Zirconium (Zr)
| Numéro atomique | 40 |
|---|---|
| Masse atomique | 91.2242 u |
| Catégorie | Métal de transition |
| Config. électronique | [Kr] 4d² 5s² |
| Apparence | blanc argenté |
| Densité (CNTP) | 6511 g/L |
| Point de fusion | 2128 K |
| Point d'ébullition | 4650 K |
| Électronégativité | 1.33 (Pauling) |
| Énergie d'ionisation | 640.1 kJ/mol |
| Rayon atomique | 155 pm |
| Structure cristalline | Hexagonal simple |
| Découvert par | Martin Heinrich Klaproth (1789) |
Brève introduction
Le zirconium (Zr) est un métal de transition brillant, blanc grisâtre, résistant, ductile et très résistant à la corrosion. Il est principalement utilisé dans les applications nucléaires et l'industrie chimique. Voici les points clés concernant le zirconium (Zr):
Utilisations: Très utilisé dans les réacteurs nucléaires (gaines de combustible, grâce à sa faible absorption des neutrons et à sa résistance à la corrosion), les équipements de l'industrie chimique (résistant aux acides et aux bases), les pompes et vannes hautes performances, les céramiques en zircone (lames de couteau, couronnes dentaires, barrières thermiques) et la zircone cubique (imitation du diamant en joaillerie).
Production/Extraction: Extrait du sable de zircon (silicate de zirconium) par le procédé Kroll ou d'autres méthodes de réduction. Extrêmement difficile à séparer du hafnium en raison de leur similitude chimique. L'Australie, l'Afrique du Sud et la Chine sont les principaux producteurs.
Histoire: Identifié comme élément par Martin Heinrich Klaproth en 1789 dans le zircon. Isolé pour la première fois par Jöns Jakob Berzelius en 1824. Son nom vient de l'arabe « zargun » (couleur d'or), en référence aux gemmes de zircon. Le zirconium exempt de hafnium est devenu essentiel avec le développement des réacteurs nucléaires.
Effets sur la santé & sécurité: Généralement considéré comme non toxique et biologiquement inerte. Utilisé dans les implants chirurgicaux en raison de sa biocompatibilité. La poudre de zirconium présente un risque d'incendie. Les composés du zirconium sont sûrs ; l'oxyde de zirconium est utilisé dans les déodorants.
Prix/Marché: Prix modéré à élevé ; le zirconium de qualité nucléaire (exempt de hafnium) est plus cher. La demande est portée par l'industrie nucléaire. Les facteurs géopolitiques affectent les chaînes d'approvisionnement.
Propriétés: Excellente résistance à la corrosion (forme une couche d'oxyde protectrice), point de fusion élevé (1855 °C), faible section efficace d'absorption des neutrons (essentielle pour les applications nucléaires), résistant et ductile, et chimiquement très proche du hafnium.
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