium harus dibezakan daripada zirkon dan zirkonium padu. Hakikatnya ialah zirkonium adalah logam yang menyerupai keluli. Zirkon adalah batu semula jadi yang menyerupai emas. Ia mengandungi atom zirkonium.

Menurut saintis, zirkonium adalah komponen kimia tertua, terbentuk 3.5 bilion tahun dahulu. Jejaknya telah ditemui di lapisan paling dalam di kerak bumi. Dalam proses mengkaji mineral zirkon, seorang saintis dari Jerman Klaproth dapat mengasingkan pekat tidak larut, zirkonium dioksida. Peristiwa ini berlaku pada tahun 1789.

Saintis Sweden Berzelius dapat mengasingkan zirkonium sebagai unsur bebas pada tahun 1824. Unsur kimia tulen diperoleh hanya pada tahun 1925. Ahli kimia Belanda Anton Edurard van Arkel berjaya melakukan ini. Asal usul nama unsur kimia itu sendiri masih tidak diketahui. Terdapat pendapat bahawa akarnya harus ditemui dalam bahasa Arab. Terdapat pandangan bahawa nama itu berasal dari bahasa Parsi.

Logam dengan warna keperakan mempunyai kemuluran yang baik. Zirkonium tahan kakisan, larutan alkali, tidak merosot dalam persekitaran berasid. Ia boleh diproses dengan mudah dengan menggulung, menempa atau menggulung. Di luar, bahan itu mempunyai salutan yang tidak kelihatan yang melindungi dengan pasti daripada kesan gas, wap, air. Unsur ini tahan terhadap pengaruh penunjuk suhu tinggi, ammonia, asid, alkali.

Dalam keadaan serbuk, walaupun pada suhu bilik biasa, unsur kimia adalah mudah meletup, ia sangat mudah terbakar. Perlu diingatkan bahawa unsur itu berguna sebagai kekotoran. Ia ditambah kepada komposisi pelbagai aloi. Ini meningkatkan ciri kekuatan, rintangan haus bahan yang dihasilkan. Walau bagaimanapun, penambahan sebarang kekotoran kepada unsur kimia adalah tidak boleh diterima, kerana ia menjejaskan sifatnya dengan ketara.

• Pada suhu 20 C, ketumpatan zirkonium ialah 6.5 g / cm3.
• Kekuatannya ialah 175 MPa.
• Indeks keanjalan ialah 96 MPa.
• Takat lebur ialah 1855 C.
• Takat didih adalah lebih kurang 4350 C.
• Kekonduksian terma ialah 300 K.
• Zirkonium menjadi magnet apabila dipanaskan.
• Dalam bentuk tulen, unsur itu adalah plastik. Walau bagaimanapun, penambahan kekotoran dalam bentuk nitrogen, oksigen, hidrogen, karbon menjadikan bahan rapuh.
• Kekerasan Brinell ialah 640-670 MN / m2. Penunjuk ini sangat dipengaruhi oleh kehadiran oksigen. Semakin banyak, semakin keras. Dengan kekerasan yang tinggi, zirkonium tidak boleh diproses dengan tekanan. Interaksi dengan oksigen diprovokasi oleh peningkatan penunjuk suhu.
• Zirkonium stabil dalam air pada suhu sehingga 300 C.
• Kekerasan Vickers berkisar antara 600 hingga 1700 MPa.

• Zirkonium mempunyai keadaan pengoksidaan tertinggi, iaitu +4. Kadar pengoksidaan yang lebih rendah boleh didapati dalam logam dengan kehadiran kekotoran dalam bentuk klorin dan bromin. Pengoksidaan berlaku pada suhu 200-400 C.
• Apabila unsur dipanaskan hingga 250 C dan ke atas, hidrogen diserap, akibatnya kacukan dengan sifat logam terbentuk.
• Interaksi dengan halogen menggalakkan pembentukan zirkonium halida.
• Oksida terbentuk pada suhu 500 C dan ke atas.
• Keelektronegatifan adalah sifar.
• Jejari kovalen ialah 145 petang.

Zirkonium dilombong daripada bijih pekat. Ia selalunya boleh didapati dalam bentuk oksida, silikat. Dalam unsur kimia tulen, ia tidak berlaku di kerak bumi. Secara semula jadi, anda boleh menemui zirkon, baddeleyite. Deposit unsur kimia bertaburan di seluruh dunia. Deposit besar jarang berlaku. Sebilangan besar deposit bijih ditemui di Australia, Brazil, India, Afrika Selatan. V Rusia dianggap kaya dengan rizab bijih di wilayah Murmansk, Tomsk, Tambov, Nizhny Novgorod. Tempat pertama dari segi ketersediaan rizab zirkonium diduduki oleh Semenanjung Kola.

Selalunya, dalam bijih, bersama dengan zirkonium, hafnium hadir, yang mempunyai sifat yang serupa. Setiap elemen secara individu mempunyai ciri-ciri berharga, tetapi gabungannya tidak boleh diterima, kerana ia menjadikan bahan semula jadi tidak sesuai untuk digunakan. Untuk memisahkan satu unsur kimia daripada unsur lain, sistem penulenan pelbagai peringkat digunakan. Ini meningkatkan kos pengeluaran zirkonium dengan ketara. Dalam industri, pekat zirkonium dioksida digunakan, yang diperoleh dengan memperkayakan bijih.

Terdapat pelbagai kaedah pemulihan logam.

• Klorida. Kaedah Krol adalah berdasarkan pengklorinan zirkonium dioksida. Selanjutnya, pembersihan, pemulihan dengan bantuan magnesium dijalankan. Penggunaan kaedah yang kerap adalah disebabkan kosnya yang agak murah. Terdapat 2 cara pengklorinan. Proses langsung dijalankan pada suhu dari 900 C hingga 1000 C. Kaedah kedua terdiri daripada pengklorinan campuran awal pada suhu dari 400 C hingga 900 C.
• Fluorida. Kaedah ini melibatkan pensinteran campuran pekat zirkonium dengan kalium pada suhu 600 hingga 700 C. Pekat yang terhasil dialkalikan dan ditulenkan. Kemudian elektrolisis leburan dijalankan dan komponen logam diasingkan.
• Beralkali. Kaedah ini direka untuk mengasingkan zirkonium dioksida. Untuk mendapatkan unsur logam, kaedah fluorida atau klorida dijalankan. Melalui proses pengalkalian, zirkonium ditukar kepada komponen larut. Ini dilakukan dengan mensinter, contohnya, dengan campuran kalsium karbonat dan kalsium klorida pada suhu dari 1000 hingga 1300 C. Kemudian pengalkalian, penulenan, hidrolisis dan pengkalsinan dijalankan. Oleh itu, zirkonium diperoleh di bawah keadaan makmal. Dari produk akhir, rod terbentuk, yang dihantar ke pengeluaran.

Bergantung pada bidang aplikasi, unsur kimia boleh dibentangkan sebagai aloi keras dengan warna perak atau dalam bentuk serbuk biru. Permata yang disintesis daripada unsur kimia boleh mempunyai warna yang berbeza. Penerangan tentang warna, keamatannya bergantung pada jumlah dan jenis kekotoran, contohnya, serium, titanium, erbium, kromium. Juga, zirkonium silikat, yang merupakan sebahagian daripada zirkon, diwakili oleh jenis berikut.

• Hyacinth. Mempunyai warna coklat, merah atau merah jambu.
• Berlian Matarskiy. Batu lutsinar tidak mempunyai warna, ia dilombong di pulau Matara.
• Istilah. Berbeza dengan kehadiran straw, warna emas.
• diterangi bintang. Batu lutsinar dengan warna biru.
• Malacon. Mempunyai warna coklat gelap.

Bergantung kepada jenis, keadaan unsur kimia, penggunaannya meluas dalam pelbagai bidang kehidupan.

• Logam itu digunakan untuk tujuan perindustrian, dalam barang kemas, dalam kehidupan seharian.
• Dalam industri, zirkon, zirkonium silikat, zirkonium dioksida, baddeleyite sering digunakan.
• Dalam industri metalurgi, unsur kimia digunakan untuk mengaloi keluli. Ia ditambah kepada aloi untuk meningkatkan kualiti. Terima kasih kepada zirkonium, kekuatan meningkat, dan proses pemotongan dipermudahkan.
• Dalam pembuatan piroteknik, zirkonium digunakan dalam bentuk serbuk. Apabila campuran terbakar, tidak ada asap, oleh itu ia digunakan untuk mencipta bunga api, tabik hormat.
• Dalam industri kimia, zirkonium digunakan dalam pembuatan seramik tahan haus.
• Logam ini digunakan secara meluas dalam pengeluaran peralatan ketenteraan, contohnya, untuk pembuatan bom jarak jauh, peluru, roket dengan pencahayaan. Aloi logam adalah sebahagian daripada reka bentuk reaktor nuklear.
• Pengeluaran enamel, seramik, sayu juga tidak lengkap tanpa penyertaan zirkonium. Dalam kes ini, zirkonium oksida digunakan. Ia tidak menjadi gelap, mempunyai penampilan yang rapi dan meningkatkan kualiti produk.
• Logam ini digunakan dalam penyamakan kulit. Dalam kes ini, sebatian dengan sulfat digunakan.
• Dalam industri kejuruteraan, logam digunakan dalam pembuatan pam, injap tutup.
• Tidak seperti apron plumbum, walaupun kepingan logam nipis adalah lebih berkesan dalam melindungi daripada penembusan sinar-X.
• Oleh kerana sifat penyembuhan logam, ia digunakan dalam pelbagai bidang perubatan.
• Komponen zirkonium tidak menyebabkan reaksi alahan, penolakan, rintangan haus, kekuatan, keplastikan. Mereka digunakan dalam traumatologi dalam rawatan pelbagai patah tulang.
• Penggunaan meluas zirkonium dioksida dalam pergigian adalah disebabkan oleh ketiadaan faktor perengsa apabila terdedah kepada tisu lembut atau struktur tulang. Alat, implan pergigian, mahkota, staples, plat, pengapit, jahitan diperbuat daripada logam.
• Barang kemas yang diperbuat daripada zirkonium dioksida dan zirkonium padu terkenal bukan sahaja untuk penampilan yang indah, tetapi juga untuk kesan yang bermanfaat pada seluruh badan.
• Pemakaian gelang atau tali pinggang yang berterusan mempunyai kesan penyembuhan untuk penyakit kulit seperti ekzema, dermatitis, psoriasis. Logam menormalkan tekanan darah, memberi tenaga, melegakan insomnia. Zirkonium membantu memperbaiki keadaan dalam penyakit sistem muskuloskeletal.
• Juga, logam mempunyai kesan bakteria. Ia terkenal dengan keupayaannya untuk menyembuhkan luka dengan cepat. Jika anda memakai anting-anting zirkonium sejurus selepas menindik cuping telinga anda, penyembuhan akan menjadi lebih cepat.
• Terdapat pendapat bahawa unsur kimia melegakan kesakitan, mempunyai kesan yang baik terhadap sistem kardiovaskular, meningkatkan pernafasan, melawan jangkitan usus, virus, dan mempunyai kesan anti-kanser.
• Unsur kimia digunakan secara aktif dalam litoterapi dalam rawatan penyakit sistem endokrin.

Terdapat pendapat bahawa, bergantung pada skala warna, terdapat kesan yang berbeza pada badan.

• Untuk selsema, disyorkan untuk menggunakan logam hitam.
• Sekiranya anda kurang selera makan, unsur dengan warna merah akan membantu.
• Brown digunakan untuk membersihkan badan.
• Mineral lutsinar atau batu biru membantu memulihkan metabolisme.

Pinggan makan diperbuat daripada zirkonium, contohnya, mug, sudu, gelas dan peralatan lain. Juga, logam digunakan dalam optik, yang direka untuk beroperasi di bawah keadaan yang melampau, contohnya, pada suhu tinggi atau perubahan mendadak di dalamnya. Cubic zirconia mempunyai sudut biasan yang besar, ini digunakan dalam pembuatan kanta. Secara berasingan, sebutan hendaklah dibuat tentang penggunaan logam dalam perhiasan. Pada zaman dahulu, zirkon dipanggil "berlian tidak sempurna" kerana selepas dipotong, kilauannya lebih pudar daripada batu semula jadi.

Perlu diingatkan bahawa batu kecil digunakan untuk perhiasan, kerana ia lebih selamat dari segi sinaran sinaran. Mereka berwarna lemah dan mempunyai sedikit ketelusan. Batu besar dicirikan oleh radioaktiviti yang berlebihan. Mereka legap dan berwarna terang. Batu seperti itu tidak boleh disimpan di rumah, dipotong atau diangkut. Zirkonium digunakan dalam pembuatan cincin, anting-anting, tiara, loket, loket. Selalunya membuat sisipan logam ke dalam produk, menyembur.

Penjagaan dan penyimpanan yang betul akan memastikan barang kemas tetap utuh. Pembersihan disyorkan dengan kain yang direndam dalam air sabun. Kemudian produk dibasuh di bawah air, disapu kering, digilap dengan flanel. Batu sebaiknya diasingkan daripada perhiasan lain. Ini akan mengelakkan kerosakan mekanikal.

Agar tidak tersilap dalam keaslian produk, anda harus memberi perhatian kepada perkara berikut.

• Struktur pembiasan sinar cahaya. Ia harus pelbagai rupa.
• Kehadiran kilauan logam. Ia dicirikan oleh keseragamannya.
• Kehadiran tompok kekuningan.

Pada zaman pertengahan, tukang emas Sepanyol membuat perhiasan unik daripada zirkon, yang sangat radioaktif. Dari segi penampilan, mereka sangat menyerupai batu permata. Memakai barang kemas sedemikian adalah sangat berbahaya. Malah pada zaman purba, diperhatikan bahawa pemakaian jangka panjang batu besar berwarna gelap membawa kepada kematian pemiliknya. Hyacinth dinamakan sempena bunga itu. Menurut mitologi, Apollo menumbuhkan bunga dari darah seorang pemuda bernama Hyacinth, yang sangat disayangi Apollo.

Oleh kerana kecemerlangan, kehadiran warna yang berbeza, batu itu boleh dikelirukan dengan mudah dengan berlian, nilam, turmalin atau topaz. Ini sering digunakan oleh penipu, menjadikan barang kemas sebagai perhiasan. Penduduk Asia mengidolakan batu itu dan mengurniakannya dengan sifat ajaib. Bagi mereka, dia adalah azimat. Azimat dan loket dibuat daripadanya.

Di India, batu itu dikurniakan keupayaan untuk mengawal matahari, bulan. Adalah dipercayai bahawa jimat membantu saintis, ahli perniagaan, pengembara, dan juga pencinta dalam perniagaan. Ahli nujum juga memberi perhatian kepada sifat unik batu itu. Pada pendapat mereka, zirkonium sesuai untuk Aries, Capricorn, Aquarius. Pemakaiannya harus dihadkan, atau bahkan dielakkan sama sekali oleh Taurus, Libra, Sagittarius, Kanser.

Jadi, galian kuning atau biru dengan cahaya metalik sesuai untuk Aquarius. Memakai produk menyumbang kepada pembangunan intuisi, kemahiran analisis, dan kemunculan rasa yang indah. Tetapi untuk Capricorn, batu berwarna biru sesuai, yang disyorkan untuk dipakai di sebelah kiri. Ini meningkatkan sambungan ajaib. Jerami atau batu merah lebih sesuai untuk Aries. Memakai produk menyumbang kepada pembangunan kebolehan ajaib, perhatian, berhati-hati.