Цирконий (Zr)
| Атомный номер | 40 |
|---|---|
| Атомная масса | 91.2242 u |
| Категория | Переходный металл |
| Электронная конфигурация | [Kr] 4d² 5s² |
| Внешний вид | серебристо-белый |
| Плотность (н. у.) | 6511 g/L |
| Температура плавления | 2128 K |
| Температура кипения | 4650 K |
| Электроотрицательность | 1.33 (по Полингу) |
| Энергия ионизации | 640.1 kJ/mol |
| Атомный радиус | 155 pm |
| Кристаллическая структура | Простая гексагональная |
| Первооткрыватель | Мартин Генрих Клапрот (1789) |
Краткое описание
Цирконий (Zr) — блестящий серовато-белый, прочный и пластичный переходный металл, очень устойчивый к коррозии. Используется главным образом в атомной энергетике и химической промышленности. Основные сведения о цирконии (Zr):
Применение: Широко используется в ядерных реакторах (оболочки твэлов благодаря низкому поглощению нейтронов и коррозионной стойкости), химическом оборудовании (стоек к кислотам и щелочам), высокопроизводительных насосах и клапанах, керамике из диоксида циркония (лезвия ножей, зубные коронки, термобарьеры) и в виде фианита (имитации алмаза в ювелирных изделиях).
Получение/Добыча: Извлекается из цирконового песка (силиката циркония) процессом Кролля или другими методами восстановления. Отделить от гафния чрезвычайно трудно из-за химического сходства. Крупнейшие производители — Австралия, ЮАР и Китай.
История: Идентифицирован как элемент Мартином Генрихом Клапротом в 1789 году в цирконе. Впервые выделен Йёнсом Якобом Берцелиусом в 1824 году. Название происходит от арабского «заргун» (золотистый) — по драгоценным камням циркона. С развитием ядерных реакторов цирконий, очищенный от гафния, приобрёл критическое значение.
Влияние на здоровье и безопасность: В целом считается нетоксичным и биологически инертным. Благодаря биосовместимости используется в хирургических имплантатах. Порошок циркония пожароопасен. Соединения циркония безопасны; оксид циркония используется в дезодорантах.
Цена/Рынок: Цены от умеренных до высоких; ядерный (очищенный от гафния) цирконий дороже. Спрос определяется атомной энергетикой. Геополитические факторы влияют на цепочки поставок.
Свойства: Превосходная коррозионная стойкость (образует защитный оксидный слой), высокая температура плавления (1855°C), малое сечение захвата нейтронов (критически важно для атомной энергетики), прочен и пластичен, химически очень сходен с гафнием.
← Иттрий (Y) · Ниобий (Nb) →