Τι είναι το ζιρκόνιο και πού χρησιμοποιείται;

Το παλαιότερο μέταλλο έχει μοναδικές ιδιότητες που έχουν ζήτηση σε διάφορους τομείς της ζωής. Με την ανάπτυξη νέων τεχνολογιών παραγωγής, η δημοτικότητα του ζιρκονίου αυξάνεται μόνο. Τα ιστορικά δεδομένα, καθώς και οι ιδιότητες και η σύσταση ενός χημικού στοιχείου, θα βοηθήσουν στην αποκάλυψη αυτού του γρίφου.

Στον διάσημο πίνακα του D.I. Mendeleev, ο ατομικός αριθμός του ζιρκονίου αντιστοιχεί στο 40, η ονομασία του είναι Zr. Το ζιρκόνιο ανήκει στην 4η ομάδα, βρίσκεται στην 5η περίοδο. Η μάζα του ατόμου είναι 91,22 g / mol. Η ακτίνα του ατόμου αντιστοιχεί σε 160 πικόμετρα. Στο κέντρο βρίσκεται ο πυρήνας, καθώς και τα νετρόνια και τα πρωτόνια. Υπάρχουν 5 τροχιές γύρω από το άτομο, οι οποίες περιέχουν 40 ηλεκτρόνια. Το φυσικό υλικό υπάρχει με τη μορφή οξειδίων, αλάτων ή πυριτικών αλάτων. Εξωτερικά, το μέταλλο μοιάζει με ατσάλι. Η σύνθεση του μεταλλικού στοιχείου μπορεί να περιλαμβάνει πρόσθετες ακαθαρσίες, λόγω των οποίων λαμβάνονται διαφορετικά χρώματα και αποχρώσεις.

Το ζιρκόνιο πρέπει να διακρίνεται από το ζιρκόνιο και το κυβικό ζιρκόνιο. Το γεγονός είναι ότι το ζιρκόνιο είναι ένα μέταλλο που μοιάζει με χάλυβα. Το ζιργκόν είναι μια φυσική πέτρα που μοιάζει με χρυσό. Περιέχει άτομα ζιρκονίου.

Σύμφωνα με τους επιστήμονες, το ζιρκόνιο είναι το αρχαιότερο χημικό συστατικό, που σχηματίστηκε πριν από 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Τα ίχνη του έχουν βρεθεί στα βαθύτερα στρώματα του φλοιού της γης. Στη διαδικασία μελέτης του ορυκτού ζιρκονίου, ένας επιστήμονας από τη Γερμανία Klaproth κατάφερε να απομονώσει ένα αδιάλυτο συμπύκνωμα, το διοξείδιο του ζιρκονίου. Αυτό το γεγονός έλαβε χώρα το 1789.

Ο Σουηδός επιστήμονας Berzelius μπόρεσε να απομονώσει το ζιρκόνιο ως ελεύθερο στοιχείο το 1824. Ένα καθαρό χημικό στοιχείο ελήφθη μόλις το 1925. Ο Ολλανδός χημικός Anton Edurard van Arkel τα κατάφερε. Η προέλευση του ονόματος του ίδιου του χημικού στοιχείου είναι ακόμα άγνωστη. Υπάρχει η άποψη ότι οι ρίζες πρέπει να βρεθούν στην αραβική γλώσσα. Υπάρχει μια άποψη ότι το όνομα προήλθε από την περσική γλώσσα.

Το μέταλλο με ασημί χρώμα έχει καλή ολκιμότητα. Το ζιρκόνιο είναι ανθεκτικό στη διάβρωση, αλκαλικά διαλύματα, δεν αποικοδομείται σε όξινο περιβάλλον. Μπορεί να υποστεί εύκολη επεξεργασία με κύλιση, σφυρηλάτηση ή κύλιση. Εξωτερικά, το υλικό έχει μια αόρατη επίστρωση που προστατεύει αξιόπιστα από τις επιπτώσεις αερίων, ατμού, νερού. Το στοιχείο είναι ανθεκτικό στην επίδραση δεικτών υψηλής θερμοκρασίας, αμμωνίας, οξέων, αλκαλίων.

Σε κατάσταση σκόνης, ακόμη και σε κανονική θερμοκρασία δωματίου, ένα χημικό στοιχείο είναι εκρηκτικό, είναι πολύ εύφλεκτο. Πρέπει να σημειωθεί ότι το στοιχείο είναι χρήσιμο ως πρόσμειξη. Προστίθεται στη σύνθεση διαφόρων κραμάτων. Αυτό αυξάνει τα χαρακτηριστικά αντοχής, την αντοχή στη φθορά του υλικού που προκύπτει. Ωστόσο, η προσθήκη οποιωνδήποτε ακαθαρσιών σε ένα χημικό στοιχείο είναι απαράδεκτη, καθώς μειώνει σημαντικά τις ιδιότητές του.

• Σε θερμοκρασία 20 C, η πυκνότητα του ζιρκονίου είναι 6,5 g / cm3.
• Η ισχύς είναι 175 MPa.
• Ο δείκτης ελαστικότητας είναι 96 MPa.
• Το σημείο τήξης είναι 1855 C.
• Το σημείο βρασμού είναι περίπου 4350 C.
• Η θερμική αγωγιμότητα είναι 300 K.
• Το ζιρκόνιο μαγνητίζεται όταν θερμαίνεται.
• Στην καθαρή του μορφή, το στοιχείο είναι πλαστικό. Ωστόσο, η προσθήκη ακαθαρσιών με τη μορφή αζώτου, οξυγόνου, υδρογόνου, άνθρακα κάνει το υλικό εύθραυστο.
• Η σκληρότητα Brinell είναι 640-670 MN / m2. Αυτός ο δείκτης επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από την παρουσία οξυγόνου. Όσο περισσότερο είναι, τόσο περισσότερη σκληρότητα. Με υψηλή σκληρότητα, το ζιρκόνιο δεν μπορεί να υποστεί επεξεργασία με πίεση. Η αλληλεπίδραση με το οξυγόνο προκαλείται από την αύξηση των δεικτών θερμοκρασίας.
• Το ζιρκόνιο είναι σταθερό στο νερό σε θερμοκρασίες έως 300 C.
• Η σκληρότητα του Vickers κυμαίνεται από 600 έως 1700 MPa.

• Το ζιρκόνιο έχει την υψηλότερη κατάσταση οξείδωσης, που είναι +4. Ένας χαμηλότερος ρυθμός οξείδωσης μπορεί να βρεθεί στο μέταλλο παρουσία ακαθαρσιών με τη μορφή χλωρίου και βρωμίου. Η οξείδωση γίνεται σε θερμοκρασίες 200-400 C.
• Όταν το στοιχείο θερμαίνεται στους 250 C και πάνω, απορροφάται υδρογόνο, με αποτέλεσμα να σχηματίζονται υβρίδια με μεταλλικές ιδιότητες.
• Η αλληλεπίδραση με αλογόνα προάγει το σχηματισμό αλογονιδίων ζιρκονίου.
• Τα οξείδια σχηματίζονται σε θερμοκρασίες 500 C και άνω.
• Η ηλεκτροαρνητικότητα είναι μηδέν.
• Η ομοιοπολική ακτίνα είναι 145 μ.μ.

Το ζιρκόνιο εξορύσσεται από συμπυκνώματα μεταλλεύματος. Συχνά μπορεί να βρεθεί με τη μορφή οξειδίων, πυριτικών αλάτων. Σε ένα καθαρό χημικό στοιχείο, δεν εμφανίζεται στον φλοιό της γης. Στη φύση, μπορείτε να βρείτε ζιργκόν, baddeleyite. Οι εναποθέσεις ενός χημικού στοιχείου είναι διάσπαρτες σε όλο τον κόσμο. Τα μεγάλα κοιτάσματα είναι σπάνια. Ένας μεγάλος αριθμός κοιτασμάτων μεταλλεύματος βρίσκεται στην Αυστραλία, τη Βραζιλία, την Ινδία, τη Νότια Αφρική. V Η Ρωσία θεωρείται πλούσια σε αποθέματα μεταλλεύματος στις περιοχές Μούρμανσκ, Τομσκ, Ταμπόφ, Νίζνι Νόβγκοροντ. Την πρώτη θέση όσον αφορά τη διαθεσιμότητα αποθεμάτων ζιρκονίου καταλαμβάνει η χερσόνησος Κόλα.

Συχνά, στο μετάλλευμα, μαζί με το ζιρκόνιο, υπάρχει και άφνιο, το οποίο έχει παρόμοιες ιδιότητες. Κάθε στοιχείο ξεχωριστά έχει πολύτιμα χαρακτηριστικά, αλλά ο συνδυασμός τους είναι απαράδεκτος, καθώς καθιστά το φυσικό υλικό ακατάλληλο για χρήση. Για να διαχωριστεί ένα χημικό στοιχείο από ένα άλλο, χρησιμοποιείται ένα σύστημα καθαρισμού πολλαπλών σταδίων. Αυτό αυξάνει σημαντικά το κόστος παραγωγής ζιρκονίου. Στη βιομηχανία χρησιμοποιούνται συμπυκνώματα διοξειδίου του ζιρκονίου, τα οποία λαμβάνονται με εμπλουτισμό μεταλλεύματος.

Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι ανάκτησης μετάλλων.

• Χλωριούχο. Η μέθοδος του Krol βασίζεται στη χλωρίωση του διοξειδίου του ζιρκονίου. Περαιτέρω, πραγματοποιείται καθαρισμός, αποκατάσταση με τη βοήθεια μαγνησίου. Η συχνή χρήση της μεθόδου οφείλεται στο σχετικά φθηνό κόστος της. Υπάρχουν 2 τρόποι χλωρίωσης. Η άμεση διεργασία πραγματοποιείται σε θερμοκρασίες από 900 C έως 1000 C. Η δεύτερη μέθοδος συνίσταται στη χλωρίωση του αρχικού μείγματος σε θερμοκρασίες από 400 C έως 900 C.
• Φθοριούχος. Η μέθοδος περιλαμβάνει τη σύντηξη ενός συμπυκνωμένου μίγματος ζιρκονίου με κάλιο σε θερμοκρασία 600 έως 700 C. Το προκύπτον συμπύκνωμα αλκαλοποιείται και καθαρίζεται. Στη συνέχεια πραγματοποιείται ηλεκτρόλυση του τήγματος και απομονώνεται το μεταλλικό συστατικό.
• Αλκαλική. Η μέθοδος έχει σχεδιαστεί για την απομόνωση του διοξειδίου του ζιρκονίου. Για να ληφθεί ένα μεταλλικό στοιχείο, πραγματοποιείται μια μέθοδος φθορίου ή χλωρίου. Μέσω της διαδικασίας αλκαλοποίησης, το ζιρκόνιο μετατρέπεται σε διαλυτό συστατικό. Αυτό γίνεται με πυροσυσσωμάτωση, για παράδειγμα, με ένα μείγμα ανθρακικού ασβεστίου και χλωριούχου ασβεστίου σε θερμοκρασίες από 1000 έως 1300 C. Στη συνέχεια πραγματοποιείται αλκαλοποίηση, καθαρισμός, υδρόλυση και φρύξη. Έτσι, το ζιρκόνιο λαμβάνεται σε εργαστηριακές συνθήκες. Από το τελικό προϊόν σχηματίζονται ράβδοι, οι οποίες αποστέλλονται στην παραγωγή.

Ανάλογα με το πεδίο εφαρμογής, το χημικό στοιχείο μπορεί να παρουσιαστεί ως σκληρό κράμα με ασημί απόχρωση ή σε μορφή μπλε σκόνης. Οι πολύτιμοι λίθοι που συντίθενται από ένα χημικό στοιχείο μπορεί να είναι διαφορετικών αποχρώσεων. Η περιγραφή του χρώματος, η έντασή του εξαρτάται από την ποσότητα και τον τύπο των ακαθαρσιών, για παράδειγμα, δημήτριο, τιτάνιο, έρβιο, χρώμιο. Επίσης, το πυριτικό ζιρκόνιο, το οποίο είναι μέρος του ζιρκονίου, αντιπροσωπεύεται από τις ακόλουθες ποικιλίες.

• Υάκινθος. Έχει καφέ, κόκκινο ή ροζ απόχρωση.
• Διαμάντι Matarskiy. Η διάφανη πέτρα δεν έχει χρώμα, εξορύσσεται στο νησί Matara.
• Ακατάληπτη γλώσσα. Διαφέρει στην παρουσία άχυρου, χρυσής απόχρωσης.
• Αστροφώτιστος. Μια διάφανη πέτρα με μπλε απόχρωση.
• Malacon. Έχει σκούρο καφέ χρώμα.

Ανάλογα με τον τύπο, την κατάσταση ενός χημικού στοιχείου, η χρήση του είναι ευρέως διαδεδομένη σε διάφορες σφαίρες της ζωής.

• Το μέταλλο χρησιμοποιείται για βιομηχανικούς σκοπούς, σε κοσμήματα, στην καθημερινή ζωή.
• Στη βιομηχανία, χρησιμοποιούνται συχνά ζιρκόνιο, πυριτικό ζιρκόνιο, διοξείδιο του ζιρκονίου, baddeleyite.
• Στη μεταλλουργική βιομηχανία, το χημικό στοιχείο χρησιμοποιείται για την κραματοποίηση χάλυβα. Προστίθεται σε κράματα για τη βελτίωση της ποιότητας. Χάρη στο ζιρκόνιο, η αντοχή αυξάνεται και η διαδικασία κοπής διευκολύνεται.
• Στην κατασκευή ειδών πυροτεχνίας, το ζιρκόνιο χρησιμοποιείται σε μορφή σκόνης. Όταν το μείγμα καίγεται, δεν υπάρχει καπνός, επομένως χρησιμοποιείται για τη δημιουργία πυροτεχνημάτων, χαιρετισμών.
• Στη χημική βιομηχανία, το ζιρκόνιο χρησιμοποιείται για την κατασκευή κεραμικών ανθεκτικών στη φθορά.
• Το μέταλλο χρησιμοποιείται ευρέως στην παραγωγή στρατιωτικού εξοπλισμού, για παράδειγμα, για την κατασκευή βομβών απόστασης, σφαιρών, πυραύλων με φωτισμό. Τα κράματα μετάλλων αποτελούν αναπόσπαστο μέρος των σχεδίων πυρηνικών αντιδραστήρων.
• Η παραγωγή σμάλτου, κεραμικών, γλάσου επίσης δεν είναι πλήρης χωρίς τη συμμετοχή ζιρκονίου. Σε αυτή την περίπτωση, χρησιμοποιείται οξείδιο του ζιρκονίου. Δεν σκουραίνει, έχει εμφανή εμφάνιση και βελτιώνει την ποιότητα του προϊόντος.
• Το μέταλλο χρησιμοποιείται στη βυρσοδεψία δέρματος. Σε αυτή την περίπτωση, χρησιμοποιούνται ενώσεις με θειικό άλας.
• Στη βιομηχανία μηχανικής, το μέταλλο χρησιμοποιείται στην κατασκευή αντλιών, βαλβίδων διακοπής.
• Σε αντίθεση με τις ποδιές μολύβδου, ακόμη και ένα λεπτό φύλλο μετάλλου είναι πολύ πιο αποτελεσματικό στην προστασία από τη διείσδυση των ακτίνων Χ.
• Λόγω των θεραπευτικών ιδιοτήτων του μετάλλου, χρησιμοποιείται σε διάφορους τομείς της ιατρικής.
• Τα συστατικά του ζιρκονίου δεν προκαλούν αλλεργική αντίδραση, απόρριψη, αντοχή στη φθορά, αντοχή, πλαστικότητα. Χρησιμοποιούνται στην τραυματολογία για τη θεραπεία διαφόρων καταγμάτων.
• Η ευρεία χρήση του διοξειδίου του ζιρκονίου στην οδοντιατρική οφείλεται στην απουσία ερεθιστικού παράγοντα όταν εκτίθεται σε μαλακούς ιστούς ή στη δομή των οστών. Εργαλεία, οδοντικά εμφυτεύματα, στεφάνες, συνδετήρες, πλάκες, σφιγκτήρες, ράμματα είναι κατασκευασμένα από μέταλλο.
• Τα κοσμήματα από διοξείδιο του ζιρκονίου και κυβικό ζιρκόνιο φημίζονται όχι μόνο για την εξαίσια εμφάνισή τους, αλλά και για την ευεργετική τους δράση σε ολόκληρο το σώμα.
• Η συνεχής χρήση βραχιολιών ή ζωνών έχει θεραπευτική επίδραση σε δερματικές παθήσεις, για παράδειγμα, έκζεμα, δερματίτιδα, ψωρίαση. Το μέταλλο ομαλοποιεί την αρτηριακή πίεση, ενεργοποιεί, ανακουφίζει από την αϋπνία. Το ζιρκόνιο βοηθά στη βελτίωση της κατάστασης σε παθήσεις του μυοσκελετικού συστήματος.
• Επίσης, το μέταλλο έχει βακτηριοκτόνο δράση. Είναι γνωστό για την ικανότητά του να επουλώνει γρήγορα τις πληγές. Εάν βάλετε σκουλαρίκια ζιρκονίου αμέσως μετά το τρύπημα των λοβών των αυτιών σας, η επούλωση θα είναι πιο γρήγορη.
• Υπάρχει η άποψη ότι το χημικό στοιχείο ανακουφίζει από τον πόνο, έχει ευεργετική επίδραση στο καρδιαγγειακό σύστημα, βελτιώνει την αναπνοή, καταπολεμά τις εντερικές λοιμώξεις, τους ιούς και έχει αντικαρκινική δράση.
• Το χημικό στοιχείο χρησιμοποιείται ενεργά στη λιθοθεραπεία στη θεραπεία ασθενειών του ενδοκρινικού συστήματος.

Υπάρχει η άποψη ότι, ανάλογα με τη χρωματική κλίμακα, υπάρχει διαφορετική επίδραση στο σώμα.

• Για κρυολογήματα, συνιστάται η χρήση black metal.
• Εάν έχετε κακή όρεξη, ένα στοιχείο με κόκκινη απόχρωση θα σας βοηθήσει.
• Το καφέ χρησιμοποιείται για τον καθαρισμό του σώματος.
• Τα διαφανή μέταλλα ή οι μπλε πέτρες βοηθούν στην αποκατάσταση του μεταβολισμού.

Τα επιτραπέζια σκεύη είναι κατασκευασμένα από ζιρκόνιο, για παράδειγμα, κούπες, κουτάλια, ποτήρια και άλλα σκεύη. Επίσης, το μέταλλο χρησιμοποιείται στα οπτικά, τα οποία έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν υπό ακραίες συνθήκες, για παράδειγμα, σε υψηλές θερμοκρασίες ή απότομες αλλαγές σε αυτό. Τα κυβικά ζιρκονία έχουν μεγάλη γωνία διάθλασης, αυτό χρησιμοποιείται στην κατασκευή φακών. Ξεχωριστά, πρέπει να γίνει αναφορά στη χρήση μετάλλου στα κοσμήματα. Στην αρχαιότητα, το ζιργκόν ονομαζόταν «ατελές διαμάντι», επειδή μετά την κοπή, η λάμψη τους ήταν πιο ξεθωριασμένη από τις φυσικές πέτρες.

πρέπει να σημειωθεί ότι Οι μικρές πέτρες χρησιμοποιούνται για κοσμήματα, αφού είναι πιο ασφαλείς όσον αφορά την ακτινοβολία. Έχουν ασθενές χρώμα και έχουν μικρή διαφάνεια. Οι μεγάλες πέτρες χαρακτηρίζονται από υπερβολική ραδιενέργεια. Είναι αδιαφανή και με έντονα χρώματα. Τέτοιες πέτρες δεν μπορούν να αποθηκευτούν στο σπίτι, να κοπούν ή να μεταφερθούν. Το ζιρκόνιο χρησιμοποιείται στην κατασκευή δαχτυλιδιών, σκουλαρίκια, τιάρες, μενταγιόν, μενταγιόν. Συχνά κάνετε μεταλλικά ένθετα σε προϊόντα, ψεκάζοντας.

Η σωστή φροντίδα και αποθήκευση θα διατηρήσει τα κοσμήματα ανέπαφα. Συνιστάται ο καθαρισμός με ένα πανί εμποτισμένο με σαπουνόνερο. Στη συνέχεια, το προϊόν πλένεται κάτω από νερό, σκουπίζεται στεγνό, γυαλίζεται με φανέλα. Οι πέτρες είναι καλύτερα να διατηρούνται χωριστά από άλλα κοσμήματα. Αυτό θα αποφύγει μηχανικές βλάβες.

Για να μην κάνετε λάθος στην αυθεντικότητα του προϊόντος, θα πρέπει να προσέξετε τα ακόλουθα σημεία.

• Δομή διάθλασης των ακτίνων φωτός. Θα πρέπει να είναι πολύπλευρη.
• Η παρουσία μεταλλικής λάμψης. Χαρακτηρίζεται από την ομοιομορφία του.
• Η παρουσία κιτρινωπών κηλίδων.

Στους μεσαιωνικούς χρόνους, οι Ισπανοί κοσμηματοπώλες κατασκεύαζαν μοναδικά κοσμήματα από ζιργκόν, το οποίο ήταν εξαιρετικά ραδιενεργό. Στην εμφάνιση, έμοιαζαν πολύ με πολύτιμους λίθους. Το να φοράς τέτοια κοσμήματα ήταν εξαιρετικά επικίνδυνο. Ακόμη και στην αρχαιότητα, σημειώθηκε ότι η μακροχρόνια χρήση μεγάλων σκουρόχρωμων λίθων οδήγησε στον επικείμενο θάνατο του ιδιοκτήτη τους. Ο υάκινθος πήρε το όνομά του από το λουλούδι. Σύμφωνα με τη μυθολογία, ο Απόλλωνας φύτρωσε ένα λουλούδι από το αίμα ενός νεαρού άνδρα ονόματι Υάκινθος, τον οποίο ο Απόλλων αγαπούσε πολύ.

Λόγω της λαμπρότητας, της παρουσίας διαφορετικών χρωμάτων, η πέτρα θα μπορούσε εύκολα να συγχέεται με διαμάντι, ζαφείρι, τουρμαλίνη ή τοπάζι. Αυτό χρησιμοποιήθηκε συχνά από απατεώνες, περνώντας τα κοσμήματα ως κοσμήματα. Οι κάτοικοι της Ασίας ειδωλοποίησαν την πέτρα και την προίκισαν με μαγικές ιδιότητες. Για αυτούς ήταν φυλαχτό. Από αυτό κατασκευάστηκαν φυλαχτά και μενταγιόν.

Στην Ινδία, η πέτρα ήταν προικισμένη με την ικανότητα να ελέγχει τον ήλιο, το φεγγάρι. Πιστεύεται ότι το φυλακτό βοηθά τους επιστήμονες, τους επιχειρηματίες, τους περιπλανώμενους, αλλά και τους λάτρεις στις επιχειρήσεις. Οι αστρολόγοι έδωσαν επίσης προσοχή στις μοναδικές ιδιότητες της πέτρας. Κατά τη γνώμη τους, Το ζιρκόνιο είναι κατάλληλο για Κριούς, Αιγόκερους, Υδροχόους. Η χρήση του πρέπει να περιορίζεται, ή ακόμα και να αποφεύγεται εντελώς από Ταύρους, Ζυγούς, Τοξότες, Καρκίνους.

Ετσι, κίτρινα ή μπλε ορυκτά με μεταλλική λάμψη είναι ιδανικά για τον Υδροχόο. Η χρήση του προϊόντος συμβάλλει στην ανάπτυξη της διαίσθησης, των αναλυτικών δεξιοτήτων και στην ανάδειξη εξαίσιας γεύσης. Αλλά για τους Αιγόκερους ενδείκνυται μια πέτρα μπλε χρώματος, η οποία συνιστάται να φορεθεί στην αριστερή πλευρά. Αυτό ενισχύει τη μαγική σύνδεση. Οι άχυρο ή οι κόκκινες πέτρες είναι πιο κατάλληλες για τον Κριό. Η χρήση του προϊόντος συμβάλλει στην ανάπτυξη μαγικών ικανοτήτων, προσοχής, προσοχής.