Sirkonium

Oor sirkoniummetaal (Zr) en sirkoniumlegerings

Sirkonium (Zr) is 'n hoogs korrosiebestande metaal wat ons gebruik word vir baie produkte vir gespesialiseerde chemiese omgewings (hoofsaaklik asyn- en soutsure). Sommige sluit pompe in, kleppe, kerntoepassings, chemiese verwerking, reaktorvate, hitteruilers en meer. Die kernkragbedryf gebruik byna 90% van die sirkonium wat elke jaar geproduseer word. Sirkonium word ook as 'n legeringsmiddel in staal gebruik, om 'n paar soorte chirurgiese toerusting te maak en as 'n getter, 'n materiaal wat kombineer met spoorgasse en dit verwyder, vorm vakuumbuise. Sirkoniummetaal is sweisbaar en vormbaar.

Sirkonium 702 bied uitstekende korrosiebeskerming met weerstand teen spanning-korrosie krake en spleetkorrosie. Dit word dikwels vir chemiese verwerking gebruik. Gelegeer met 2 aan 3 persent Columbium, sirkonium 705 is aansienlik sterker en meer rekbaar as sirkonium 702 met byna gelyke weerstand teen korrosie, maak dit die legering van keuse vir die meeste sirkonium hegstukke. Benewens weerstand teen HCl by alle konsentrasies en by temperature bo die kooktemperatuur, sirkonium en sy legerings het ook uitstekende weerstand teen swaelsuur by temperature bo kookpunt en konsentrasies tot 70%. Korrosietempo in salpetersuur is minder as 1 mil/jaar by temperature bo kookpunt en konsentrasies tot 90%. Die metale weerstaan ​​ook die meeste organiese stowwe soos asynsuur en asynsuuranhidried sowel as sitroen, melk, wynsteen, oksaalsuur, tanniese, en gechloreerde organiese sure. Betreklik min metale behalwe sirkonium kan gebruik word in chemiese prosesse wat alternatiewe kontak met sterk sure en alkalies vereis. Egter, sirkonium het geen weerstand teen fluoorsuur nie en word vinnig aangeval, selfs by baie lae konsentrasies. Daar is 4 soorte korrosiebestande gelegeerde sirkonium in die chemiese industrie: Zr702, Zr704, Zr705 en Zr706, van toepassing op verskillende chemiese medium en toestand. Hierdie vier sirkoniumlegering se korrosiebestandheid is amper dieselfde, maar hulle meganiese eienskappe verskil baie. Zr705 se treksterkte is die twee keer van Zr702. Gewoonlik word Zr705 gebruik in chemiese toerusting wat 'n hoër vereistes vir intensiteit het. Maar in swaelsuur wat FeCl3 bevat, Zr702 en Zr704 se korrosiebestande eienskappe is beter as Zr705 en Zr706. Zr706 het genoeg sterkte en hoë verlenging en word gewoonlik gebruik om hitteruiler te maak.

Sirkonium is ook hoogs bestand teen hitte en korrosie, en dit vorm ook baie nuttige verbindings en legerings. Hierdie sterk punte maak dit 'n ideale komponent vir kernreaksies, en dit word ook in laboratoriumtoerusting gebruik, metallurgie en chirurgiese toestelle. Straalenjins en gasturbines kan ook sirkonium- en sirkoniumlegerings gebruik om te verhoed dat metale kromtrek as gevolg van hoë hitteblootstelling. Sirkonium (atoom simbool: Zr, atoomgetal: 40) is 'n blok D, Groep 4, Tydperk 5 element met 'n atoomgewig van 91.224. Zirkonium Bohr-modelDie aantal elektrone in elk van sirkonium se doppe is 2, 8, 18, 10, 2 en sy elektronkonfigurasie is [Kr] 4d2 5s2. Die sirkoniumatoom het 'n radius van 160 pm en 'n Van der Waals radius van 186 nm. Sirkonium is ontdek deur Martin Heinrich Klaproth in 1789 en eers geïsoleer deur Jöns Jakob Berzelius in 1824. In sy elementêre vorm, sirkonium het 'n silwerwit voorkoms wat soortgelyk is aan titanium.

Sirkonium se hoofmineraal is sirkoon (sirkoniumsilikaat). Elementêre sirkonium word kommersieel vervaardig as 'n neweproduk van titaan- en tinmynbou en het baie toepassings as 'n ondeursigtiger en 'n vuurvaste materiaal. Dit word nie as 'n vrye element in die natuur aangetref nie. Die naam van sirkoon kom van die mineraal sirkon, die belangrikste bron van sirkonium, en van die Persiese woordzargun, wat beteken goud-agtig.