Что делают из циркония

Что такое цирконий, это камень или металл и где его применяют? Отличия циркония от циркона, производные циркония, история. Физико-химические и лечебные свойства циркония. Украшения из циркония и его вариаций, и как элемент используется в ювелирном деле?

21 интересный факт про цирконий

Цирконий (Zr) — это элемент с атомным номером 40 и атомным весом 91,22. А так цирконий — это блестящий металл серебристо-серого цвета, который обладает высокой пластичностью и он устойчив к коррозии.

1. В 1789 году немецкий химик Мартин Генрих Клапрот выделил двуокись циркония в результате анализа минерала циркона. В виде порошка впервые цирконий был получен гораздо позже — в 1824 году Йенсом Якобом Берцелиусом, а пластичный цирконий получили только в 1925 году голландские ученые А. ван Аркел и И. де Бур вследствие термической диссоциации иодидов циркония.

2. Происхождение самого слова циркон неясно. Возможно, оно происходит от арабского zarkûn (киноварь) или от персидского zargun (золотистый цвет).

Коронки из циркония. Опасность! Danger! Achtung!

3. В русских источниках названия схожи, хотя имеют небольшие различия. Так у Шерера (1808) металл назван «циркон», Захаров (1810) придерживается той же формулировки, Двигубский (1824) более оригинален – «основание цирконной земли» или «цирконий», Страхов (1825) называет металл «цирконь».

4. В России, на долю которой приходится 10% мировых запасов циркония (3 место в мире после Австралии и ЮАР), основными месторождениями являются: Ковдорское коренное бадделит-апатит-магнетитовое в Мурманской области, Туганское россыпное циркон-рутил-ильменитовое в Томской области, Центральное россыпное циркон-рутил-ильменитовое в Тамбовской области, Лукояновское россыпное циркон-рутил-ильменитовое в Нижегородской области, Катугинское коренное циркон-пирохлор-криолитовое в Читинской области и Улуг-Танзекское коренное циркон-пирохлор-колумбитовое.

5. Цирконий в свободном состоянии при нормальных условиях представляет собой блестящий серебристо-белый металл плотностью 6,45 г/см3.

6. Чистый, не содержащий примесей цирконий очень пластичен и с легкостью поддается холодной и горячей обработке.

7. Цирконий — это металл высоких температур: температура плавления (tпл) высокочистого циркония 1845° C, температура кипения (tкип) 3580-3700° C. Двуокись же циркония ZrO2 — одно из самых тугоплавких веществ природы. Она плавится при температуре 2680° С.

8. В средние века были хорошо известны ювелирные украшения из так называемых несовершенных алмазов. Несовершенство их заключалось в меньшей, чем у обычного алмаза, твердости и несколько худшей игре цветов после огранки. Было у них и другое название – матарские (по месту добычи — Матаре, району острова Цейлон). Средневековые ювелиры не знали, что используемый ими драгоценный минерал – это монокристаллы циркона, основного минерала циркония.

9. Еще в начале нашего века были изготовлены цирконовые огнеупоры, которые служат в три раза дольше обычных. Огнеупоры, содержащие добавку ZrO2, позволяют провести до 1200 плавок стали без ремонта печи. Это много.

10. Одно из наиболее ценных свойств металлического циркония — его высокая стойкость против коррозии в различных средах. Например, он не растворяется в азотной и соляной кислотах и в щелочах. На этом свойстве металла № 40 основано легирование сталей цирконием. Так многокомпонентные магниевые сплавы с добавкой циркония становятся более коррозионно-устойчивыми.

Цирконий повышает стойкость титана к действию кислот. Кроме того, стали, легированные цирконием, не теряют необходимой вязкости в широком интервале температур, они хорошо сопротивляются ударным нагрузкам. Повышается прочность легированных сталей. Добавка циркония к меди значительно повышает ее прочность, почти не снижая электропроводность. Сплав на основе магния с добавкой нескольких процентов цинка и всего нескольких десятых процента циркония вдвое прочнее чистого магния и не теряет прочности при 200° C. Качество алюминиевых сплавов также значительно повышается при добавлении к ним циркония.

11. Добавки циркония при легировании сталей увеличивают прочностные характеристики сплава. Так опытные образцы сталей не легированных цирконием разрушаются при нагрузке менее тонны, сталь того же состава, но с добавкой всего 0,1 % циркония выдерживает нагрузку выше полутора тонн!

12. На таком известном свойстве циркония, как активное поглощение газов в нагретом состоянии, основано его применение при спекании порошков металлов, а также в электровакуумной технике. Так при температуре 300° C цирконий поглощает водород, а при 400° C и выше взаимодействует с кислородом и азотом.

14. Цирконий применяется для изготовления разнообразной посуды, обладающей отличными гигиеническими свойствами благодаря высокой химической стойкости.

15. Порошкообразный цирконий применяют в смеси с окислителями (бертолетова соль) как бездымное средство в сигнальных огнях пиротехники и в запалах, заменяя гремучую ртуть и азид свинца.

16. Цирконий имеет очень малое сечение захвата тепловых нейтронов. Поэтому металлический цирконий, не содержащий гафния, и его сплавы применяются в атомной энергетике для изготовления тепловыделяющих элементов, тепловыделяющих сборок и других конструкций ядерных реакторов. Так на первой американской атомной подводной лодке «Наутилус» был установлен реактор, полностью изготовленный из циркония. Позже выяснилось, что выгоднее делать из циркония оболочки топливных элементов (ТВЭЛов), а не стационарные детали активной зоны реактора.

17. Цирконий успешно зарекомендовал себя как прекрасный материал для стоматологических имплантантов, при операциях на мозге, пластин для челюстно-лицевой хирургии.

18. Двуокись циркония обладает очень интересным свойством: сильно нагретая, она излучает свет настолько интенсивно, что может быть использована в осветительной технике. О таком свойстве диоксида циркония первым узнал известный немецкий физик Вальтер Герман Нернст. На основе этого необычного явления физик сконструировал лампу, впоследствии получившей имя «лампа Нернста», в которой стержни накаливания были изготовлены из двуокиси циркония.

19. Весьма интересное применение нашел тетрахлорид циркония. Электропроводность пластинки из этого вещества меняется в зависимости от давления, которое на нее действует. На этом принципе основана работа универсального манометра — прибора, измеряющего давление. При самом малом изменении давления меняется и сила тока в цепи прибора, шкала которого отградуирована в единицах давления. Такие манометры крайне чувствительны к изменениям давления, поэтому с их помощью можно определять давление от стотысячных долей атмосферы до тысяч атмосфер.

20. Между прочим, дождевые плащи обязаны своим влагоотталкивающим свойствам солям циркония, которые входят в состав особой эмульсии для пропитки тканей.

21. Соли циркония применяют также для изготовления цветных типографских красок, специальных лаков, пластических масс.

Ещё по теме:

Ваш Промблогер №1 Игорь (ZAVODFOTO)! Подписывайтесь на мой канал, я Вам ещё много чего интересного покажу: https://zen.yandex.ru/zavodfoto

На данный момент я уже лично посетил более 400 предприятий, а вот и ссылки на все мои промрепортажи:

Источник

Он отдаст вам заказ, который был сделан погибшим человеком. Книга мертвых. Рекомендованный уровень: 8. Гиза. Ценные связи . Необходимый уровень: не ниже 18-го. Как открыть: Поговорите с Нетби на рынке. Приз: 2000 единиц опыта. Направляйтесь на местную рыночную площадь и отыщите там персонажа по имени Нетби.

Он попросит вас помочь Обо выбраться из заключения, так как у него имеется при себе ценное колечко. Освободите следующего братца, который скажет, что кольцо на самом деле украл Туро, четвертый брат. Следуете за маркером и найдите тело Туро. Осмотрите труп – пальца с кольцом нет, так как он был откушен гиеной. Выследите зверя на юге и убейте его.

Что такое цирконий, это камень или металл — простое пояснение путаницы в названиях

Цирконий – это металл, элемент в таблице Менделеева и вещество, из которого делают фианиты. Применяют в медицине, ювелирном деле, промышленности. Его часто путают с цирконом из-за созвучности названий, но это совершенно разные материалы.

Что такое цирконий

Цирконием называют элемент zirconium (Zr). В таблице Менделеева указан его атомный вес 91,22 и номер 40. Входит в состав продуктов питания, камней, руд.

Соединение циркония с кислородом – это металл серебристо-серого цвета. Напоминает нержавеющую сталь, белое золото. До очистки нередко содержит радиоактивные примеси. После удаления должен соответствовать ГОСТу 21907-76. Он непрозрачный, ковкий, вязкий, устойчив к коррозии, не намагничивается, но притягивается сильным полем.

Цирконий в украшениях используется в виде металлических вставок и оправ, для изготовления сережек.

Его также применяют для синтеза фианитов. Это прозрачные камни с бриллиантовой чистотой и сиянием. Темно-серые, графитовые или черные искусственные самоцветы называют черным цирконием.

Фианиты также бывают:

• желтыми;
• оранжевыми;
• голубыми;
• красными;
• синими;
• зелеными;
• розовыми;
• пурпурными;
• золотистыми с коричневым оттенком.

Циркон отличается от металла тем, что это природный драгоценный камень группы силикатов. В его составе есть элемент Zr, отчего минерал используется для извлечения циркония. По окрасу бывает бесцветным (матарский алмаз), золотистым (сиамский), голубым (старлит) и бурым (малакон).

В дополнение смотрите видеообзор в продолжение описания металла:

История происхождения циркония

Похожие на название циркония натуральные самоцветы цирконы используются давно. Их называли несовершенными алмазами, а темно-красные – гиацинтами. По легенде, это отвердевшие капли крови Гиацинта, убитого богом Зефиром. В русской сказке аленьким цветочком назван цветок, выточенный из бордового циркона.

В Средневековье их называли самоцветами-убийцами. Было подмечено: владелец начинал болеть при носке темно окрашенных крупных камней, затем умирал. Это случалось из-за использования радиоактивных минералов. Такие цирконы и сейчас нельзя применять.

История синтеза циркониевого металла:

• 1789 г. – М. Клапрот впервые выделил окисел циркона из порошка минерала;
• 1824 г. – Й. Берцелиус образовал свободный цирконий;
• 1925 г. – А. Аркель очистил элемент от радиоактивных примесей.

Исследователи причисляют диоксид циркония к металлу с усовершенствованными свойствами. Он подходит для изготовления пластин для костей, коронок, других медицинских конструкций. Изделия безопасны, не противопоказаны для прохождения МРТ.

Смотрите видео о циркониевом металле:

Свойства и применение циркония

Циркониевые сплавы используются в химическом, машиностроительном и других производствах, в медицине. Порошок применяют для пиротехники, снарядов. Соединение с сульфатом используют для дубления кожи.

В ювелирном деле из циркониевого сплава или окиси делают оправы, вставки и самоцветы. Но это – не драгоценные камни или металл, а их имитация.

Физико-химические свойства

Чистый металл тверже стали, гибкий. Выдерживает давление в 65 кгс на 1 мм2. Чем больше газовых примесей, тем ниже прочность.

Формула записывается как ZrO2 (диоксид циркония). Он выдерживает до 750 °С, затем начинает рекристаллизовываться. Плавиться будет при + 1855 °С, а кипеть – при температуре более 4000 °С.

В основе циркона лежит силикат циркония (ZrSiO4). Поэтому различаются химико-физические характеристики минерала и металла.

При естественной температуре циркониевый металл устойчив к коррозии:

У металла структура решетки похожа на шестиугольник с равными сторонами (гексагональная). Радиус атома равен 160 пикометра (10-12 м). В центре есть ядро с 51 нейтроном и 40 протонами. Вокруг него расположены пять орбит с 40 электронами.

У фианитов строение решетки напоминает равносторонний куб. Окрас зависит от примесей. Желтую и красную гамму дает соединение с церием. Благодаря титану получается золотистый самородок. В розовый окрашивает эрбий, а в пурпурный – неодим.

Добавление хрома дает зеленый колер.

Лечебные свойства циркония

В медицине используют только циркониевые сплавы:

• в стоматологии – штифты, коронки, импланты зуба;
• в реконструктивной хирургии – стержни, фиксаторы, пластины, другие изделия для скрепления костей;
• в хирургии – эндоскопические или обычные хирургические инструменты.

Циркониевые изделия биологически совместимы с тканями, не отторгаются, не окисляются, не вызывают нагноения или аллергии. Они ускоряют регенерацию поврежденных структур.

Циркониевые сережки рекомендуют носить после прокола ушей. Они быстрее заживут, не будут гноиться.

Подмечено, что браслет или пояс с металлическими вставками ускоряет выздоровление у пациентов с патологиями опорно-двигательного аппарата. Около 10 % людей отзываются об улучшении кожи при псориазе или других дерматологических болезнях.

Украшения из циркония

Для изготовления бижутерии используют диоксид циркония и кубический цирконий. Первый – это серебристо-стальной металл, а второй – синтезированный камень фианит. С ними делают кольца или перстни, кулоны, ожерелья, браслеты, серьги, колье, броши и диадемы.

Бывают циркониевые украшения:

• без покрытия;
• окрашенные;
• анодированные;
• цельные литые;
• модели с элементами, скрепленными кожей, металлом, нитями;
• изделия с фианитами;
• изделия с поделочными самоцветами.

Украшения с цирконием носят с повседневной одеждой и вечерними нарядами. Дизайн подбирают под стиль образа. Изделия не подходят только к спортивной одежде.

Хранят украшения в отдельных тканевых мешочках. Циркониевые элементы чистят тканью в мыльной воде, промывают под краном, вытирают салфеткой. После сушки до блеска полируют фланелью.

В медицине и для украшений используют циркониевый металл, очищенный от радиации. Из вещества синтезируют недрагоценные камни фианиты. Имитаторы самоцветов также безопасны для здоровья.

Как вы относитесь к украшениям из циркония? С чем надеваете? Комментируйте статью, пишите интересные факты и сферы применения, делитесь с друзьями в социальных сетях. Всего хорошего.

Источник

У Вас есть кольцо от бабушки, или что-то посерьезнее? В статье рассказ геммолога о том, как оценить стоимость унаследованного ювелирного изделия. Далеко не все унаследованные от бабушек и дедушек ювелирные изделия являются драгоценными. О чем идет речь: Необходимо понять, представляет ли изделие какую либо ювелирную ценность, если да — то в том числе, и антикварную ценность.

Первое что нужно сделать — это посмотреть драгоценности самим. У Вас есть кольцо от бабушки, или что-то посерьезнее? В статье рассказ геммолога о том, как оценить стоимость унаследованного ювелирного изделия. Далеко не все унаследованные от бабушек и дедушек ювелирные изделия являются драгоценными.

Обзор промышленного применения циркония

Цирконий (Zr) – цветной металл серебристо-серого цвета. В чистом виде цирконий химически неустойчив, поэтому в природе встречается только в составе минералов. Самые распространённые минералы, используемые для получения цирконий содержащего рудного концентрата – сырья для производства металлического циркония: циркон (ZrSiO₄), бадделеит (ZrO₂), эвдиалит (Na,Ca,Fe)₈ZrSi₆O₁₇(OHCl), эвколит, кальдасит и др.

Свойства циркония

Цирконий отличается высокой пластичностью, теплопроводностью, жаростойкостью, износоустойчивостью, исключительной коррозионной стойкостью в агрессивных средах. Наряду с этим, цирконий парамагнитен, способен удерживать рентгеновское излучение, нейтрален к воздействию биологических сред, превосходя по этому параметру титан, имеет низкую температуру самовоспламенения и ряд других уникальных характеристик.

Применение циркония

Чистый цирконий и его сплавы широко используют во многих отраслях промышленности, от ядерной энергетики и химического аппаратостроения, до производства медицинского инструмента и ювелирного дела. В качестве конструкционного материала применяются трубы, проволока, прутки, слитки, листы, фольга из циркониевых сплавов. Для специальных технологических покрытий и приготовления многокомпонентных смесей используют порошок циркония.

Ядерная энергетика

Циркониевые сплавы выступают основным материалом для оболочек ТВЭЛов (тепловыделяющих элементов), канальных и труб, являющихся чехлами водо-водяных и кипящих энергетических реакторов. Чтобы повысить сопротивление циркония к радиационной ползучести и коррозии, разработаны его сплавы с основной легирующей добавкой 1%–2,5% ниобия (Nb), а так же сплавы с комплексом легирующих элементов: оловом (Sn), ниобием (Nb), никелем (Ni), железом (Fe). По совокупности характеристик наибольшее распространение в российской ядерной энергетике получил цирконий марки Э110 (Zr-1%Nb).

В состав циркония Э110 по ТУ 95.166-83 входят ниобий (Nb) 0,9−1,1%, бериллий (Be) 0,003%, железо (Fe) 0,05%, никель (Ni) 0,02%, алюминий (Al) 0,008% и другие примеси в незначительном объёме. Для оболочек ТВЭЛов используют трубу марки Э110 и Э110К. Общий сортамент циркония Э110 включает в себя пруток, лист, полосу, пластины, проволоку, ленту, отводы, фланцы и другие элементы под заказ. Из листового циркония марок Э110, а так же Э100 (Nb отсутствует) и Э125 (Nb 2,4-2,7%) изготавливают крышки топливных кассет, обшивки и корпуса ядерных реакторов.

Медицина

В медицине цирконий используют для протезирования. Из диоксида циркония ZrO₂ изготавливают зубные вкладки, коронки, керамические имплантаты, превосходящие по ряду параметров титановые. Когда десна отходит от шейки зуба, оголяя её, белая керамика выглядит эстетичнее, чем тёмная из титана. Цирконием покрывают трущиеся поверхности искусственных коленных и бедренных суставов, из него делают пластины для челюстно-лицевой хирургии. Диоксид циркония ZrO₂ выпускается в виде сверхтонкого кристаллического порошка, жидкой дисперсии, таблеток, гранул, брикетов.

Радиоактивный цирконий в виде меток применяется для отслеживания поведения лекарств, антител, белков в организме человека. Натрия циркония циклосиликат используют для лечения гиперкалиемии и гиперфосфатемии. Сейчас учёные работают над созданием металлоорганических соединений циркония – наномембран (каркасов), состоящих из металла и органики, с помощью которых можно подавлять рост бактерий, контролировать выделение лекарств, распределение газов и многое другое.

Металлургия

Благодаря способности циркония при нагревании поглощать газы, в том числе кислород, его применяют в качестве высокоэффективного раскислителя при легировании стали, чугуна, цветных металлов и сплавов, например, меди (12-14% Zr). Для этих целей на основе циркония производят вспомогательные сплавы (лигатуры). В отечественной металлургии для легирования стали наиболее распространённой является лигатура силико-цирконий (ферросиликоцирконий) ZrSi₂ марки ЦрСА по ТУ 14-141-78-81, содержащая Zr 35-50% и Si 30-45%, остальное Al, Fe и примеси.

Когда цирконий присаживают в ковш с жидкой сталью, в результате его реакции с растворенным кислородом образуется нерастворимый оксид, который всплывает и удаляется как шлак. Избавляясь от газовых пузырей кислорода, сталь становится более прочной, но не теряет вязкости. Так же цирконий добавляют в металлы для повышения их коррозионной стойкости. Помимо этого, в литейном производстве применяют цирконистые огнеупоры (огнеупорные кирпичи и плиты) для футеровки ванн высокотемпературных печей для закалки сталей, для кладки печей для плавки алюминия.

Пиротехника

Низкая температура самовоспламенения порошкообразного металлического циркония (180-250°C), высокая температура горения в кислороде (до 3000°С) и большая скорость сгорания делают его идеальной основой воспламенительных составов для капсуль-детонаторов пиротехнических изделий, трассирующих патронов, осветительных ракет, салютов, фейерверков. В смеси с окислителями, такими как нитрат бария Ba(NO₃)₂ и хлорноватокислый калий (бертолетова соль) KClO_3`, цирконий образует бездымный порох.

Для основы пиротехнической смеси используют чистый металлический порошок циркония марки ПЦрК по ТУ 48-4-234-84, где объем примесей не превышает 0,1 процента. Чтобы снизить чувствительность к трению, обеспечить надёжность воспламенения и снизить скорость горения, к цирконию в определённых пропорциях добавляют фосфаты двухвалентных металлов и окислители. Например, фосфат магния Mg₃(PO₄)₂, или фосфат кальция Ca₃(PO₄)₂, или фосфат бария Ba₃(PO₄)₂, и окислители: хромат бария BaCrO₄, или SrCrO₄, или другие.

Лёгкая промышленность

Цирконий очень широко используется в лёгкой промышленности, выпускающей предметы народного потребления. Значительную долю в этой сфере занимают керамика, фарфор, стекло, глазури, эмали. Добавление в их состав порошка двуокиси циркония ZrO₂ повышает прочность (за счёт образования кубической кристаллической решетки), щелоче- и кислотоустойчивость, препятствует растрескиванию изделий, а эмали придаёт белый цвет.

В контексте сказанного следует отметить популярные сегодня кухонные ножи из циркониевой керамики, а также керамическую глазурованную посуду, обладающую превосходными гигиеническими свойствами благодаря гладкой, непористой, химически стойкой поверхности. Особое место занимает жаропрочная керамика. Соли циркония применяют для производства типографских красок, разного рода лаков, которые не темнеют со временем, а также пластмасс.

Рисунок 2. Нож из циркониевой керамики

Другие области применения циркония

Цирконий применяют в ювелирной промышленности как заменитель благородных металлов. Знаменитый синтетический ювелирный камень фианит – кристаллы диоксида циркония ZrO₂, используют в украшениях в качестве имитации бриллиантов, а также для производства плоских оптических линз с большим коэффициентом преломления. Из карбида циркония делают жаропрочные сопла, реакторы, конструктивные элементы двигателей для аэрокосмической техники. Гидрид циркония является компонентом ракетного топлива.

Рисунок 3. Фианит

Из ковкого циркония делают химически стойкие центрифуги и насосы, лопасти турбин, поршни. Относительно недавно учёные обнаружили, что прочность борида циркония – керамики, полученной путем спекания порошка чистого бора и циркония, возрастает при нагреве. Это открывает большие перспективы для нового материала, например, для создания керамических двигателей внутреннего сгорания, и означает, что сферы использования металлического циркония ещё далеко не исчерпаны перечисленными выше областями.

телефоны:
8 (800) 200-52-75
(495) 366-00-24
(495) 504-95-54
(495) 642-41-95

Источник

Ценные связи . Поговорите с пленником в руинах недалеко от воды. Выведите его из лагеря (который охраняют солдаты, если вы их не перебили). Он отведёт вас к убежищу на кладбище. Он попросит вас найти своего третьего брата и кольцо , которое они тут искали. Идите по маркеру к сфинксу, и с помощью Сены найдите Рашиди в убежище Хенткаус.

Заодно отметьте там всех врагов.

Цирконий – полезные свойства и опасность металла

Этот металл универсален: его свойства используют металлурги, ядерщики, ювелиры, стоматологи, ортопеды. Запасы циркония на планете внушительны, их хватит всем.

Что представляет собой

Цирконий – это пластичный серебристо-белый металл.

Благородно-приглушенный блеск, толика матовости позволяют отличить его от других металлов.

Элемент периодической системы Менделеева №40. Международное обозначение Zr (Zirconium).

По составу это пять природных изотопов.

Как был открыт

История открытия металла охватывает полтора столетия:

• Диоксид вещества первым получил немецкий химик Мартин Клапрот (1789 год). Исходником послужил минерал циркон.
• Почти через сорок лет его шведский коллега Иенс Берцелиус получил свободный, но загрязненный примесями цирконий.
• Образцы циркония как чистого металла удалось выделить к 1925 году голландцу Антону ван Аркелю.

Происхождение термина «циркон» толкуют две версии: от созвучных арабского либо фарси. Они означают, соответственно, «киноварь» и «золотистый».

Как представлен в природе

Цирконий не относится к редким металлам. Но крупных месторождений не образует, рассеявшись по массиву земной коры.

Тонна земной коры содержит 170-250 г вещества, литр воды – 0,00005 мг.

Главная форма нахождения в природе – четыре десятка минералов. Самые известные и распространенные: циркон, бадделеит, эвдиалит. Формула последнего содержит два десятка символов.

Циркон Эвдиалит

В структуре всех минералов циркона присутствует гафний. Он же «сопровождает» цирконий на месторождениях.

Месторождения

Первая тройка стран по запасам сырья – Австралия, ЮАР, Россия. Крупными массивами породы располагают Бразилия, США, Индия.

На долю России приходится десятая часть глобальных запасов:

• Большинство сосредоточено на Европейской части (Мурманская, Тамбовская, Нижегородская области).
• За Уралом это Томская, Читинская области.
• Неисчерпаемый резерв представляют сиениты Хибин на Кольском полуострове.

В США и на Мадагаскаре находят образцы циркона ювелирных либо коллекционных кондиций. В Хибинах – эвдиалиты.

Технология получения

Промышленное производство нацелено на получение металлического циркония.

Кристаллы Циркония

Для этого циркониевую руду обогащают до отметки 61-65% по диоксиду в составе. Концентрат преобразуют хлоридным, фторидным либо щелочным методами.

Способ получения технологически чистого вещества (ZrO2) основан на щелочном процессе. Концентрат спекают, выщелачивают, очищают, гидролизуют.

Физико-химические характеристики

Физические и химические свойства вещества зависят от состава:

• Освобожденный от примесей цирконий пластичен, легко обрабатывается при любой температуре (ковка, штамповка, прокат).
• Даже малые доли газов (азот, водород, кислород, углерод) в составе делают пластичный металл хрупким. Например, наличие более 0,2% кислорода исключает прессовку.
• При 200°C покрывается оксидной пленкой. Цвет металла меняется.

Примеси в составе ухудшают характеристики циркония.

Свойства атома
Название, символ, номер	Цирко́ний / Zirconium (Zr), 40
Атомная масса (молярная масса)	91,224(2) а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация	[Kr] 4d2 5s2
Радиус атома	160 пм
Химические свойства
Ковалентный радиус	145 пм
Радиус иона	(+4e) 79 пм
Электроотрицательность	1,33 (шкала Полинга)
Электродный потенциал
Степени окисления	0, +1, +2, +3, +4
Энергия ионизации (первый электрон)	659,7 (6,84) кДж/моль (эВ)
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.)	6,506 г/см³
Температура плавления	2125 K
Температура кипения	4650 K
Уд. теплота плавления	19,2 кДж/моль
Уд. теплота испарения	567 кДж/моль
Молярная теплоёмкость	25,3 Дж/(K·моль)
Молярный объём	14,1 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки	гексагональная
Параметры решётки	a = 3,231, c = 5,148 Å
Отношение c/a	1,593
Температура Дебая	291 K
Прочие характеристики
Теплопроводность	(300 K) 22,7 Вт/(м·К)
Номер CAS	7440-67-7

Мелкодисперсный порошковый цирконий воспламеняется при «средней» температуре. Это единственный недостаток металла.

Где используется

Цирконий применяют самостоятельно, в сплавах и соединениях. Для многих сфер его применение избавляет от закупки дорогих благородных металлов.

Промышленность

Здесь нашли применение металл и сплавы:

• Металлургия. Материал огнеупоров для плавильных процессов. Легирующая присадка: 0,8% циркония в составе улучшает механические и утилитарные свойства сталей. Повышается порог прочности, термостойкости медных сплавов.
• Ядерная энергетика. Начинка реакторов на АЭС (например, оболочка тепловыводящих элементов – ТВЭЛов).
• Сверхпроводник. Сплав циркония с ниобием (1:3).
• Конструкционный материал. Арматура, насосы, химическое оборудование, устойчивое к кислотам.

Его добавляют к керамико-металлическим покрытиям для повышения их химической стойкости.

Фианиты

Кубическая модификация диоксида циркония плюс микродозы редкоземельных металлов – основа при производстве фианитов.

Фианит

Материал создан в Советском Союзе (1960-е годы), назван по месту изобретения – Физический институт Академии наук СССР (ФИАН).

Фианит применяется для практических и эстетических целей:

• Линзы, другая оптика специального назначения.
• Хирургический инструментарий.
• Синтетические волокна, проволока.

Это финансово доступный заменитель натуральных бриллиантов в ювелирных изделиях. Создают камешки нужного цвета, размера, формы. Ювелиры оправляют фианиты золотом, платиной, серебром.

Другие сферы

Кроме «серьезных» отраслей, достоинства металла оценены в других сферах:

• Пиротехника. Бездымный, яркий фейерверк невозможен без этого металла. Его используют производители химических источников света (осветительные бомбы/ракеты, факелы). Еще больше света дает циркониево-цериевый сплав.
• Медицина. Оценена «нейтральность» вещества к биологическому воздействию. Из диоксида циркония делают хирургический инструментарий, протезы взамен утраченных костей, разрушенных суставов, зубов.

В стоматологии керамику на основе циркония ставят выше титановой: она служит пожизненно.

• Товары широкого потребления. Из циркония, сплавов изготавливают посуду. Химико-биологическая стойкость, другие свойства металла обеспечивают соответствие изделий санитарным стандартам.

Добавка вещества в эмаль делает ее матово-белой.

Влияние на человека

Цирконий не синтезируется биологическими организмами, но может поступать вовнутрь из воздуха либо с пищей.

Биологическое воздействие

Металл нашел применение медициной в следующих качествах:

• Антисептик – стимуляция заживления ран, защита от проникновения инфекций, гноения.
• Антиаллерген – сглаживает проявления аллергии.
• Защита от радиации.

Целители утверждают: серьги из металла в составе исцеляют кожу, гипертонию, артрозы, артриты.

Недостаток/избыток

«Отравиться» цирконием из продуктов питания невозможно: он содержится в микродозах.

Опасным может быть воздействие пыли металла на работников металлургических и добывающих предприятий.

• Раздражение кожных покровов.
• Пневмония.
• Болезни легких.

Металл аккумулируется мягкими тканями. Курс лечения предусматривает мероприятия по интоксикации организма.

Питание

Цирконием насыщены баранина, орехи (мускат, фисташки), бобовые. Он есть в перце чили, растительных маслах, крупах (овсяной, рисе, пшенной).

Ежесуточно человеку требуется 350 – 750 мкг элемента, в зависимости от возраста и массы тела.

Стоимость продукции из циркония определяется видом (руб./кг):

• Порошок – 7 500.
• Пруток – 7 760 – 9 750.
• Концентрат – 108 – 880.
• Фольга – 114 – 2 560.

Разброс цены объясняется характеристиками товара (марка изделия, степень обработки, величина партии).

Источник

Доп. задание: Ценные связи (ур. 18). На рынке в Гизе встречаем Нетби, он просит освободить его брата Обо, у которого находится ценное кольцо . Освобождаем Обо. Затем освобождаем следующего брата Рашиди. Все они воровали кольцо друг у друга. 4-ый брат Туро оказывается мертв, его руку вместе с кольцом откусила гиена.

Находим гиену на юге, возвращаем кольцо братьям, они начинают за него драку и в очередной раз теряют кольцо . Награда: 2000 опыта. Гробница почитателя Тота (2). Найдите древнюю табличку 1.