Cirkónium (Zr) tulajdonságok & alkalmazások

háttér

a cirkónium elemet csak 1789-ben azonosították, amikor Klaproth elemezte a Ceylon zsargon mintáját. Csak 1824-ben izolálta először Berzelius, aki egy vascsőben kálium-és kálium-cirkónium-fluoridot hevített. Egy viszonylag tiszta minta elkészítéséhez azonban újabb 90 év telt el.

előfordulását

cirkóniumot azonosítottak S-típusú csillagokban, a nap és a meteoritokban., A Hold felszínéről vett mintákról azt is megállapították, hogy a földi kőzetekhez képest magas cirkóniumszintet tartalmaznak.

A cirkónium elsősorban cirkonban (ZrSiO4, cirkónium-szilikát) található, legjelentősebb kereskedelmi lelőhelyei Floridában, Dél-Karolinában, Ausztráliában és Brazíliában. Azt is azonosították több mint 30 más ásványi anyagok.

A cirkónium (ZrO2) természetesen Baddeleyitként jelenik meg Brazíliában. A baddeleyit körülbelül 1% hafniumot tartalmaz, amelyet kémiai hasonlósága miatt nehéz elválasztani.,

termelés

A cirkónium a kloridnak a Kroll és más eljárások alkalmazásával történő redukciójával keletkezik.

Key Properties

A cirkónium szürke-fehér fényes fém. Spontán meggyulladhat a levegőben finom por formájában, különösen magas hőmérsékleten. A nagyobb minták nem szenvednek ettől a problémától.

mint korábban említettük, a cirkónium lerakódások általában hafniummal szennyezettek, amelyeket nem lehet könnyen elválasztani. Következésképpen a kereskedelmi cirkónium minták általában 1-3% hafniuimot tartalmaznak.,

A cirkónium neutronelnyelési keresztmetszete alacsony, és atomreaktorokkal ellenáll a korrozív környezetnek.

A cirkónium kiváló ellenállással rendelkezik a leggyakoribb savakkal, lúgokkal, tengervízzel és egyéb anyagokkal szemben.

Alkalmazások

a cirkóniumot atomreaktorokban használják alacsony neutronelnyelési keresztmetszete és az atomreaktorokban előforduló korrozív környezet ellenállása miatt. Hasznos ebben az alkalmazásban, mivel a neutronok áthaladhatnak egy cirkónium belső falán anélkül, hogy észrevehető koncentrációt veszítenének., Így a tipikus alkalmazások közé tartozik az üzemanyagcellák burkolata. Ezen okok miatt a nukleáris energiatermelési alkalmazások a kereskedelmi cirkónium-termelés több mint 90% – át teszik ki, a reaktor minőségű cirkónium lényegében hafniummentes.

kémiai ellenállása miatt kémiai növényekben használják.,

Egyéb alkalmazások inlcude:

• Egy getter a vákuum csövek

• A sebészeti készülékek

• ötvözőelem az acélok, valamint egyéb ötvözeteket, például a magnézium

• Photoflash izzók

• Robbanásveszélyes alapozók

• Műselyem spinnerets

• Lámpa végtelen szálból készült

Cirkónium vegyületek is számos alkalmazások, mint például:

• Nb-Zr vegyületeket használnak alacsony hőmérsékletű szupravezető mágnesek

• Zn-Zr vegyületek mágneses alatt 35K

• Zr-O vegyületek (ZrO2) használják, mint drágakövek, laboratóriumi olvasztótégelyek, kemence fékbetétek a kohászati, kerámia, üveg., A tűzálló alkalmazások az összes előállított cirkónium nagy részét fogyasztják.

---