تبلیغات
وب اطلاعات شیمی برای جوانان و نوجوانان - زیرکونیم

زیرکونیم

شنبه 2 مرداد 1389  09:44 ب.ظ

نوع مطلب :عناصر گروه چهارم ،

زیرکونیم فلزی با درخشندگی سفید مایل به سبز که به طور خود به خود در هوا مخصوصأ در درجه حرارتهای بالا مشتعل می شود . ترکیبات زیرکونیم خاصیت سمی پایینی دارد . هافنیم به همراه زیرکونیم دیده می شود و هافنیم از زیرکونیم در نیروگاههای اتمی بازیافت می شود .

زیرکون سنگ جواهر اولیه زیرکونیم است که همچنین به نامهای جارگون، hyacinth jacinth , ligure نامیده می شود اسم این کانی در کتاب مقدس نیز آورده شده است. این عنصر در سال 1789 توسط Klaproth کشف شد و توسط Werner تحت نام زیرکون شناخته شد. این فلز به صورت ناخالص اولین بار توسط Berzelius در سال 1824 با روش گرمایش مخلوط پتاسیم و فلورید زیرکون پتاسیم در یک فرایند تجزیه به دست آمد.
این عنصر در تیپ S ستاره ها پیدا شد ه و در خورشید و شهابسنگها شناسایی شده است. آنالیزهای نمونه های سنگی ماه توسط آپولوهای مختلف به طور شگفت آوری بالا دیده شده است که در ماه میزان ترکیب اکسید زیرکونیم در مقایسه با زمین خیلی زیاد برآورد شده است.
زیرکونیم طبیعی شامل 5 ایزوتوپ می باشد. 15 ایزوتوپ دیگر نیز از این عنصر شناخته شده است. زیرکون با ترکیب ZrSiO4 در سنگ معدن عامل اصلی می باشد. اکسید زیرکونیم به صورت خالص به فرم کریستاله حدود یک درصد حاوی هافنیم است. زیرکون همچنین در بیش از 30 کانی دیگر وجود دارد.
زیرکونیم تجاری توسط واکنش کلرید زیرکونیم با منیزیم تولید می شود. این عنصر فلزی به رنگ خاکستری سفید و با درخشندگی فراوان است. فلزات جامد در اکثر مواقع دیر آتش می گیرند و اشتعال پذیری آنها پایین است ولی در مورد این عنصر فرق می کند. هافنیم به طور ثابت در سنگها و نهشته های حاوی زیرکونیم وجود دارد و به روشهای مختلفی جداسازی می شود.
زیرکونیم با هدف تجاری حاوی 1 تا 3 درصد هافنیم است. زیرکونیم با خاصیت مقطع جذب پایین برای نوترونها است و برای انرژی هسته ای مثل پوششهای سوختی عناصر کاربرد دارد. تولید انرژی هسته ای امروزه به بیش از 90 درصد زیرکونیم نیاز است.
زیرکونیم که در راکتورها استفاده می شود دارای هافنیم به صورت آزاد است. Zircaloy یکی از ترکیبات مهم زیرکون است که برای کاربردهای هسته ای نیز کاربرد دارد. زیرکونیم مقاومت استثنایی در برابر خوردگی اسیدها و بازها توسط آب دریا و عوامل دیگر دارد. ترکیب زیرکونیم و روی دارای خاصیت مغناطیسی قوی برای درجه حرارت پایینتر از 35 درجه کلوین است.
این عنصر به علت خاصیت مقاومت در برابر خوردگی در صنایع مختلف کاربرد دارد. زیرکونیم در لوله های خلا دریافت کننده گاز، به عنوان یک عامل مهم در آلیاژ فولاد، در آلات وابسته به جراحی های پزشکی، در لامپهای فتوفلاش، استرهای قابل انفجار، در رشته سازی ریونها، لامپهای فیلامنت و غیره کاربرد دارد. این عنصر در محصولات ضدعفونی کننده کربناتها به عنوان یک ماده سمی کاربرد دارد. از ترکیب زیرکونیم و نیوبیم یک ترکیب تولید می شود که در درجه حرارت پایین فوق رسانا است. و در آهنرباهای سوپر رسانا کاربرد دارد که در تولید بالا خاصیت الکتریکی قوی نیز دارد. اکسید زیرکونیم در جواهر سازی مورد استفاده قرار می گیرد و دارای خاصیت درخشندگی و انکسار نور بالا است. ترکیب ناخالص اکسید زیرکونیم در بوته های آزمایشگاهی به عنوان یک عامل مقاوم در برابر شوک حرارتی و در کوره های متالوژیکی و همچنین در صنایع شیشه و سرامیک به عنوان مادهدیرگداز کاربرد دارد.
قیمت عنصر زیرکونیم با خلوص 99.6 درصد حدود 150 دلار در یک کیلوگرم است.




ساختار بلوری عنصر زیرکنیوم


اثرات زیرکونیم بر روی سلامتی
زیرکونیم و نمکهای آن سمیت کمی دارند. زیرکونیم 95 یکی از رادیو نوکلیدهایی است که در آزمایش سلاحهای اتمی به کار می رود. زیرکونیم از رادیو نوکلیدهای دارای دوام طولانی است که تولید و ادامه تولید آن ، طی دهه ها و قرنها خطر سرطان را افزایش داده است.

اثرات زیست محیطی زیرکونیوم
زیرکونیم بر روی محیط زیست اثر منفی ندارد.




عنصر زیرکنیوم در طبیعت



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر زیرکونیم :
عدد اتمی: 40
جرم اتمی:91.224
نقطه ذوب : C° 1857
نقطه جوشC° 4200
شعاع اتمی : Å 2.16
ظرفیت: 4
رنگ: سفید نقره ای
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 4
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 640
شکل الکترونی: [Kr]4d25s2
شعاع یونی : Å 0.72
الکترونگاتیوی: 1.33
حالت اکسیداسیون: 4
دانسیته: 6.51
گرمای فروپاشی : Kj/mol 19.2
گرمای تبخیر : Kj/mol 567
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.000000424
گرمای ویژه: J/g Ko 0.27
دوره تناوبی:5

شماره سطح انرژی : 5
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 10
پنجمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Zr-86 16.5 ساعت
Zr-88 83.4 روز
Zr-89 3.27 روز
Zr-90 پایدار
Zr-91 پایدار
Zr-92 پایدار
Zr-93 1530000.0 سال
Zr-94 پایدار
Zr-95 64.02 روز
Zr-96 پایدار
Zr-97 16.9 روز

اشکال دیگر :
هیدرید زیرکونیم ZrH2
اکسید زیرکونیم ZrO2
تری کلرید زیرکونیم ZrCl3 و تترا کلرید زیرکونیم ZrCl4

منابع : زیرکون و کانی بدلیت
کاربرد : در آلیاژکاری ، کاربردهای هسته ای ، تهیه آجرهای حرارتی و پوشش طبل به کار می رود .

نوشته شده توسط: | آخرین ویرایش:- | نظرات() 

tessieevett.hatenablog.com
شنبه 14 مرداد 1396 09:26 ق.ظ
I think this is among the most vital information for me.
And i'm glad reading your article. But want to remark on some general things, The
site style is ideal, the articles is really excellent
: D. Good job, cheers
BHW
جمعه 1 اردیبهشت 1396 10:12 ق.ظ
Every weekend i used to pay a quick visit this site, because i want enjoyment, for the reason that this this web page
conations actually nice funny material too.
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر