Zirkonium (Zr) Ominaisuudet & Sovellukset
Taustatiedot
– elementti zirkonium ei tunnistettu vasta 1789, kun Klaproth analysoitava näyte ammattikieltä päässä Ceylon. Se ei ollut, kunnes 1824, kun se oli ensimmäinen eristetty Berzelius, joka lämmitetään kalium ja kaliumia zirkoniumfluoridi rauta putki. Suhteellisen puhtaan näytteen valmistamiseen kului kuitenkin vielä 90 vuotta.
Esiintyminen
Zirkonium on tunnistettu S-tyypin tähdet, aurinko ja meteoriitit., Kuun pinnalta otettujen näytteiden on myös todettu sisältävän runsaasti zirkoniumia verrattuna maanpäällisiin kiviin.
Zirkonium on pääasiassa löydetty: zirkoni, (ZrSiO4, zirkonium silikaattia), jossa merkittävin kaupallinen talletuksia, Florida, Etelä-Carolina, Australia ja Brasilia. Sitä on havaittu myös yli 30 muussa mineraalissa.
Zirkonia (ZrO2) esiintyy luonnossa Baddeleyiittinä esiintymissä Brasiliassa. Baddeleyite sisältää noin 1% hafniumia, jota on vaikea erottaa sen kemiallisen samankaltaisuuden vuoksi.,
Tuotanto
Zirkonium on valmistettu vähentäminen kloridi käyttää Kroll ja muita prosesseja.
keskeiset ominaisuudet
zirkonium on harmaasta valkoiseen hohtavaa metallia. Se voi spontaanisti syttyä ilmassa hienossa jauhemuodossa, erityisesti korkeissa lämpötiloissa. Suuremmat näytteet eivät kärsi tästä ongelmasta.
Kuten aiemmin mainittiin, zirkonium talletukset ovat yleensä saastunut hafnium, joita ei voida helposti erottaa toisistaan. Näin ollen kaupalliset zirkoniumnäytteet sisältävät tyypillisesti 1-3% hafniuimia.,
zirkoniumilla on matala neutroniabsorption poikkileikkaus ja se kestää syövyttävää ympäristöä ydinreaktoreilla.
zirkoniumilla on erinomainen vastustuskyky yleisimpiä happoja, emäksiä, merivettä ja muita aineita vastaan.
Sovellukset
Zirkonium käytetään ydinreaktoreissa, koska sen alhainen neutronien absorptio poikkileikkaus ja kestävyys syövyttäviä ympäristöön kohdannut kuluessa ydinreaktoria. Se on hyödyllinen tässä sovelluksessa, koska se neutronit voivat kulkea zirkoniumin sisäseinän läpi menettämättä tuntuvaa konsentraatiota., Tyypillisiä käyttökohteita ovat siis polttokennojen verhoilut. Näistä syistä ydinvoima sovelluksia, osuus on yli 90% kaupallinen zirkonium tuotanto, jossa reaktorin luokalla zirkonium on olennaisesti hafnium ilmaiseksi.
kemiallisen vastustuskykynsä vuoksi sitä käytetään kemiallisissa tehtaissa.,
Muut sovellukset inlcude:
• A getter tyhjiö putket
• kirurgiset laitteet
• seosaineena teräkset ja muut seokset, kuten magnesiumia,
• Photoflash-lamput
• Räjähtävä pohjamaalit
• Viskoosia kehruusuulakkeiden
• Lampun hehkulankaa
Zirkoniumin yhdisteet, myös useita sovelluksia, kuten:
• Nb-Zr-yhdisteitä käytetään matalan lämpötilan suprajohtavat magneetit
• Zn-Zr-yhdisteet ovat magneettisia alle 35K
• Zr-O-yhdisteet (ZrO2) käytetään jalokiviä, laboratorion upokkaat, uunin vuoraukset varten metallurgian, keramiikka ja lasi., Tulenkestävät sovellukset kuluttavat suuren osan kaikesta Zirkonium tuotettu.