Què és el zirconi i on s'utilitza?

El metall més antic té propietats úniques que es demanen en diverses esferes de la vida. Amb el desenvolupament de noves tecnologies de producció, la popularitat del zirconi només augmenta. Les dades històriques, així com les propietats i la composició d'un element químic, ajudaran a desentranyar aquest enigma.

A la famosa taula de D.I. Mendeleev, el nombre atòmic del zirconi correspon a 40, la seva designació és Zr. El zirconi pertany al 4t grup, es troba al 5è període. La massa de l'àtom és de 91,22 g/mol. El radi de l'àtom correspon a 160 picòmetres. Al centre hi ha el nucli, així com els neutrons i els protons. Hi ha 5 òrbites al voltant de l'àtom, que contenen 40 electrons. El material natural està present en forma d'òxids, sals o silicats. Exteriorment, el metall sembla acer. La composició de l'element metàl·lic pot incloure impureses addicionals, per la qual cosa s'obtenen diferents colors i matisos.

El zirconi s'ha de distingir del zircó i el zirconi cúbic. El fet és que el zirconi és un metall que s'assembla a l'acer. El zircó és una pedra natural que s'assembla a l'or. Conté àtoms de zirconi.

Segons els científics, el zirconi és el component químic més antic, format fa 3.500 milions d'anys. Els seus rastres s'han trobat a les capes més profundes de l'escorça terrestre. En el procés d'estudi del mineral de zircó, un científic d'Alemanya Klaproth va poder aïllar un concentrat insoluble, el diòxid de zirconi. Aquest esdeveniment va tenir lloc l'any 1789.

El científic suec Berzelius va poder aïllar el zirconi com a element lliure el 1824. Un element químic pur es va obtenir només el 1925. El químic holandès Anton Edurard van Arkel ho va aconseguir. Encara es desconeix l'origen del nom del propi element químic. Hi ha l'opinió que les arrels s'han de trobar en la llengua àrab. Hi ha un punt de vista que el nom prové de la llengua persa.

El metall de color platejat té una bona ductilitat. El zirconi és resistent a la corrosió, solucions alcalines, no es degrada en un ambient àcid. Es pot processar fàcilment mitjançant laminació, forja o laminació. A l'exterior, el material té un recobriment invisible que protegeix de manera fiable contra els efectes dels gasos, el vapor, l'aigua. L'element és resistent a la influència d'indicadors d'alta temperatura, amoníac, àcids, àlcalis.

En estat en pols, fins i tot a temperatura ambient normal, un element químic és explosiu, és altament inflamable. Cal tenir en compte que l'element és útil com a impuresa. S'afegeix a la composició de diversos aliatges. Això augmenta les característiques de resistència, resistència al desgast del material resultant. Tanmateix, l'addició de qualsevol impuresa a un element químic és inacceptable, ja que perjudica significativament les seves propietats.

• A una temperatura de 20 C, la densitat del zirconi és de 6,5 g / cm3.
• La força és de 175 MPa.
• L'índex d'elasticitat és de 96 MPa.
• El punt de fusió és 1855 C.
• El punt d'ebullició és d'aproximadament 4350 C.
• La conductivitat tèrmica és de 300 K.
• El zirconi es magnetitza quan s'escalfa.
• En la seva forma pura, l'element és plàstic. Tanmateix, l'addició d'impureses en forma de nitrogen, oxigen, hidrogen, carboni fa que el material sigui trencadís.
• La duresa Brinell és de 640-670 MN/m2. Aquest indicador està molt influenciat per la presència d'oxigen. Com més sigui, més duresa. Amb una alta duresa, el zirconi no es pot processar per pressió. La interacció amb l'oxigen és provocada per un augment dels indicadors de temperatura.
• El zirconi és estable a l'aigua a temperatures de fins a 300 C.
• La duresa Vickers oscil·la entre 600 i 1700 MPa.

• El zirconi té l'estat d'oxidació més alt, que és +4. Es pot trobar una taxa d'oxidació més baixa en el metall en presència d'impureses en forma de clor i brom. L'oxidació es produeix a temperatures de 200-400 C.
• Quan l'element s'escalfa a 250 C i més, s'absorbeix hidrogen, com a resultat del qual es formen híbrids amb propietats metàl·liques.
• La interacció amb halògens afavoreix la formació d'halogenurs de zirconi.
• Els òxids es formen a temperatures de 500 C i més.
• L'electronegativitat és zero.
• El radi covalent és de 145 pm.

El zirconi s'extreu a partir de concentrats de mineral. Sovint es pot trobar en forma d'òxids, silicats. En un element químic pur, no es troba a l'escorça terrestre. A la natura, podeu trobar zircó, baddeleyita. Els dipòsits d'un element químic es troben dispersos per tot el món. Els grans dipòsits són rars. Un gran nombre de jaciments de mineral es troben a Austràlia, Brasil, Índia i Sud-àfrica. V Es considera que Rússia és rica en reserves de mineral a les regions de Murmansk, Tomsk, Tambov i Nizhny Novgorod. El primer lloc pel que fa a la disponibilitat de reserves de zirconi l'ocupa la península de Kola.

Sovint, al mineral, juntament amb el zirconi, hi ha hafni, que té propietats similars. Cada element individualment té característiques valuoses, però la seva combinació és inacceptable, ja que fa que el material natural no sigui adequat per al seu ús. Per separar un element químic d'un altre, s'utilitza un sistema de purificació de diverses etapes. Això augmenta significativament el cost de producció de zirconi. A la indústria s'utilitzen concentrats de diòxid de zirconi, que s'obtenen enriquint mineral.

Hi ha diferents mètodes de recuperació de metalls.

• Clorur. El mètode de Krol es basa en la cloració del diòxid de zirconi. A més, es purifica i es restaura amb magnesi. L'ús freqüent del mètode es deu al seu cost relativament econòmic. Hi ha 2 maneres de clorar. El procés directe es realitza a temperatures de 900 C a 1000 C. El segon mètode consisteix en la cloració de la mescla inicial a temperatures de 400 C a 900 C.
• Fluorur. El mètode consisteix a sinteritzar una barreja concentrada de zirconi amb potassi a una temperatura de 600 a 700 C. El concentrat resultant s'alcalinitza i es purifica. Després es realitza l'electròlisi de la fosa i s'aïlla el component metàl·lic.
• Alcalí. El mètode està dissenyat per aïllar el diòxid de zirconi. Per obtenir un element metàl·lic, es realitza un mètode de fluorur o clorur. Mitjançant el procés d'alcalinització, el zirconi es converteix en un component soluble. Això es fa per sinterització, per exemple, amb una barreja de carbonat de calci i clorur de calci a temperatures de 1000 a 1300 C. Després es duu a terme l'alcalinització, la purificació, la hidrolització i la calcinació. Així, el zirconi s'obté en condicions de laboratori. A partir del producte final, es formen barres, que s'envien a la producció.

Segons el camp d'aplicació, l'element químic es pot presentar com un aliatge dur amb un tint de plata o en forma de pols blau. Les gemmes sintetitzades a partir d'un element químic poden ser de diferents matisos. La descripció del color, la seva intensitat depèn de la quantitat i el tipus d'impureses, per exemple, ceri, titani, erbi, crom. A més, el silicat de zirconi, que forma part del zircó, està representat per les varietats següents.

• Jacint. Té un to marró, vermell o rosa.
• Diamant de Matarskiy. La pedra transparent no té color, s'extreu a l'illa de Matara.
• Argot. Difereix en la presència d'una tonalitat daurada i palla.
• Starlit. Una pedra transparent amb un to blau.
• Malacon. Té un color marró fosc.

Segons el tipus i l'estat d'un element químic, el seu ús està molt estès en diverses esferes de la vida.

• El metall s'utilitza amb finalitats industrials, en joieria, en la vida quotidiana.
• A la indústria, s'utilitzen sovint zircó, silicat de zirconi, diòxid de zirconi i baddeleyita.
• En la indústria metal·lúrgica, l'element químic s'utilitza per aliar acers. S'afegeix als aliatges per millorar la qualitat. Gràcies al zirconi augmenta la resistència i es facilita el procés de tall.
• En la fabricació de productes pirotècnics, el zirconi s'utilitza en forma de pols. Quan la barreja es crema, no hi ha fum, per tant s'utilitza per crear focs artificials, focs artificials.
• A la indústria química, el zirconi s'utilitza en la fabricació de ceràmiques resistents al desgast.
• El metall s'utilitza àmpliament en la producció d'equips militars, per exemple, per a la fabricació de bombes a distància, bales, coets amb il·luminació. Els aliatges metàl·lics són una part integral dels dissenys dels reactors nuclears.
• La producció d'esmalt, ceràmica, esmalt tampoc no està completa sense la participació de zirconi. En aquest cas, s'utilitza òxid de zirconi. No s'enfosqueix, té un aspecte presentable i millora la qualitat del producte.
• El metall s'utilitza en l'adobament de pells. En aquest cas, s'utilitzen compostos amb sulfat.
• A la indústria de l'enginyeria, el metall s'utilitza en la fabricació de bombes, vàlvules de tancament.
• A diferència dels davantals de plom, fins i tot una làmina fina de metall és molt més eficaç per protegir contra la penetració dels raigs X.
• A causa de les propietats curatives del metall, s'utilitza en diversos camps de la medicina.
• Els components de zirconi no causen reaccions al·lèrgiques, rebuig, resistència al desgast, força, plasticitat. S'utilitzen en traumatologia per tractar diverses fractures.
• L'ús generalitzat del diòxid de zirconi en odontologia es deu a l'absència d'un factor irritant quan s'exposa a teixits tous o estructura òssia. Les eines, els implants dentals, les corones, les grapes, les plaques, les pinces, les sutures estan fetes de metall.
• Les joies fetes de diòxid de zirconi i zirconi cúbic són famoses no només pel seu aspecte exquisit, sinó també pel seu efecte beneficiós sobre tot el cos.
• L'ús constant de polseres o cinturons té un efecte curatiu sobre malalties de la pell, per exemple, èczema, dermatitis, psoriasi. El metall normalitza la pressió arterial, energitza, alleuja l'insomni. El zirconi ajuda a millorar l'estat de les malalties del sistema musculoesquelètic.
• A més, el metall té un efecte bactericida. És conegut per la seva capacitat per curar ràpidament les ferides. Si et poses arracades de zirconi just després de perforar-te els lòbuls de les orelles, la curació serà més ràpida.
• Hi ha l'opinió que l'element químic alleuja el dolor, té un efecte beneficiós sobre el sistema cardiovascular, millora la respiració, combat les infeccions intestinals, els virus i té un efecte anticancerígen.
• L'element químic s'utilitza activament en litoteràpia en el tractament de malalties del sistema endocrí.

Hi ha l'opinió que, depenent de l'escala de color, hi ha un efecte diferent sobre el cos.

• Per als refredats, es recomana utilitzar metall negre.
• Si teniu poca gana, us ajudarà un element amb un tint vermell.
• El marró s'utilitza per netejar el cos.
• Els minerals transparents o les pedres blaves ajuden a restaurar el metabolisme.

La vaixella està feta de zirconi, per exemple, tasses, culleres, gots i altres estris. A més, el metall s'utilitza en òptiques, que estan dissenyades per funcionar en condicions extremes, per exemple, a altes temperatures o canvis bruscos. La zirconia cúbica té un gran angle de refracció, això s'utilitza en la fabricació de lents. Per separat, cal esmentar l'ús del metall en joieria. En l'antiguitat, el zircó s'anomenava "diamant imperfecte" perquè després de ser tallat, la seva brillantor estava més esvaïda que les pedres naturals.

Cal tenir en compte que Les pedres petites s'utilitzen per a la joieria, ja que són més segures pel que fa a la radiació. Són de colors febles i tenen poca transparència. Les pedres grans es caracteritzen per una radioactivitat excessiva. Són opacs i de colors vius. Aquestes pedres no es poden emmagatzemar a casa, tallar o transportar. El zirconi s'utilitza en la fabricació d'anells, arracades, tiares, penjolls, penjolls. Sovint feu insercions metàl·liques als productes, ruixant.

La cura i l'emmagatzematge adequats mantindran les joies intactes. Es recomana netejar amb un drap mullat amb aigua i sabó. A continuació, el producte es renta sota l'aigua, s'asseca, es polit amb franel·la. Les pedres es mantenen millor separades d'altres joies. Això evitarà danys mecànics.

Per no equivocar-vos en l'autenticitat del producte, heu de parar atenció als punts següents.

• Estructura de refracció dels raigs de llum. Hauria de ser polifacètic.
• La presència d'una brillantor metàl·lica. Es caracteritza per la seva uniformitat.
• La presència de taques groguenques.

A l'època medieval, els joiers espanyols feien joies úniques amb zircó, que era altament radioactiu. En aparença, s'assemblaven molt a les pedres precioses. Portar aquestes joies era extremadament perillós. Fins i tot en l'antiguitat, es va observar que l'ús a llarg termini de grans pedres de color fosc va provocar la mort imminent del seu propietari. El jacint va rebre el nom de la flor. Segons la mitologia, Apol·lo va fer créixer una flor de la sang d'un jove anomenat Hyacinth, a qui Apol·lo estimava molt.

A causa de la brillantor, la presència de diferents colors, la pedra es podria confondre fàcilment amb el diamant, el safir, la turmalina o el topazi. Això va ser utilitzat sovint pels estafadors, fent passar les joies com a joies. Els habitants d'Àsia idolatraven la pedra i la dotaven de propietats màgiques. Per a ells, era un talismà. Se'n van fer amulets i penjolls.

A l'Índia, la pedra estava dotada de la capacitat de controlar el sol, la lluna. Es creia que el talismà ajuda els científics, els empresaris, els vagabunds i també els amants dels negocis. Els astròlegs també van prestar atenció a les propietats úniques de la pedra. En la seva opinió, El zirconi és adequat per a Àries, Capricorns i Aquari. El seu desgast hauria de ser limitat, o fins i tot evitat per complet per Taure, Balança, Sagitari, Càncer.

Tan, Els minerals grocs o blaus amb una brillantor metàl·lica són ideals per a Aquarius. L'ús del producte contribueix al desenvolupament de la intuïció, les habilitats analítiques i l'aparició d'un gust exquisit. Però per als Capricorns, és adequada una pedra de color blau, que es recomana portar-la al costat esquerre. Això millora la connexió màgica. Les pedres de palla o vermelles són més adequades per a Àries. L'ús del producte contribueix al desenvolupament de les habilitats màgiques, l'atenció, la precaució.