Zirkoniumin tosiasiat (atominumero 40 tai Zr)

Zirkonium on harmaa metalli, jolla on ero jaksollisen jakson taulukon viimeisen elementin symbolina. Tätä elementtiä voidaan käyttää seoksissa, erityisesti ydinsovelluksissa. Tässä on enemmän zirkonium-elementtiä koskevia faktoja:

Atominumero: 40

Symboli: zr

Atomipaino: 91.224

Löytö: Martin Klaproth 1789 (Saksa); zirkon mineraali mainitaan raamatullisissa tekstissä.

Elektronikonfiguraatio: [Kr] 4d² 5s²

Sanan alkuperä: Nimetty mineraalisirkonille. persialainen zargun: kultamainen, joka kuvaa jalokivin väriä, joka tunnetaan nimellä zirkoni, žargoni, hyasintti, Jacintin tai ligure.

isotoopit: Luonnollinen zirkonium koostuu 5 isotoopista; 28 lisäisotooppiä on karakterisoitu. Yleisin luonnollinen isotooppi on ⁹⁰Zr, joka muodostaa 51,45 prosenttia elementistä. Radioisotoopeista ⁹³Zr: llä on pisin puoliintumisaika, joka on 1,53x10⁶ vuotta.

ominaisuudet: Zirkonium on kiiltävä harmaanvalkoinen metalli. Puhdas elementti on muovautuvaa ja taipuisaa, mutta metallista tulee kovaa ja haurasta, kun se sisältää epäpuhtauksia. Zirkonium kestää happojen, emästen, veden ja suolan aiheuttamaa korroosiota, mutta se liukenee suola- tai rikkihappoon. Hienojakoinen metalli voi syttyä itsestään ilmassa, etenkin korotetuissa lämpötiloissa, mutta kiinteä metalli on suhteellisen vakaa. Hafniumia esiintyy zirkoniummalmeissa, ja sitä on vaikea erottaa zirkoniumista. Kaupallisen luokan zirkonium sisältää 1 - 3% hafniumia. Reaktorityyppinen zirkonium on pääosin vapaa hafniumista.

käyttötarkoituksiin: Zircaloy (R) on tärkeä seos ydinsovelluksissa. Zirkoniumilla on pieni neutronien absorptioprofiili, ja siksi sitä käytetään ydinenergian sovelluksissa, kuten polttoaine-elementtien verhouksessa. Zirkonium on poikkeuksellisen kestävä meriveden ja monia yleisiä happoja ja alkalit, joten sitä käytetään laajasti kemianteollisuudessa, jossa käytetään syövyttäviä aineita. Zirkoniumia käytetään seostavana aineena teräksessä, getterinä tyhjiöputkissa ja komponenttina kirurgisissa laitteissa, valonsäteilylampuissa, räjähtävissä pohjusteissa, sädekereissä, lamppulankoissa jne. Zirkoniumkarbonaattia käytetään myrkkyjen murattivoiteissa yhdistämään urushioliin. Sinkillä seostettu zirkonium muuttuu magneettiseksi alle 35 ° K lämpötilassa. Niobium-sirkoniumia käytetään matalan lämpötilan suprajohtavien magneettien valmistukseen. Zirkoniumoksidilla (zirkonilla) on korkea taitekerroin, ja sitä käytetään jalokivinä. Käytetään epäpuhdasta oksidia, zirkoniumoksidia laboratorio upokkaille joka kestää lämpöiskuja, uunien vuorauksissa sekä lasi- ja keramiikkateollisuudessa tulenkestävänä materiaalina.

esiintyminen: Zirkoniumia ei ole vapaana alkuaineena pääasiassa sen reaktiivisuuden kanssa veteen. Metallin pitoisuus maankuoressa on noin 130 mg / kg ja merivedessä 0,026 μg / l. Zirkoniumia löytyy S-tyypin tähtiä, aurinkoa ja meteoriiteja. Lunar-kivet sisältävät zirkoniumoksidipitoisuudet, jotka ovat verrattavissa maanpäällisten kivien pitoisuuksiin. Tärkein kaupallinen zirkoniumlähde on silikaattimineraal zirkoni (ZrSiO₄), jota esiintyy Brasiliassa, Australiassa, Venäjällä, Etelä-Afrikassa, Intiassa, Yhdysvalloissa ja pieninä määrinä muualla maailmassa.

Terveysvaikutukset: Keskimääräinen ihmiskeho sisältää noin 250 milligrammaa zirkoniumia, mutta alkuaineella ei ole tunnettua biologista toimintaa. Ravinnollisia zirkoniumlähteitä ovat täysvehnä, ruskea riisi, pinaatti, munat ja naudanliha. Zirkoniumia löytyy antiperspiranteista ja vedenpuhdistusjärjestelmistä. Sen käyttöä karbonaattina myrkkyjen murattihoitoon on lopetettu, koska joillakin ihmisillä oli ihoreaktioita. Vaikka zirkoniumialtistusta pidetään yleensä turvallisena, altistuminen metallijauheelle voi aiheuttaa ihoärsytystä. Alkuaineen ei katsota olevan genotoksinen tai syöpää aiheuttava.

Kristallirakenne: Zirkoniumilla on alfa- ja beetafaasi. Huoneenlämpötilassa atomit muodostavat tiiviisti pakatun kuusikulmaisen a-Zr: n. 863 ° C: ssa rakenne muuttuu kehon keskittymäksi P-Zr: ksi.

Alkuaineluokitus:Siirtymämetalli

Tiheys (g / cm3): 6.506

Sulamispiste (K): 2125

Kiehumispiste (K): 4650

Ulkomuoto: harmahtavanvalkoinen, kiiltävä, korroosionkestävä metalli

Atomisäde (Pm): 160

Atomimäärät (Cc / mol): 14.1

Kovalenttinen säde (Pm): 145

Ionic Säde: 79 (+ 4e)

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

Sulamislämpö (KJ / mol): 19.2

Haihtumislämpö (kJ / mol): 567

Debye-lämpötila (K): 250.00

Pauling-negatiivisuusluku: 1.33

Ensimmäinen ionisoiva energia (kJ / mol): 659.7

Hapetustilat: 4

Hilan rakenne: Kuusikulmainen

Hilan vakio (Å): 3.230

Lattice C / A -suhde: 1.593

• Emsley, John (2001). Luonnon rakennuspalikat. Oxford: Oxford University Press. ss. 506–510. ISBN 0-19-850341-5.
• Lide, David R., toim. (2007–2008). "Zirkonium". CRC: n kemian ja fysiikan käsikirja. 4. New York: CRC Press. s. 42. ISBN 978-0-8493-0488-0.
• Meija, J.; et ai. (2016). "Elementtien atomipainot 2013 (IUPAC: n tekninen raportti)". Puhdas ja soveltava kemia. 88 (3): 265–91. doi: 10.1515 / pac-2015-0305

Palaa sivulle Jaksollinen järjestelmä