Propiedades y aplicaciones de zirconio (Zr)
Background
El elemento zirconio no fue identificado hasta 1789 cuando Klaproth analizó una muestra de jerga de Ceilán. No fue hasta 1824 cuando fue aislado por primera vez por Berzelius, quien calentó un fluoruro de potasio y potasio circonio en un tubo de hierro. Sin embargo, se necesitaron otros 90 años para preparar una muestra relativamente pura.
ocurrencia
El circonio ha sido identificado en estrellas de Tipo S, el sol y los meteoritos., También se ha encontrado que las muestras tomadas de la superficie de la luna contienen altos niveles de circonio en comparación con las rocas terrestres.
El circonio se encuentra principalmente en el circón, (zrsio4, silicato de circonio), con depósitos comerciales más notables en Florida, Carolina del Sur, Australia y Brasil. También se ha identificado en más de 30 otros minerales.
La Zirconia (ZrO2) aparece naturalmente como Baddeleyita en depósitos en Brasil. La baddeleyita contiene aproximadamente 1% de hafnio, que es difícil de separar debido a su similitud química.,
producción
El circonio se produce mediante la reducción del cloruro utilizando el Kroll y otros procesos.
propiedades clave
El circonio es un metal brillante de color gris a blanco. Puede inflamarse espontáneamente en el aire en forma de polvo fino, especialmente a altas temperaturas. Las muestras más grandes no sufren de este problema.
como se mencionó anteriormente, los depósitos de zirconio generalmente están contaminados con hafnio, que no se puede separar fácilmente. En consecuencia, las muestras comerciales de circonio típicamente contienen 1 a 3% de hafniuim.,
El circonio tiene una sección transversal de baja absorción de neutrones y es resistente al ambiente corrosivo con reactores nucleares.
El circonio tiene una excelente resistencia a los ácidos, álcalis, agua de mar y otros agentes más comunes.
aplicaciones
El circonio se utiliza en reactores nucleares debido a su baja sección transversal de absorción de neutrones y resistencia al entorno corrosivo que se encuentra dentro de los reactores nucleares. Es útil en esta aplicación ya que los neutrones pueden pasar a través de una pared interna de circonio sin pérdida de concentración apreciable., Por lo tanto, las aplicaciones típicas incluyen revestimientos para pilas de combustible. Por estas razones, las aplicaciones de generación de energía nuclear representan más del 90% de la producción comercial de circonio, siendo el circonio de grado reactor esencialmente libre de hafnio.
Debido a su resistencia química, se utiliza en plantas químicas.,
otras aplicaciones incluyen:
• un captador en tubos de vacío
• en aparatos quirúrgicos
• un elemento de aleación para aceros y otras aleaciones como magnesio
• bombillas fotoflash
• cebadores explosivos
• hileras de rayón
• filamentos de lámparas
los compuestos de zirconio también tienen una serie de aplicaciones tales como:
• los compuestos NB-ZR se utilizan en imanes superconductores de baja temperatura
• los compuestos Zn-Zr son magnéticos por debajo de 35K
• los compuestos ZR-o (ZRO2) se utilizan como piedras preciosas, crisoles de laboratorio, revestimientos de hornos para metalúrgicos, cerámicos y vidrio., Las aplicaciones refractarias consumen una gran proporción de todo el circonio producido.