זירקוניום
מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
|
|||||
| כללי | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| מספר אטומי | 40 | ||||
| סמל כימי | Zr | ||||
| סדרה כימית | מתכות מעבר | ||||
| צפיפות | 6511 kg/m3 | ||||
| מראה | לבן כסוף |
||||
| תכונות אטומיות | |||||
| משקל אטומי | 91.224 amu | ||||
| רדיוס ואן דר ולס | ____ pm | ||||
| סידור אלקטרונים ברמות אנרגיה | 2, 8, 18, 10, 2 | ||||
| תכונות פיזיקליות | |||||
| מצב צבירה בטמפ' החדר | מוצק | ||||
| טמפרטורת התכה | 1,850°C | ||||
| טמפרטורת רתיחה | 4,410°C | ||||
| לחץ אדים | 0.00168Pa ב 2125°K | ||||
| מהירות הקול | 3800 מטר לשנייה ב293.15°K | ||||
| שונות | |||||
| אלקטרושליליות | 1.33 | ||||
| קיבול חום סגולי | 0.27 J/(kg·K) | ||||
| מוליכות חשמלית | 2.36 106/m·Ω | ||||
| מוליכות תרמית | 22.7 W/(m·K) | ||||
| אנרגיית יינון ראשונה | 640.1 kJ/mol | ||||
זירקוניום (Zirconium) הוא יסוד שסמלו הכימי Zr ומספרו האטומי 40.
תוכן עניינים |
[עריכה] תכונות
זירקוניום הוא מתכת מעבר מבריקה בצבע אפור לבן. זירקוניום מושג בעיקר מזירקון. זירקוניום קל מפלדה והקשיות שלו דומה לנחושת. כאשר הזירקוניום מופרד בדקיקות הוא יכול להידלק באופן ספונטני באוויר, במיוחד בטמפרטורות גבוהות (הרבה יותר קשה להדליק את המתכת המוצקה). לסגסוגת זירקוניום ואבץ תכונות מגנטיות בטמפרטורה הנמוכה ממינוס 238 מעלות צלזיוס. דרגות החימצון של זירקוניום הן 4+, 3+, ו2+.
[עריכה] שימושים
השימושים העיקריים בזירקון (ZrSiO4) הם תעשיתיים. בנוסף לכך זירקון נסחר כאבן חן טבעית ומשובץ בתכשיטים כיהלום מלאכותי. שימושים נוספים:
- זירקוניום בולע נויטרונים באופן יעיל ולכן משתמשים בו לעתים קרובות בכורים גרעיניים בתור שכבת מגן. מעל 90% מהזירקוניום המתכתי שמופק מופנה למטרה זו.
- מזירקוניום מייצרים צנרת עמידה בפני קורוזיה, בעיקר בתעשייה הכימית שם יש לכך צורך.
- בצבא משתמשים בזירקוניום בפצצות תבערה, מכיוון שהוא מתלקח באופן ספונטני באוויר.
- זירקון שימוש בכורי היתוך במעבדות.
- רקמות אדם אינן נפגעות מזירקוניום ולכן יש לו תפקיד בשתלים מלאכותיים.
- לזירקוניום תפקיד כממיר חום, בשפופרות ריק ומגוון שימושים אחרים בתור סגסוגת.
- סגסוגת זירקוניום וניאוביום היא מוליך על בטמפרטורות נמוכות.
- קומפלקסים של זירקוניום משמשים כזרזים בפילמור אלקנים.
- ל-ZrN שימוש בתור חומר כיסוי למקדחות. חומר זה שומר על חדות המקדחה.
[עריכה] היסטוריה
זירקוניום התגלה ב-1789 על ידי מרטין היינריך (Martin Heinrich Klaproth) ובודד בשנת 1824 על ידי ג'ונס ג'ייקוב (Jöns Jakob Berzelius) כשחימם תערובת אשלגן עם תרכובת זירקוניום אשלגן ופלואור. זירקוניום טהור הוכן רק בשנת 1914.
המינרל זירקון, שהוזכר במקרא, נחקר על ידי קלפרות' (Klaproth) עוד לפני שידעו שהוא מכיל יסוד חדש ונקרא בשם "זירקונרץ".
[עריכה] צורה בטבע
זירקוניום לעולם לא נמצא בטבע בצורתו החופשית. המקור העיקרי לזירקוניום הוא המינרל זירקון שנמצא במרבצים באוסטרליה, ברזיל, הודו, רוסיה וארצות הברית. זירקוניום והפניום נמצאים בזירקון ביחס 50 ל-1 וקשה מאוד להפריד ביניהם. זירקוניום מופק בתגובה בין זירקוניום כלורי לבין מגנזיום ב"תהליך קרול" (Kroll Process), זוהי לא השיטה היחידה וקיימות טכניקות נוספות. זירקוניום מסחרי מכיל בין 1%-3% הפניום.
[עריכה] אמצעי זהירות
לרוב תרכובות הזירקוניום רעילות נמוכה מכדי לגרום נזק. אבק מתכתי של זירקוניום יכול להתלקח באוויר ולגרום לשריפה. לזירקוניום אין תפקיד ביולוגי.
[עריכה] קישורים חיצוניים
- זירקוניום באתר Webelements (אנגלית)
