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Zirkonium ist ein Chemisches Element mit Symbol Zr und Ordnungszahl 40. Es ist eine goldene Farbe Übergangsmetall.
Entdeckung
Zirkonium ist in 1789 entdeckt von der DeutscheChemikerMartin Heinrich Klaproth während der Untersuchung a Slang, ein heller Zirkon, aus Sri Lanka. Er nannte das neue Element Zirkonia (Zirkonia).[1]Im 1824 wurde es zum ersten Mal in unreiner Form von den Schwedisch Chemiker Jons Jacob Berzelius durch eine Mischung aus Kalium und Erhitzen von Zirkoniumfluorid. Nicht bis 1914 Zirkonium wurde in reiner Form isoliert.[1]
Der Name Zirkonium wird aus dem Mineral abgeleitet Zirkonin dem es gefunden wurde. Der Name Zirkon geht auf das Persische zurück zargūn, was golden bedeutet. Es endete unter anderem in Niederländisch über Arabisch und Französisch.[2]
Anwendungen
Zirkonium wird in der Industrie hauptsächlich als Zirkonium (ZrSiO4) zur Herstellung von Formen zum Gießen anderer Metalle und zum Polieren Keramik Materialien. Zirkon wird auch als natürlicher Edelstein im Schmuck. Andere Anwendungen sind:
- Zirkonium ist ein schlechter Absorber für Neutronen. Daher ist es mit Zinn legiert (Zircalloy) oder Magnesium (UNGG-Reaktoren) weit verbreitet als Auskleidung für Brennstäbe in Nuklearanlagen verwendet. Bei ungewöhnlich hohen Temperaturen (ca. 1000 °C) kann das Zirkonium in wassergekühlten Reaktoren mit Wasser (oder Dampf) aus dem Primärkreislauf reagieren, das Zirkonium oxidieren und explosives Wasserstoffgas freisetzen. Dies geschah auch mit dem Atomkatastrophe in Fukushima im März 2011.
- Denn Zirkon hat Gutes korrosionsbeständig Eigenschaften wird es in der chemischen Industrie in Rohrleitungen eingesetzt, durch die Chemikalien transportiert werden.
- Für militärische Anwendungen eignet sich Zirkonium in Brandbomben, da es in feinteiligem Zustand bei hohen Temperaturen sehr gut brennt.
- Im Legierungen mit Niob es bildet sich bei niedrigen Temperaturen Supraleiter und wird bei der Herstellung von supraleitenden Magnete.
- Zirkoniumpulver wird in der is Pyrotechnik verwendet, um einen weißen Schwanz auf einer Fackel zu bekommen. Alternativ kannst du auch Titan verwendet werden.
Anwendungen von Zirkonium(IV)-oxid
Zirkonium(IV)-oxid wird hauptsächlich als keramisches Material verwendet. Anwendungen sind:
- Als Basis (Träger) für Kronen und Brücken in der Zahntechnik. Diese Basis wird dann mit gebranntem Porzellan versehen, mit dem die Zähne geformt werden. Als solches ersetzt Zirkonium zunehmend Gold und andere Metalle.
- Im Laborglaswaren wodurch es hitzebeständiger wird.
- Für die Herstellung Keramikmesser.
- Zirkon(IV)-oxid wirkt bei 650 °C . als Feststoff Elektrolyt und ist daher in Messgeräten nützlich, um die Konzentration von Sauerstoffgas in anderen Gasen zu messen.
Bemerkenswerte Funktionen
Zirkonium ist leichter als Stahl und der Härte ist ähnlich dem von Kupfer. Das Metall ist besonders korrosionsbeständig gegen viele Chemikalien, aber in fein verteiltem Zustand brennt es in Gegenwart von Sauerstoff. Wenn glattes und stabiles Zirkonium für längere Zeit erhitzt und bestrahlt wird, wird es spröde und kann pulverisieren, wodurch es brennbar wird. Selbst glatt poliertes Zirkonium unter Wasser wird bei Temperaturen über 900°C schnell spröde, oxidiert dann nach und nach und versprödet weiter. Dabei wird Wasserstoff frei, der die Versprödung weiter fördert.[3]Bei Temperaturen unter 35 k werden zirkoniumZink-Legierungen magnetisch.
Aussehen
Zirkonium kommt in der Natur nicht in freier Form vor. Die Hauptquelle für die kommerzielle Gewinnung ist das Mineral Zirkon in großen Mengen im Erdboden gefunden Australien, Brasilien, Indien, Russland und der Vereinigte Staaten. Zirkonium ist oft ein Nebenprodukt bei der Gewinnung von Titan Mineralien wie Ilmenit und rutil.
Zum Isolieren von Zirkonium wird es oft verwendet Kroll-Prozess wird dort eingesetzt, wo Zirkonchlorid mit . reduziert wird Magnesium. Zirkonium lässt sich auch mit dem Van-Arkel-de-Boer-Prozess.
In einigen Sterne Zirkonium ist weit verbreitet. Auch in der Sonne und in Meteoriten Zirkonium gefunden. Die Mondsteine, die mit dem kommen Apollo-Missionen zurückkam, enthielten viel höhere Konzentrationen an Zirkonoxid als terrestrische Gesteine.
Isotope
sehen Isotope von Zirkonium für den Hauptartikel zu diesem Thema.| Stabilste Isotope | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| ISO | RA (%) | halbes Leben | VV | VE (MeV) | VP |
| 90Zr | 51,45 | stabil mit 50 Neutronen | |||
| 91Zr | 11,22 | stabil mit 51 Neutronen | |||
| 92Zr | 17,15 | stabil mit 52 Neutronen | |||
| 93Zr | syn | 1,53·106ja | β− | 2,893 | 93Nb |
| 94Zr | 17,38 | stabil mit 54 Neutronen | |||
| 96Zr | 2,80% | 3,9·1019ja | 2β− | 3,350 | 96mo |
In der Natur gibt es vier stabile Isotope und ein radioaktives mit extrem langer halbes Leben. Insgesamt sind etwa 20 radioaktive Zirkoniumisotope bekannt.
Toxikologie und Sicherheit
Metallisches Zirkonium hat praktisch keine Wirkung auf den menschlichen Körper und ist daher unbedenklich. Dies trifft auf die meisten Zirkoniumverbindungen nicht zu, obwohl ihre Toxizität oft minimal ist. In Pulverform kann Zirkonium Reizungen verursachen. Wenn das Pulver in die Augen gelangt, ist ärztliche Hilfe erforderlich. Zirkoniumpulver ist leicht entzündlich.[1]
Externe Links
- Lenntech.nl - Zirkonium
- (und) EnvironmentalChemistry.com - Zirkonium
- (und) WebElements.com - Zirkonium
Quellen, Anmerkungen und/oder Verweise
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| Chemisch Elemente und Isotope | ||||||
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