Cirkonija fakti (atomu skaitlis 40 vai Zr)

Cirkonijs ir pelēks metāls, kam ir atšķirība kā periodiskās tabulas pēdējā elementa simbolam alfabēta secībā. Šo elementu var izmantot sakausējumos, jo īpaši kodolenerģijas lietojumiem. Šeit ir vairāk faktu par cirkonija elementu:

Atomu skaitlis: 40

Simbols: Zr

Atomsvars: 91.224

Atklājums: Martins Klaprots 1789. gadā (Vācija); cirkonu minerāls ir minēts Bībeles tekstos.

Elektronu konfigurācija: [Kr] 4d² 5s²

Vārda izcelsme: Nosaukts par minerālu cirkonu. Persiešu zargun: līdzīgs zeltam, kas raksturo dārgakmens krāsu, kas pazīstama kā cirkons, žargons, hiacinte, Jacinth vai ligure.

Izotopi: Dabīgais cirkonijs sastāv no 5 izotopiem; Raksturoti 28 papildu izotopi. Visizplatītākais dabiskais izotops ir ⁹⁰Zr, kas veido 51,45 procentus no elementa. No radioizotopiem ⁹³Zr ir garākais eliminācijas pusperiods, kas ir 1,53x10⁶ gados.

Īpašības: Cirkonijs ir spožs pelēcīgi balts metāls. Tīrs elements ir kaļams un kaļams, bet metāls kļūst ciets un trausls, ja tajā ir piemaisījumi. Cirkonijs iztur koroziju no skābēm, sārmiem, ūdens un sāls, bet tas izšķīst sālsskābē vai sērskābē. Smalki sadalīts metāls var spontāni aizdegties gaisā, it īpaši paaugstinātā temperatūrā, bet cietais metāls ir samērā stabils. Hafnijs ir atrodams cirkonija rūdās, un to ir grūti atdalīt no cirkonija. Tirdzniecības kvalitātes cirkonijs satur no 1% līdz 3% hafnija. Reaktora kvalitātes cirkonijs būtībā nesatur hafniju.

Lietojumi: Zircaloy (R) ir svarīgs sakausējums kodolprogrammām. Cirkonija neitronu šķērsgriezums ir zems, tāpēc to izmanto kodolenerģētikā, piemēram, kurināmā elementu apšuvumam. Cirkonijs ir īpaši izturīgs pret jūras ūdens un korozijas koroziju daudz parasto skābju un sārmi, tāpēc to plaši izmanto ķīmiskajā rūpniecībā, kur tiek izmantoti kodīgi līdzekļi. Cirkonijs tiek izmantots kā leģējošs līdzeklis tērauda ražošanā, nokļūšana vakuuma caurulēs un kā sastāvdaļa ķirurģiskās ierīcēs, fotofilmu spuldzēs, sprādzienbīstamās gruntēs, viskozes spinneretos, lampu pavedienos utt. Cirkonija karbonāts tiek izmantots indes efejas losjonos, lai apvienotu ar urushiolu. Ar cinku sakausēts cirkonijs kļūst magnētisks temperatūrā, kas zemāka par 35 ° K. Cirkoniju ar niobiju izmanto zemas temperatūras supravadošu magnētu izgatavošanai. Cirkonija oksīdam (cirkonam) ir augsts refrakcijas indekss, un to izmanto kā dārgakmeni. Izmanto netīro oksīdu, cirkonija oksīdu tīģeļiem laboratorijā kas izturēs karstuma šoku gan krāsns oderējumiem, gan stikla un keramikas rūpniecībai kā ugunsizturīgs materiāls.

Notikums: Cirkonijs neeksistē kā brīvs elements, galvenokārt tā reaktivitātes dēļ ar ūdeni. Metāla koncentrācija Zemes garozā ir aptuveni 130 mg / kg un jūras ūdenī - 0,026 μg / L. Cirkonijs ir atrodams S veida zvaigznēs, saulē un meteorītos. Mēness ieži satur cirkonija oksīda koncentrāciju, kas ir salīdzināma ar sauszemes iežu koncentrāciju. Galvenais cirkonija komerciālais avots ir silikāta minerāla cirkons (ZrSiO₄), kas notiek Brazīlijā, Austrālijā, Krievijā, Dienvidāfrikā, Indijā, ASV un mazākā daudzumā citur pasaulē.

Ietekme uz veselību: Vidējais cilvēka ķermenis satur apmēram 250 miligramus cirkonija, bet elements neveic zināmu bioloģisko funkciju. Cirkonija uztura avotos ietilpst pilngraudu, brūnie rīsi, spināti, olas un liellopu gaļa. Cirkonijs ir atrodams pretsviedru līdzekļos un ūdens attīrīšanas sistēmās. Tā lietošana kā karbonāts indes efejas ārstēšanai ir pārtraukta, jo dažiem cilvēkiem bija ādas reakcijas. Kaut arī cirkonija iedarbība parasti tiek uzskatīta par drošu, metāla pulvera iedarbība var izraisīt ādas kairinājumu. Šis elements netiek uzskatīts par genotoksisku vai kancerogēnu.

Kristāla struktūra: Cirkonijam ir alfa un beta fāze. Istabas temperatūrā atomi veido cieši iesaiņotu sešstūrainu α-Zr. 863 ° C temperatūrā struktūra mainās uz ķermeni vērstā β-Zr.

Elementu klasifikācija:Pārejas metāls

Blīvums (g / cc): 6.506

Kušanas punkts (K): 2125

Vārīšanās punkts (K): 4650

Izskats: pelēcīgi balts, mirdzošs, korozijizturīgs metāls

Atomu rādiuss (pm): 160

Atomu skaļums (cc / mol): 14.1

Kovalentais rādiuss (pm): 145

Joniskais rādiuss: 79 (+ 4e)

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

Kausēšanas karstums (kJ / mol): 19.2

Iztvaikošanas siltums (kJ / mol): 567

Debye temperatūra (K): 250.00

Neitralitātes skaitlis Pauling: 1.33

Pirmā jonizējošā enerģija (kJ / mol): 659.7

Oksidācijas stāvokļi: 4

Režģa struktūra: Sešstūrains

Lattice Constant (Å): 3.230

Lattice C / A attiecība: 1.593

• Emslijs, Džons (2001). Dabas celtniecības bloki. Oksforda: Oxford University Press. lpp. 506–510. ISBN 0-19-850341-5.
• Lide, David R., ed. (2007–2008). "Cirkonijs". CRC ķīmijas un fizikas rokasgrāmata. 4. Ņujorka: CRC Press. lpp. 42. ISBN 978-0-8493-0488-0.
• Meija, J.; un citi. (2016). "2013. gada elementu atomu svari (IUPAC tehniskais ziņojums)". Tīrā un lietišķā ķīmija. 88 (3): 265–91. doi: 10.1515 / pac-2015-0305

Atgriezties Periodiskā tabula