Zirkonyum nedir ve nerelerde kullanılır?

En eski metal, yaşamın çeşitli alanlarında talep edilen benzersiz özelliklere sahiptir. Yeni üretim teknolojilerinin gelişmesiyle birlikte zirkonyumun popülaritesi sadece artıyor. Bir kimyasal elementin özellikleri ve bileşiminin yanı sıra tarihsel veriler bu bilmeceyi çözmeye yardımcı olacaktır.

D.I. Mendeleev'in ünlü tablosunda, zirkonyumun atom numarası 40'a karşılık gelir, tanımı Zr'dir. Zirkonyum 4. gruba aittir, 5. periyotta yer alır. Atomun kütlesi 91.22 g/mol'dür. Atomun yarıçapı 160 pikometreye karşılık gelir. Merkezde çekirdek, nötronlar ve protonlar bulunur. Atomun etrafında 40 elektron içeren 5 yörünge vardır. Doğal malzeme oksitler, tuzlar veya silikatlar şeklinde mevcuttur. Dıştan, metal çelik gibi görünüyor. Metal elemanın bileşimi, farklı renk ve tonların elde edilmesinden dolayı ek safsızlıklar içerebilir.

Zirkonyum, zirkon ve kübik zirkonyumdan ayırt edilmelidir. Gerçek şu ki zirkonyum çeliğe benzeyen bir metaldir. Zirkon, altına benzeyen doğal bir taştır. Zirkonyum atomları içerir.

Bilim adamlarına göre, zirkonyum 3.5 milyar yıl önce oluşan en eski kimyasal bileşendir. İzleri yer kabuğunun en derin katmanlarında bulunmuştur. Zirkon mineralini inceleme sürecinde, Almanya Klaproth'tan bir bilim adamı, çözünmeyen bir konsantre olan zirkonyum dioksiti izole edebildi. Bu olay 1789'da gerçekleşti.

İsveçli bilim adamı Berzelius, 1824'te zirkonyumu serbest bir element olarak izole etmeyi başardı. Sadece 1925'te saf bir kimyasal element elde edildi. Hollandalı kimyager Anton Edurard van Arkel bunu başardı. Kimyasal elementin adının kökeni hala bilinmemektedir. Köklerin Arap dilinde bulunması gerektiğine dair bir görüş vardır. İsmin Farsçadan geldiğine dair bir görüş var.

Gümüş renkli metal iyi sünekliğe sahiptir. Zirkonyum korozyona, alkali çözeltilere dayanıklıdır, asidik ortamda bozulmaz. Haddeleme, dövme veya haddeleme ile kolayca işlenebilir. Dışarıda, malzemenin gazların, buharın, suyun etkilerine karşı güvenilir bir şekilde koruyan görünmez bir kaplaması vardır. Element, yüksek sıcaklık göstergelerinin, amonyak, asitler, alkalilerin etkisine karşı dayanıklıdır.

Toz halindeyken, normal oda sıcaklığında bile kimyasal bir element patlayıcıdır, oldukça yanıcıdır. Unutulmamalıdır ki element bir safsızlık olarak faydalıdır. Çeşitli alaşımların bileşimine eklenir. Bu, ortaya çıkan malzemenin mukavemet özelliklerini, aşınma direncini arttırır. Bununla birlikte, kimyasal bir elemente herhangi bir safsızlığın eklenmesi, özelliklerini önemli ölçüde bozduğu için kabul edilemez.

• 20 C sıcaklıkta zirkonyumun yoğunluğu 6,5 g/cm3'tür.
• Güç 175 MPa'dır.
• Esneklik indeksi 96 MPa'dır.
• Erime noktası 1855 C'dir.
• Kaynama noktası yaklaşık 4350 C'dir.
• Termal iletkenlik 300 K'dir.
• Zirkonyum ısıtıldığında mıknatıslanır.
• Saf haliyle, element plastiktir. Ancak azot, oksijen, hidrojen, karbon formundaki safsızlıkların eklenmesi malzemeyi kırılgan hale getirir.
• Brinell sertliği 640-670 MN/m2'dir. Bu gösterge, oksijenin varlığından büyük ölçüde etkilenir. Ne kadar fazlaysa, o kadar sertlik. Sertliği yüksek olan zirkonyum basınçla işlenemez. Oksijen ile etkileşim, sıcaklık göstergelerindeki bir artışla tetiklenir.
• Zirkonyum, suda 300 C'ye kadar olan sıcaklıklarda stabildir.
• Vickers sertliği 600 ila 1700 MPa arasında değişmektedir.

• Zirkonyum, +4 olan en yüksek oksidasyon durumuna sahiptir. Klor ve brom formundaki safsızlıkların varlığında metalde daha düşük bir oksidasyon hızı bulunabilir. Oksidasyon 200-400 C sıcaklıklarda gerçekleşir.
• Element 250 C ve üzerine ısıtıldığında hidrojen emilir ve bunun sonucunda metalik özelliklere sahip hibritler oluşur.
• Halojenlerle etkileşim, zirkonyum halojenürlerin oluşumunu destekler.
• Oksitler 500 C ve üzerindeki sıcaklıklarda oluşur.
• Elektronegatiflik sıfırdır.
• Kovalent yarıçap 145 pm'dir.

Zirkonyum cevher konsantrelerinden çıkarılır. Genellikle oksitler, silikatlar şeklinde bulunabilir. Saf bir kimyasal elementte, yer kabuğunda oluşmaz. Doğada zirkon, baddeleyit bulabilirsiniz. Kimyasal bir elementin tortuları tüm dünyaya dağılmıştır. Büyük mevduatlar nadirdir. Avustralya, Brezilya, Hindistan, Güney Afrika'da çok sayıda cevher yatağı bulunur. V Rusya'nın Murmansk, Tomsk, Tambov, Nizhny Novgorod bölgelerinde cevher rezervleri açısından zengin olduğu düşünülmektedir. Zirkonyum rezervlerinin mevcudiyeti açısından ilk sırada Kola Yarımadası yer almaktadır.

Çoğu zaman, cevherde, zirkonyum ile birlikte, benzer özelliklere sahip olan hafniyum bulunur. Her elementin ayrı ayrı değerli özellikleri vardır, ancak doğal malzemeyi kullanım için uygun olmadığı için bunların kombinasyonu kabul edilemez. Bir kimyasal elementi diğerinden ayırmak için çok aşamalı bir arıtma sistemi kullanılır. Bu, zirkonyum üretiminin maliyetini önemli ölçüde artırır. Endüstride cevher zenginleştirilerek elde edilen zirkonyum dioksit konsantreleri kullanılmaktadır.

Metal geri kazanımının çeşitli yöntemleri vardır.

• Klorür. Krol'un yöntemi, zirkonyum dioksitin klorlanmasına dayanmaktadır. Ayrıca, saflaştırılır ve magnezyum ile restore edilir. Yöntemin sık kullanımı, nispeten ucuz maliyetinden kaynaklanmaktadır. Klorlamanın 2 yolu vardır. Doğrudan işlem 900 C ila 1000 C arasındaki sıcaklıklarda gerçekleştirilir. İkinci yöntem, ilk karışımın 400 C ila 900 C arasındaki sıcaklıklarda klorlanmasından oluşur.
• Florür. Yöntem, konsantre bir zirkonyum ve potasyum karışımının 600 ila 700°C sıcaklıkta sinterlenmesini içerir. Ortaya çıkan konsantre alkalize edilir ve saflaştırılır. Daha sonra eriyiğin elektrolizi yapılır ve metal bileşen izole edilir.
• alkali. Yöntem, zirkonyum dioksiti izole etmek için tasarlanmıştır. Metal bir element elde etmek için bir florür veya klorür yöntemi gerçekleştirilir. Alkalizasyon işlemi ile zirkonyum çözünür bir bileşene dönüştürülür. Bu, örneğin 1000 ila 1300 C arasındaki sıcaklıklarda bir kalsiyum karbonat ve kalsiyum klorür karışımı ile sinterleme yoluyla yapılır. Daha sonra alkalinizasyon, saflaştırma, hidroliz ve kalsinasyon gerçekleştirilir. Böylece laboratuvar koşullarında zirkonyum elde edilir. Nihai üründen, üretime gönderilen çubuklar oluşturulur.

Uygulama alanına bağlı olarak, kimyasal element gümüş renkli sert bir alaşım veya mavi bir toz şeklinde sunulabilir. Kimyasal bir elementten sentezlenen taşlar farklı tonlarda olabilir. Rengin tanımı, yoğunluğu, örneğin seryum, titanyum, erbiyum, krom gibi safsızlıkların miktarına ve türüne bağlıdır. Ayrıca zirkonun bir parçası olan zirkonyum silikat aşağıdaki çeşitlerle temsil edilir.

• Sümbül. Kahverengi, kırmızı veya pembe bir tonu vardır.
• Matarskiy elmas. Şeffaf taşın rengi yoktur, Matara adasında çıkarılmıştır.
• Jargon. Bir saman, altın renk tonu varlığında farklılık gösterir.
• Yıldız ışığı. Mavi renk tonu ile şeffaf bir taş.
• Malacon. Koyu kahverengi bir renge sahiptir.

Bir kimyasal elementin türüne, durumuna bağlı olarak, yaşamın çeşitli alanlarında kullanımı yaygındır.

• Metal endüstriyel amaçlarla, mücevheratta, günlük hayatta kullanılmaktadır.
• Endüstride zirkon, zirkonyum silikat, zirkonyum dioksit, baddeleyit sıklıkla kullanılmaktadır.
• Metalurji endüstrisinde, kimyasal element çeliklerin alaşımlanması için kullanılır. Kaliteyi arttırmak için alaşımlara eklenir. Zirkonyum sayesinde mukavemet artar ve kesim işlemi kolaylaşır.
• Piroteknik imalatında toz halinde zirkonyum kullanılır. Karışım yandığında duman çıkmaz, bu nedenle havai fişek, selam oluşturmak için kullanılır.
• Kimya endüstrisinde, aşınmaya dayanıklı seramiklerin üretiminde zirkonyum kullanılmaktadır.
• Metal, askeri teçhizat üretiminde, örneğin mesafeli bombaların, mermilerin, aydınlatmalı roketlerin imalatında yaygın olarak kullanılmaktadır. Metal alaşımları, nükleer reaktör tasarımlarının ayrılmaz bir parçasıdır.
• Emaye, seramik, sır üretimi de zirkonyumun katılımı olmadan tamamlanmaz. Bu durumda zirkonyum oksit kullanılır. Kararmaz, prezentabl bir görünüme sahiptir ve ürün kalitesini arttırır.
• Metal deri tabaklamada kullanılır. Bu durumda sülfatlı bileşikler kullanılır.
• Mühendislik endüstrisinde metal, pompaların, kapatma vanalarının imalatında kullanılır.
• Kurşun önlüklerin aksine, ince bir metal levha bile X-ışınlarının girişine karşı korumada çok daha etkilidir.
• Metalin iyileştirici özelliklerinden dolayı tıbbın çeşitli alanlarında kullanılmaktadır.
• Zirkonyum bileşenleri alerjik reaksiyona, reddedilmeye, aşınma direncine, mukavemete, plastisiteye neden olmaz. Travmatolojide çeşitli kırıkları tedavi etmek için kullanılırlar.
• Zirkonyum dioksitin diş hekimliğinde yaygın olarak kullanılması, yumuşak dokulara veya kemik yapısına maruz kaldığında tahriş edici bir faktörün bulunmamasından kaynaklanmaktadır. Aletler, diş implantları, kronlar, zımba telleri, plakalar, kelepçeler, dikişler metalden yapılmıştır.
• Zirkonyum dioksit ve kübik zirkonyumdan yapılan takılar sadece zarif görünümüyle değil, aynı zamanda tüm vücut üzerindeki faydalı etkisi ile de ünlüdür.
• Sürekli bileklik veya kemer takmanın egzama, dermatit, sedef hastalığı gibi cilt hastalıkları için iyileştirici etkisi vardır. Metal kan basıncını normalleştirir, enerji verir, uykusuzluğu giderir. Zirkonyum, kas-iskelet sistemi hastalıklarında durumu iyileştirmeye yardımcı olur.
• Ayrıca, metalin bakterisit etkisi vardır. Yaraları hızlı bir şekilde iyileştirme yeteneği ile bilinir. Kulak memelerinizi deldikten hemen sonra zirkonyum küpe takarsanız iyileşme daha hızlı olacaktır.
• Kimyasal elementin ağrıyı hafiflettiği, kardiyovasküler sistem üzerinde faydalı bir etkisi olduğu, nefes almayı iyileştirdiği, bağırsak enfeksiyonları, virüslerle savaştığı ve kanser önleyici etkiye sahip olduğu kanısındayız.
• Kimyasal element, endokrin sistem hastalıklarının tedavisinde litoterapide aktif olarak kullanılır.

Renk skalasına bağlı olarak vücut üzerinde farklı bir etki olduğuna dair bir görüş var.

• Soğuk algınlığı için black metal kullanılması tavsiye edilir.
• İştahınız zayıfsa, kırmızı renk tonu olan bir element yardımcı olacaktır.
• Kahverengi vücudu temizlemek için kullanılır.
• Şeffaf mineraller veya mavi taşlar metabolizmanın yenilenmesine yardımcı olur.

Sofra takımları, örneğin kupalar, kaşıklar, bardaklar ve diğer mutfak eşyaları gibi zirkonyumdan yapılmıştır. Ayrıca metal, örneğin yüksek sıcaklıklarda veya içindeki keskin değişiklikler gibi aşırı koşullar altında çalışmak üzere tasarlanmış optiklerde kullanılır. Kübik zirkonya geniş bir kırılma açısına sahiptir, bu lens üretiminde kullanılır. Ayrı olarak, mücevherlerde metal kullanımından da bahsetmek gerekir. Antik çağda zirkon "kusurlu elmas" olarak adlandırılıyordu çünkü kesildikten sonra parlaklıkları doğal taşlardan daha solgundu.

bu not alınmalı radyasyon radyasyonu açısından daha güvenli oldukları için mücevher için küçük taşlar kullanılır. Zayıf renklidirler ve çok az şeffaflığa sahiptirler. Büyük taşlar aşırı radyoaktivite ile karakterizedir. Opak ve parlak renklidirler. Bu tür taşlar evde saklanamaz, kesilemez veya taşınamaz. Zirkonyum yüzük, küpe, taç, kolye, kolye imalatında kullanılır. Genellikle metal ekleri ürünlere püskürterek yapın.

Uygun bakım ve saklama, mücevherleri sağlam tutacaktır. Sabunlu suya batırılmış bir bezle temizlenmesi önerilir. Daha sonra ürün su altında yıkanır, silinerek kurutulur, flanel ile parlatılır. Taşlar en iyi diğer mücevherlerden ayrı tutulur. Bu mekanik hasarı önleyecektir.

Ürünün orijinalliğinde yanılmamak için aşağıdaki noktalara dikkat etmelisiniz.

• Işık ışınlarının kırılma yapısı. Çok yönlü olmalıdır.
• Metalik bir parlaklığın varlığı. Tekdüzeliği ile karakterizedir.
• Sarımsı lekelerin varlığı.

Ortaçağda İspanyol kuyumcular, oldukça radyoaktif olan zirkondan eşsiz mücevherler yaptılar. Görünüşte, değerli taşlara çok benziyorlardı. Bu tür takılar takmak son derece tehlikeliydi. Eski zamanlarda bile, büyük koyu renkli taşların uzun süre giyilmesinin sahiplerinin yakın ölümüne yol açtığı kaydedildi. Sümbül çiçeğin adını almıştır. Mitolojiye göre Apollon, Apollon'un çok sevdiği Sümbül adlı genç bir adamın kanından çiçek yetiştirmiştir.

Parlaklığı, farklı renklerin varlığı nedeniyle taş, elmas, safir, turmalin veya topaz ile kolayca karıştırılabilir. Bu genellikle sahtekarlar tarafından takı olarak takı olarak geçiyordu. Asya sakinleri taşı putlaştırdı ve ona büyülü özellikler verdi. Onlar için o bir tılsımdı. Ondan tılsımlar ve kolyeler yapıldı.

Hindistan'da taşa güneşi, ayı kontrol etme yeteneği verildi. Tılsımın bilim adamlarına, işadamlarına, gezginlere ve iş dünyasındaki aşıklara yardım ettiğine inanılıyordu. Astrologlar ayrıca taşın benzersiz özelliklerine de dikkat ettiler. Onların görüşüne göre, Zirkonyum Koç, Oğlak, Kova için uygundur. Boğa, Terazi, Yay, Yengeç tarafından giyilmesi sınırlandırılmalı veya hatta tamamen önlenmelidir.

Yani, metalik parıltılı sarı veya mavi mineraller Kova için idealdir. Ürünü giymek sezginin, analitik becerilerin gelişmesine ve enfes tadın ortaya çıkmasına katkıda bulunur. Ancak Oğlaklar için sol tarafa takılması önerilen mavi renkli bir taş uygundur. Bu büyülü bağlantıyı güçlendirir. Koç için saman veya kırmızı taşlar daha uygundur. Ürünü giymek, büyülü yeteneklerin, dikkatin, dikkatin gelişmesine katkıda bulunur.