Cirkonij

O cirkonijevom metalu (Zr) i Cirkonijeve legure

Cirkonij (Zr) je visoko otporan na koroziju metal koji se koristi za mnoge proizvode za specijalizirana kemijska okruženja (prije svega octene i solne kiseline). Neki uključuju pumpe, ventili, nuklearne primjene, kemijska obrada, reaktorske posude, izmjenjivači topline i još mnogo toga. Nuklearna industrija gotovo koristi 90% proizvedenog cirkonija svake godine. Cirkonij se također koristi kao sredstvo za legiranje u čeliku, za izradu nekih vrsta kirurške opreme i kao geter, materijal koji se kombinira i uklanja plinove u tragovima iz vakuumskih cijevi. Metalni cirkonij je zavarljiv i oblikovan.

Cirkonij 702 nudi izvrsnu zaštitu od korozije otpornom na napuknuće i pukotine. Često se koristi za kemijsku obradu. Legiran sa 2 do 3 posto Columbium, cirkonija 705 je znatno jači i plastičniji od cirkonija 702 s gotovo jednakom otpornošću na koroziju, što ga čini legurom za većinu zatvarača s cirkonijem. Pored toga što se odupire HCl u svim koncentracijama i na temperaturama iznad temperature ključanja, cirkonij i njegove legure također imaju izvrsnu otpornost na sumpornu kiselinu na temperaturama iznad vrenja i koncentracijama do 70%. Stopa korozije u dušičnoj kiselini je manja od 1 mil / godišnje na temperaturama iznad vrenja i koncentracijama do 90%. Metali se također odupru većini organskih sastojaka, poput octene kiseline i anhidrida octene kiseline, kao i limunske kiseline, mliječni, vinski, oksalni, taninska, i klorirane organske kiseline. Relativno malo metala osim cirkonija može se koristiti u kemijskim procesima koji zahtijevaju naizmjenični kontakt s jakim kiselinama i lužinama. Međutim, cirkonij nema otpornost na fluorovodičnu kiselinu i brzo se napada, čak i pri vrlo niskim koncentracijama. Tamo su 4 vrste legiranog cirkonija otpornog na koroziju u kemijskoj industriji: Zr702, Zr704, Zr705 i Zr706, primjenjujući na različite kemijske medije i stanje. Otpornost na koroziju ove četiri legure cirkonija gotovo je ista, ali njihova su mehanička svojstva vrlo različita. Vlačna čvrstoća Zr705 dvostruko je veća od Zr702. Zr705 se obično koristi u kemijskoj opremi koja ima veće zahtjeve za intenzitetom. Ali u sumpornoj kiselini koja sadrži FeCl3, Svojstva otpornih na koroziju Zr702 i Zr704 bolja su od Zr705 i Zr706. Zr706 ima dovoljno čvrstoće i veliko rastezanje te se obično koristi u izradi izmjenjivača topline.

Cirkonij je također vrlo otporan na toplinu i koroziju, a također tvori mnoge korisne spojeve i legure. Te ga snage čine idealnom komponentom za nuklearne reakcije, a koristi se i u laboratorijskoj opremi, metalurgija i kirurški uređaji. Mlazni motori i plinske turbine također mogu koristiti cirkonij i legure cirkonija kako bi se spriječilo savijanje metala zbog velike izloženosti toplini. Cirkonij (atomski simbol: Zr, atomski broj: 40) je Blok D, Skupina 4, Razdoblje 5 element s atomskom težinom od 91.224. Cirkonijev Bohrov modelBroj elektrona u svakoj od cirkonijevih ljuski je 2, 8, 18, 10, 2 a njegova elektronska konfiguracija je [Kr] 4d2 5s2. Atom cirkonija ima radijus od 160 pm i Van der Waalsov radijus od 186 popodne. Cirkonij je otkrio Martin Heinrich Klaproth godine 1789 a prvi ga je izolirao Jöns Jakob Berzelius godine 1824. U svom elementarnom obliku, cirkonij ima srebrno bijeli izgled koji je sličan titanu.

Glavni mineral cirkonija je cirkon (cirkonijev silikat). Elementarni cirkonij komercijalno se proizvodi kao nusprodukt vađenja titana i kositra i ima brojne primjene kao sredstvo za zamućivanje i vatrostalni materijal. U prirodi ga nema kao slobodnog elementa. Ime cirkonija potječe od minerala cirkon, najvažniji izvor cirkonija, a od perzijskog wordzargun, što znači zlatom.