Metalni cirkonij: kakva kemijska svojstva ima?

Naš planet je bogat mineralima, uključujući metale. Jedan od najčešćih, smatra se cirkonij. Može se naći bilo gdje u svijetu. Što je to metal, kakva je njegova svojstva i gdje se nalazi primjena?

Kemijska svojstva

Jednostavna tvar cirkonija je element sekundarne podskupine IV skupine petog razdoblja periodičkog sustava DI Mendeleev. Dodjeljen je atomski broj 40, a njegova atomska masa je 91.224. To je metal od sivog čelika s žućkastom bojom i karakterističnim sjajom. Proizvodi se metodom remeliranja cirkonijevog otpada i iz koncentrata rude, budući da se ne nalazi u čistom obliku u zemljinoj koru.

U prirodi, metal cirkonij se distribuira u obliku kemijskih prirodnih spojeva - više od 40 soli ili oksida. Krajem 18. stoljeća njemački znanstvenik Klaproth izolirao je cirkonijev oksid iz zmaja od kamena. To se odnosi na dragocjenu raznolikost ovog kamena. Do 20. stoljeća, metal se nije mogao dobiti u čistom obliku, no 1920-ih znanstvenici su ipak postigli uspjeh.

U pročišćenom obliku ima mnogo svojstava koja razlikuju zlato:

• plastike;
• kovan;
• anti-korozije;
• otporan na toplinu;
• paramagnetičan.

metalni Ne boji se učinaka klorirane i morske vode. Ne gubi visoke kvalitete na niskim i visokim temperaturama. Otporan na amonijak, kiseline i lužine. Uglavnom se koristi za dodavanje drugih metala u legure, što povećava svoju proizvodnju i čini svojstva gotovo jedinstvenima. Ime je dobio od perzijske riječi "kargun" (zlatni kamen).

Vrlo često cirkonij zbunjeni cirkonom, što je cirkonijev silikat. Metal može promijeniti boju i boju:

• zelena;
• smeđa;
• crna;
• žuto
• ponekad crveno.

Njezina boja ovisi o nečistoćama koje čine sastav. Među nečistoće koje bojaju kamen, često uključuju kalcij, bakar, željezo, cink, uran, stroncij, titan. Također u sastavu postoje i elementi rijetke zemlje.

Biti u prirodi

Ore depoziti cirkonija su široko rasprostranjeni u utrobi zemlje. Depoziti se mogu vidjeti u nekoliko oblika u obliku:

• amorfni oksidi;
• soli;
• pojedinačni kristali.

U afričkim naslagama nalaze se kristali težine do 1 kg. Uglavnom se cirkonij (metal) koncentrira na području Australije, Indije, Južne Afrike, Brazila i Sjeverne Amerike. U tim državama najveće rezerve ovog metala. U Rusiji je gotovo 10% svjetskih rezervi cirkonija smješteno u Sibiru i Uralima. Najčešće u rude, nalazi se zajedno s hafnijem, budući da je u njegovim svojstvima blizu. Svaka od njih ima atraktivne karakteristike, ali u kombiniranom obliku ne mogu se koristiti. Višestupanjsko čišćenje omogućuje odvojivanje ovih dvaju elemenata, ali ovaj proizvodni proces čini cirkonij puno skuplji.

U prirodi postoji veliki zeleni i neprozirni cirkonij, ali mogu uzrokovati pojačano zračenje. Takvi se uzorci ne mogu rezati, skladištiti u kućama i prevoziti u velikim količinama. Cirkonij je na 12. mjestu među metalima širom svijeta. Unatoč tomu, dugo je to bio nepopularan element, čak iu usporedbi s rijetkim radioaktivnim elementima. To je zbog činjenice da su njezine rezerve razbacane na kopnu, ali nema velikih dionica.

Primjena metalnog cirkonija

Zbog svojih jedinstvenih svojstava i kvalitete ovaj element može se koristiti u mnogim industrijama. njegov se koriste u obliku legura u raznim sferama suvremene industrije:

• konstrukcija zrakoplova;
• nuklearna energija;
• raketni inženjering;
• izrada instrumenta;
• ljevaonica;
• vojna industrija;
• medicinska oprema.

Zbog visoke stabilnosti, koja čak prelazi performanse titana, postala je vrlo popularna u medicinskoj industriji. Koristi se za protetiku i proizvodnju kirurških instrumenata.

Dugo je vremena metalni cirkonij korišten za izradu nakita. Može steći mnoge nijanse, jer je anodizirani metal. To omogućava zlatarima da utjelovljuju različite umjetničke ideje u stvaranju nakita. Proizvodi izgledaju elegantno i lijepim izgledom pa su cijenjeni na svjetskom tržištu nakita.

Zbog visokog stupnja zaštite od korozije, ovaj legirajući element pomaže da višekomponentne legure magnezija budu mnogo otpornije na koroziju. Također poboljšava viskoznost legura, povećava njihovu otpornost na udar. U legurama s bakrom, osim toga, snaga zadržava električnu vodljivost. U legurama s aluminijem, ovaj jedinstveni element značajno poboljšava njihovu učinkovitost.

Široko korišteni element u metalurškoj industriji i se manifestira kao visoko učinkovit deoksidizator. Ova je kvaliteta višestruko veća od vrijednosti mangana i titana. Cirkonija poboljšava viskoznost čeličnih razreda, čime im pomaže da budu otpornija na udarna opterećenja. Potiče plastičnost, uklanjaju sumpor i plin iz legura. Kao legirani element se također koristi u obojenih metalurgija i povećava toplinski kapacitet aluminijskih legura.

Ljekovita svojstva

Zbog svojih posebnih fizikalnih i kemijskih svojstava, cirkonij je postao aktivna uporaba u medicini. Zbog svoje neutralnosti djelovanja alkalnog, kiselog i vodenog medija, kao i amonijaka, dodaje se formulacijama za proizvodnju medicinskih instrumenata. to potiče rano zarastanje rana i pokazuje antimikrobno djelovanje. Zahvaljujući takvim svojstvima, gnoj ne nastaje u ranom, a infekcije ih ne prodiru.

Element nije alergeni, pa olakšava alergijske reakcije. Ne propušta radijacijsko zračenje i smatra se izvrsnim antiseptikom. U medicini se koristi za izradu šavova. Budući da je metal vrlo plastični, omogućava očuvanje strukture kostiju pri lomovima. Zahvaljujući tome, kosti se brže spajaju.

Također se aktivno koristi u stomatologiji i ortopedskoj protetici. Na tkivo tijela nema iritirajuće djelovanje i neutralno je na bilo koji medij. Mnoge vrste metala uzrokuju alergijsku reakciju u usnoj šupljini, što se ne može reći o cirkoniju. Zbog svojih svojstava i rijetkih svojstava postalo je neophodno u proizvodnji medicinskih instrumenata i implantata.

Nalazi se u nekim prehrambenim proizvodima, ali u minimalnim količinama. Na primjer, u janjetini, zobeno brašno, riža, orašasti plodovi, mahunarke i drugih namirnica imaju cirkonij, ali je premalo da uzrokuje negativne posljedice po zdravlje.

Vjeruje se ukrasi s cirkonijem imaju pozitivan učinak na tijelo. Ako se, nakon piercinga ušiju odmah stavljaju na naušnice cirkonijem, rane brzo izliječe. Metal ima dobar učinak na stanje kože pa se preporuča nositi narukvice i druge predmete na tijelu. Ima kurativni učinak kod bolesti kože, artroze, artritisa, hipertenzije. Unatoč takvim manifestacijama, službena medicina još uvijek ne daje takve dokaze.