Zirconiu metalic: ce proprietăți chimice are?

Planeta noastră este bogată în minerale, inclusiv în metale. Una dintre cele mai frecvente este zirconiul. Acesta poate fi găsit oriunde în lume. Ce este acest metal, care sunt proprietățile lui și unde se găsește aplicația?

Proprietăți chimice

O substanță simplă a zirconiului este un element al subgrupului secundar al grupului IV din cea de-a cincea perioadă a sistemului periodic al lui DI Mendeleev. El primește numărul atomic 40, iar masa atomică este de 91.224. Este un metal din oțel gri, cu o nuanță gălbuie și un luciu caracteristic. Se produce prin metoda de retușare a deșeurilor de zirconiu și din concentrat de minereu, deoarece nu se găsește în forma pură a crustei pământului.

În natură, metal zirconiu este distribuit sub formă de compuși chimici naturali - mai mult de 40 de săruri sau oxizi. La sfârșitul secolului al XVIII-lea, omul de știință german Klaprth a izolat oxidul de zirconiu de pe piatra de haină. Se referă la soiul prețios al acestei pietre. Până în secolul al XX-lea, metalul nu putea fi obținut în forma sa pură, dar în anii 1920 oamenii de știință totuși au obținut succes.

În forma purificată are multe proprietăți care disting aurul:

• din plastic;
• maleabile;
• anti-coroziune;
• rezistent la căldură;
• paramagnetic.

metal Nu vă temeți de efectele apei clorurate și de mare. El nu-și pierde calitățile înalte la temperaturi scăzute și înalte. Rezistent la amoniac, acizi și baze. Se folosește în principal pentru a adăuga alte aliaje la aliaje, ceea ce mărește manufacturabilitatea și face proprietățile sale aproape unice. El ia primit numele din cuvântul persan "kargun" (piatra de aur).

Destul de des zirconiu confuz cu zircon, care este silicat de zirconiu. Metalul își poate schimba culoarea și culoarea este:

• verde;
• maro;
• negru;
• galben;
• uneori roșu.

Culoarea sa depinde de impuritățile care compun compoziția. Printre impuritățile care pătrund piatra se numără adesea - calciu, cupru, fier, zinc, uraniu, stronțiu, titan. De asemenea, în compoziție există și elemente de pământuri rare.

Fiind în natură

Dejecțiile de zirconiu sunt răspândite pe scară largă în țărmurile pământului. Depozitele pot fi văzute în mai multe forme, sub forma:

• amori oxizi;
• săruri;
• cristale unice.

În depozitele africane se găsesc cristale cu greutatea de până la 1 kg. Cea mai mare parte din zirconiu (metal) este concentrată pe teritoriul Australiei, Indiei, Africii de Sud, Braziliei și Americii de Nord. În aceste state, cele mai mari rezerve ale acestui metal. În Rusia, aproape 10% din rezervele mondiale de zirconiu sunt situate în Siberia și Ural. Cel mai adesea, în minereu, se găsește împreună cu hafniul, deoarece este aproape de el în proprietățile sale. Fiecare dintre ele are caracteristicile sale atractive, dar într-o formă combinată ele nu pot fi folosite. Curățarea în mai multe etape permite separarea acestor două elemente, însă acest proces de fabricație face din zirconiu mult mai scump.

În natură există zirconiu verde mare și opac, dar ele pot cauza radiații crescute. Aceste exemplare nu pot fi tăiate, depozitate în case și transportate în cantități mari. Zirconiul este clasat pe locul 12 în rândul metalelor din întreaga lume. În ciuda acestui fapt, de mult timp a fost un element nepopular, chiar și în comparație cu elemente radioactive rare. Acest lucru se datorează faptului că rezervele sale sunt împrăștiate pe teren foarte mult, dar nu există stocuri foarte mari.

Aplicarea zirconiului metalic

Datorită proprietăților și calităților unice, acest element poate fi utilizat în multe industrii. lui sunt utilizate sub formă de aliaje în diferite sfere ale industriei moderne:

• construcția aeronavelor;
• energia nucleară;
• tehnica de rachete;
• realizarea de instrumente;
• turnătorie;
• industria militară;
• echipament medical.

Datorită stabilității sale înalte, care depășește chiar performanța titanului, a devenit foarte popular în industria medicală. Se folosește pentru proteze și pentru producerea de instrumente chirurgicale.

Pentru o lungă perioadă de timp, metal zirconiu a fost folosit pentru a crea bijuterii. Este capabil să achiziționeze multe nuanțe, deoarece este metal anodizat. Acest lucru permite bijutierilor să întruchipeze o varietate de idei artistice în crearea de bijuterii. Produsele arată aspect elegant și frumos, astfel încât acestea sunt apreciate pe piața mondială de bijuterii.

Datorită gradului ridicat de protecție împotriva coroziunii, acest element de aliere ajută la obținerea unor aliaje de magneziu multicomponente mult mai rezistente la coroziune. De asemenea, îmbunătățește viscozitatea aliajelor, crește rezistența la impact. În aliajele cu cupru, în plus, rezistența menține conductivitatea electrică. În aliajele cu aluminiu, acest element unic îmbunătățește semnificativ performanța lor.

Un element utilizat pe scară largă în industria metalurgică și se manifestă ca un deoxidator foarte eficient. Această calitate este de câteva ori mai mare decât cea a manganului și a titanului. Zirconiul îmbunătățește viscozitatea oțelurilor, ajutându-le astfel să fie mai rezistente la sarcini de impact. Promovează plasticitatea, îndepărtând sulful și gazele din aliaje. Ca element de aliere este de asemenea utilizat în metalurgia neferoasă și pentru a crește capacitatea de căldură a aliajelor de aluminiu.

Proprietăți de vindecare

Datorită proprietăților sale fizice și chimice speciale, zirconiul a devenit o utilizare activă în medicină. Datorită neutralității sale la acțiunea unui mediu alcalin, acid și apos, precum și a amoniacului, se adaugă la formulări pentru fabricarea instrumentelor medicale. ea stimulează vindecarea precoce a rănilor și prezintă acțiune antimicrobiană. Datorită acestor proprietăți, puroiul nu se formează în răni, iar infecțiile nu le penetrează.

Elementul nu este un alergen, deci facilitează reacțiile alergice. Nu rata radiatia radiatiilor si este considerata un excelent antiseptic. În medicină, era folosit pentru a face suturi. Deoarece metalul este foarte plastic, acesta face posibilă păstrarea structurii oaselor în fracturi. Datorită acestui fapt, oasele se îmbină mai repede.

Este, de asemenea, utilizat în mod activ în stomatologie și proteze ortopedice. Pe țesuturile corpului, acesta nu are efect iritant și este neutru față de orice mediu. Multe tipuri de metale determină o reacție alergică în cavitatea bucală, care nu se poate spune despre zirconiu. Datorită caracteristicilor și proprietăților sale rare, a devenit indispensabilă în fabricarea instrumentelor medicale și a implanturilor.

Se găsește în unele produse alimentare, dar în cantități minime. De exemplu, în miel, făină de ovăz, orez, fistic, leguminoase și alte produse alimentare există zirconiu, dar este prea puțin acolo pentru a provoca efecte negative asupra sănătății.

Se crede că ornamentele cu zirconiu au un efect pozitiv asupra corpului. Dacă după perforarea urechilor puneți imediat cerceii cu zirconiu, rănile se vindecă repede. Metalul are un efect bun asupra stării pielii, deci este recomandat să purtați brățări și alte obiecte pe corp. Ea are un efect curativ în bolile de piele, artrită, artrită, hipertensiune arterială. În ciuda acestor manifestări, medicina oficială încă nu furnizează astfel de dovezi.