Zirconium (Zr) Properties & Applications
contexte
L’élément zirconium n’a été identifié qu’en 1789 lorsque Klaproth a analysé un échantillon de jargon de Ceylan. Ce n’est qu’en 1824 qu’il a été isolé pour la première fois par Berzelius, qui a chauffé un fluorure de potassium et de zirconium de potassium dans un tube de fer. Cependant, il a fallu encore 90 ans pour qu’un échantillon relativement pur soit préparé.
Occurrence
le Zirconium a été identifié dans les étoiles de type S, le soleil et les météorites., Des échantillons prélevés à la surface de la Lune ont également été trouvés pour contenir des niveaux élevés de zirconium par rapport aux roches terrestres.
le Zirconium se trouve principalement dans le zircon (ZrSiO4, silicate de zirconium), avec la plupart des gisements commerciaux notables en Floride, en Caroline du Sud, en Australie et au Brésil. Il a également été identifié dans plus de 30 autres minéraux.
La zircone (ZrO2) apparaît naturellement sous forme de Baddeleyite dans les dépôts du Brésil. La Baddeleyite contient environ 1% D’Hafnium, qui est difficile à séparer en raison de sa similitude chimique.,
Production
le Zirconium est produit par la réduction du chlorure à l’aide du Kroll et d’autres procédés.
propriétés clés
le Zirconium est un métal brillant gris à blanc. Il peut s’enflammer spontanément dans l’air sous forme de poudre fine, en particulier à des températures élevées. Les échantillons plus grands ne souffrent pas de ce problème.
comme mentionné précédemment, les dépôts de zirconium sont généralement contaminés par l’hafnium, qui ne peut pas être facilement séparé. Par conséquent, les échantillons de zirconium commerciaux contiennent généralement 1 à 3% de hafniuim.,
le Zirconium a une faible section efficace d’absorption des neutrons et résiste à l’environnement corrosif des réacteurs nucléaires.
le Zirconium a une excellente résistance à la plupart des acides, alcalis, eau de mer et autres agents communs.
Applications
le Zirconium est utilisé dans les réacteurs nucléaires en raison de sa faible section efficace d’absorption des neutrons et de sa résistance à l’environnement corrosif rencontré dans les réacteurs nucléaires. Il est utile dans cette application car il neutrons peut passer à travers une paroi interne de zirconium sans perte de concentration appréciable., Ainsi, les applications typiques incluent le revêtement pour les piles à combustible. Pour ces raisons, les applications de production d’énergie nucléaire représentent plus de 90% de la production commerciale de zirconium, le zirconium de qualité réacteur étant essentiellement exempt d’hafnium.
en raison de sa résistance chimique, il est utilisé dans les usines chimiques.,
autres applications:
• un getter dans les tubes à vide
• dans les appareils chirurgicaux
• un élément d’alliage pour les aciers et autres alliages tels que le magnésium
• ampoules Photoflash
• amorces explosives
• filières de rayonne
• filaments de lampe
Les Composés de Zirconium ont également un certain nombre p>
• les composés Nb-Zr sont utilisés dans les aimants supraconducteurs à basse température
• Les Composés Zn-Zr sont magnétiques en dessous de 35 k
• Les Composés ZR-o (ZrO2) sont utilisés comme pierres précieuses, creusets de laboratoire, revêtements de four pour la métallurgie, la céramique et le verre., Les applications réfractaires consomment une grande proportion de tout le zirconium produit.