Cirkonium tények (atomi szám 40 vagy Zr)

A cirkónium egy szürke fém, amelynek megkülönböztetése a periódusos betűrendben az utolsó elem szimbóluma. Ez az elem alkalmazható ötvözetekben, különösen nukleáris alkalmazásokban. Itt találhatók több cirkónium elem tények:

Atomszám: 40

Szimbólum: Zr

Atomsúly: 91.224

Felfedezés: Martin Klaproth 1789 (Németország); A cirkon ásványt említik a bibliai szövegek.

Elektronkonfiguráció: [Kr] 4d² 5s²

Szó eredete: Az ásványi cirkon neve. perzsa zargun: aranyszerű, amely leírja a drágakő színét, amelyet cirkonnak, zsargonnak, jácintnak, jacint vagy ligúrnak neveznek.

Izotóp: A természetes cirkónium 5 izotópot tartalmaz; 28 további izotópot jellemeztek. A leggyakoribb természetes izotóp ⁹⁰Zr, amely az elem 51,45% -át teszi ki. A radioizotópok közül ⁹³A Zr a leghosszabb felezési ideje, amely 1,53x10⁶ évek.

Tulajdonságok: A cirkónium fényes szürkésfehér fém. A tiszta elem temperönthető és elasztikus, de a fém keményé és törékenyé válik, ha szennyeződéseket tartalmaz. A cirkónium ellenáll a savak, lúgok, víz és só által okozott korróziónak, de feloldódik sósavban vagy kénsavban. A finoman eloszlatott fém spontán módon meggyulladhat a levegőben, különösen magas hőmérsékleten, de a szilárd fém viszonylag stabil. A hafnium megtalálható a cirkónium-ércekben, és ezt nehéz elválasztani a cirkóniumtól. A kereskedelemben kapható cirkónium 1-3% hafniumot tartalmaz. A reaktor minőségű cirkónium lényegében mentes hafniumtól.

felhasználása: A Zircaloy (R) fontos ötvözet a nukleáris alkalmazásokban. A cirkónium alacsony abszorpciós keresztmetszete van a neutronok számára, ezért nukleáris energia alkalmazásokhoz, például üzemanyag elemek burkolásához használják. A cirkónium kivételesen ellenáll a tengervíz és a korróziónak sok általános sav és lúgok, így széles körben használják a vegyiparban, ahol korrozív szereket alkalmaznak. A cirkóniumot ötvözőszerként használják acélban, gettert vákuumcsövekben, valamint sebészeti eszközök, fényszóró izzók, robbanóképes alapozók, műselyem spinneretek, lámpaszálak stb. Alkatrészeként. A cirkónium-karbonátot a méregtelenítő krémekben használják urushiollal való kombinálásra. A cinkkel ötvözött cirkónium mágnesesé válik 35 ° K alatti hőmérsékleten. A niobiummal rendelkező cirkóniumot alacsony hőmérsékletű szupravezető mágnesek előállítására használják. A cirkónium-oxid (cirkon) magas refrakciós mutatóval rendelkezik, és drágakőként használják. A tiszta oxidot, a cirkóniát használják laboratóriumi tégelyekhez amely hőálló sokknak ellenáll majd a kemencebéléseknél, valamint az üveg- és kerámiaiparnál, mint tűzálló anyag.

Esemény: A cirkónium nem létezik szabad elemként, elsősorban vízzel való reakcióképessége miatt. A fém koncentrációja a földkéregben körülbelül 130 mg / kg, a tengervízben pedig 0,026 μg / L. A cirkónium megtalálható az S típusú csillagokban, a Napban és a meteoritokban. A holdi kőzetek tartalmazzák a szárazföldi kőkéhez hasonló cirkonium-oxid-koncentrációt. A cirkónium elsődleges kereskedelmi forrása a szilikát ásványi cirkon (ZrSiO₄), amely Brazíliában, Ausztráliában, Oroszországban, Dél-Afrikában, Indiában, az Egyesült Államokban és kisebb mennyiségben fordul elő a világ többi részén.

Egészségügyi hatások: Az átlagos emberi test körülbelül 250 milligramm cirkóniumot tartalmaz, de az elem biológiai funkcióját nem ismeri el. A cirkónium étrendi forrásai a teljes búza, a barna rizs, a spenót, a tojás és a marhahús. A cirkónium megtalálható az izzadásgátló szerekben és a víztisztító rendszerekben. Szén-karbonátként való felhasználást a méreg borostyán kezelésére abbahagyták, mert néhány embernél bőrreakciók fordultak elő. Noha a cirkónium expozíciót általában biztonságosnak tekintik, a fémpornak való kitettség bőrirritációt okozhat. Az elem nem tekinthető sem genotoxikusnak, sem karcinogénnek.

Kristályszerkezet: A cirkóniumnak van alfa- és béta-fázisa. Szobahőmérsékleten az atomok szorosan csomagolt hatszögletű α-Zr-t alkotnak. 863 ° C-on a szerkezet testközpontú β-Zr-ra megy át.

Elem besorolása:Átmeneti fém

Sűrűség (g / cm3): 6.506

Olvadáspont (K): 2125

Forráspont (K): 4650

Megjelenés: szürkésfehér, fényes, korrózióálló fém

Atomi sugár (délután): 160

Atomi kötet (Cc / mol): 14.1

Kovalens sugár (délután): 145

Ionos sugár: 79 (+ 4e)

Fajlagos hő (@ 20 ° C J / g mol): 0.281

Fúziós hő (KJ / mól): 19.2

Párolgási hő (kJ / mol): 567

Debye hőmérséklete (K): 250.00

Pauling negatív szám: 1.33

Első ionizáló energia (kJ / mol): 659.7

Oxidációs állapotok: 4

Rács szerkezete: Hatszögletű

Rács állandó (Å): 3.230

Rács C / A arány: 1.593

• Emsley, John (2001). A természet építőelemei. Oxford: Oxford University Press. pp. 506–510. ISBN 0-19-850341-5.
• Lide, David R., ed. (2007–2008). „Cirkónium”. CRC kémia és fizika kézikönyve. 4. New York: CRC Press. o. 42. ISBN 978-0-8493-0488-0.
• Meija, J.; et al. (2016). "Az elemek atomsúlyai ​​2013 (IUPAC műszaki jelentés)". Tiszta és alkalmazott kémia. 88 (3): 265–91. doi: 10.1515 / pac-2015-0305

Vissza a Periódusos táblázat