Zirkonium | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sijainti jaksollisessa taulukossa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Symboli | Zr | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sukunimi | Zirkonium | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomiluku | 40 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ryhmä | 4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Aika | 5 th aikana | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Lohko | Lohko d | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Element perhe | Siirtymämetalli | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektroninen kokoonpano | [ Kr ] 4 pv 2 5 s 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronit by energiataso | 2, 8, 18, 10, 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomic ominaisuudet elementin | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomimassa | 91,224 ± 0,002 u | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomisäde (laskettu) | 155 pm ( 206 pm ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kovalenttinen säde | 175 ± 19 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Van der Waalsin säde | 160 pm (?) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hapetustila | 4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronegatiivisuus ( Pauling ) | 1.33 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oksidi | Amfoteerinen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ionisointienergiat | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 re : 6.63390 eV | 2 e : 13,1 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 e : 22,99 eV | 4 e : 34,34 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5 e : 80,348 eV | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Vakaimmat isotoopit | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Yksinkertaiset kehon fyysiset ominaisuudet | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tavallinen tila | kiinteä | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tilavuusmassa | 6,52 g · cm -3 ( 20 ° C ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kristallijärjestelmä | Kompakti kuusikulmainen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kovuus | 5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Väri | Hopeanvalkoinen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fuusiopiste | 1855 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kiehumispiste | 4,409 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fuusioenergia | 16,9 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Höyrystysenergia | 573,2 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Molaarinen tilavuus | 14,02 × 10-6 m 3 · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Höyrynpaine | 1,68 mPa ajan 1,851.85 ° C: ssa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Äänen nopeus | 3800 m · s -1 - 20 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Massalämpö | 25,36 J · mol -1 · K -1 ( 25 ° C ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sähkönjohtavuus | 2,36 x 10 6 S · m -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Lämmönjohtokyky | 22,7 W · m -1 · K -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Eri | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N o CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N o ECHA | 100 028 342 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N O EY | 231-176-9 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Varotoimenpiteet | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
SGH | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Jauhettu tila ( pyroforinen ):
![]() Vaara H250, H251, H260, P222, P223, P231, P232, P235, P370, P378, P410, P422, H250 : Palaa itsestään joutuessaan kosketuksiin ilman kanssa H251 : Itsestään kuumeneva; voi syttyä H260 : Kosketessaan vettä vapauttaa syttyviä kaasuja, jotka voivat syttyä itsestään P222 : Älä päästä kosketukseen ilman kanssa. P223 : Vältä kosketusta veden kanssa voimakkaiden reaktioiden ja itsesyttymisvaaran vuoksi. P231 : Käsittele inertin kaasun alla. P232 : Suojaa kosteudelta. P235 : Pidä viileässä. P370 : Tulipalon sattuessa: P378 : Käytä ... sammuttamiseen . P410 : Suojaa auringonvalolta. P422 : Säilytä sisältö ... |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
WHMIS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hallitsematon tuoteTätä tuotetta ei valvota WHMIS-luokituskriteerien mukaan. Ilmoitus 1,0% ainesosien ilmoittamisluettelon mukaan |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kuljetus | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2008 1358 : |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
SI- ja STP- yksiköt, ellei toisin mainita. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Zirkonium on alkuaine on atomi numero 40, Zr symboli.
Sen löysi Martin Heinrich Klaproth Berliinistä, joka otti sen zirkonista vuonna 1789 oksidina. Mutta se oli vasta 1824 , että Jöns Jacob Berzelius eristettiin sitä metallia Tukholmassa. Vuonna 1999, hieno pala zirkoni kristalli, 4400000000vuosi vanha, löydettiin Australia : lukuun ottamatta tiettyjä palasia meteoriitit , se on vanhin tunnettu maanpäällisen objekti.
Se on siirtymämetalli , joka kuuluu titaanin ja hafniumin kanssa elementtien jaksollisen taulukon sarakkeeseen IVb .
Maankuoressa sitä on kolme kertaa enemmän kuin kuparissa , josta se on 0,0165% 16 km: n syvyyteen (pääasiassa zirkonina ZrSiO 4 ja zirkoniumina, joita kutsutaan myös zirkoniksi tai baddeleyytiksi ( z ) tai zirkonium ZrO: n dioksidiksi ) 2 ).
"Zirkonium" on peräisin "zirkonista", sen mineraalin nimestä, josta se ensin kaivettiin. Jälkimmäinen tulee saksalaisesta Zirkonista , jonka geologi ja mineralogisti Abraham Gottlob Werner loi vuonna 1783 , jonka Martin Heinrich Klaproth päättää jatkaa vuonna 1789. Saksankielisen sanan muodostus on edelleen epäselvä ja se voi tulla Zarkûnin arabialaisesta , joka johtuisi persian zargûnista, joka tarkoittaa "kullan väriä".
Zirkoniumilla on 33 tunnettua isotooppia , joiden massanumerot vaihtelevat välillä 78 - 110, ja 5 ydin-isomeeriä . Näistä isotooppeja, neljä ovat stabiileja , 90 Zr, 91 Zr, 92, Zr ja 94 Zr, ja niitä on läsnä luonnossa suhteessa 51/11/17/17 luonnollisen radioisotooppi, primordial nuklidin , 96 Zr joka hajoaa mukaan kaksinkertainen β rappeutuminen , jossa on havaittu puoliintumisaika on 2,0 x 10 19 vuotta.
Standardi atomimassa osoitettu zirkonium on 91,223 ± 0,002 u .
Sen päämineraali, zirkoni ZrSiO 4, esiintyy joskus jalokiven, hyasintin, muodossa . Se liittyy yleensä titaaniin ja hafniumiin . Hafniumin massapitoisuus on suunnilleen vakio ja yhtä suuri kuin 2%. Zirkoni on graniitin ainesosa, se on keskittynyt hiekkaan, joka syntyy graniitin hajoamisesta.
Zirkonin maailmanlaajuinen tuotanto on noin 1,25 miljoonaa tonnia vuodessa. Kiinalla on merkittävä tuotanto, jonka avulla se pystyy toimittamaan kotimarkkinat.
Varastojen arvioidaan olevan 56 miljoonaa tonnia, mikä vastaa hieman yli 40 vuoden tuotantoa nykyisellä kulutusasteella. Kulutus kasvoi kuitenkin keskimäärin 3,4% vuodessa vuosina 1990-2008, mikä johtui erityisesti Kiinan kysynnän voimakkaasta kasvusta (keskimäärin 17,2% vuodessa). Kaksi maata, Australia ja Etelä-Afrikka , jakavat kaksi kolmasosaa tuotannosta ja varannoista. Yhdysvalloissa, Brasiliassa, Intiassa ja Ukrainassa on myös huomattavia varauksia. Zirkonium aiheuttaa siten ongelmia toisaalta varantojen määrässä ja toisaalta varantojen maantieteellisen jakauman epätasapainossa.
Zirkonium on kova metalli, jossa on hopeinen ja satiinipinta. Markkinoidussa muodossaan sitä tulee kovina, kiiltävinä hiutaleina tai amorfisena harmaana jauheena.
Ilmanpaineessa zirkoniumia voi esiintyä kahdessa allotrooppisessa lajikkeessa :
Zirkoniumilla on hyvin pieni neutroniabsorptiopoikkeama sekä lämpö- että nopealla alueella, joka on 0,182 navetta (painotettu keskiarvo kaikista luonnollisista isotoopeista ).
Fyysiset ominaisuudet (vastakkaisten lisäksi)
Mekaaniset ominaisuudet
Metalli on erittäin hapenkestävä stabiilin oksidikalvon muodostumisen takia , sitä eivät syövytä hapot ( fluorivetyhappoa lukuun ottamatta ) tai emäkset.
Zirkonium on metalli, joka on erityisen vastustuskykyinen veden ja meriveden syöpymiselle ja joka ydinominaisuuksiensa kanssa mahdollistaa sen käytön verhoilumateriaalina vesireaktoreissa käytetyille polttoaineille ( PWR ja BWR ). Vesi muodostaa metalliin ohuen kerroksen zirkoniumoksidia, joka suojaa sitä korroosiolta.
Zirkoniumin kemialliset ominaisuudet ovat hyvin samanlaisia kuin hafniumin. Siksi zirkoniumin louhinnassa käytetyt normaalit kemialliset prosessit eivät poista hafniumia , jota voi olla läsnä kaupallisissa zirkoniumlaaduissa jopa 4,5%. Ydinkentässä käytettävän zirkoniumin on sisällettävä alle 0,01% hafniumia, joka on neutronimyrkky .
UuttamiserotusMalmin isku suoritetaan kloorilla hiilen läsnä ollessa 1200 ° C: ssa . piikloridi erotetaan zirkonium- ja hafniumkloridista kondensaatiolla. Zirkonium hafnium erotetaan kahdella tekniikalla:
Saatu erotustuote on huokoinen metallimassa, nimeltään "zirkoniumsieni", joka muodostaa lähtökohdan metallin myöhemmälle puhdistukselle.
ToteutusZirkoniumia voidaan käyttää erikoistehosteisiin: se aiheuttaa kipinän, kun sitä hierotaan hiekan (karkean jyvän) kanssa tähän tarkoitukseen tarkoitetuissa palloissa.
Suurinta osaa zirkoniumista käytetään joko zirkonin (silikaatti) tai zirkoniumin (oksidi) muodossa keraamisten materiaalien valmistamiseen (lasiaisten emalien opasiteetti ja pigmentti). Tämä käyttö edustaa 53% maailman zirkoniumin käytöstä.
Korroosionkestävyydestään johtuen zirkoniumia käytetään laajasti kemianteollisuudessa, jossa käytetään syövyttäviä aineita. Puhdasta metallia käytetään myös suihkumoottoreiden päällysteenä. Zirkoniumia käytetään seosaineena, jolloin saaduilla seoksilla on parannetut mekaaniset ominaisuudet.
Erinomaisista ominaisuuksistaan johtuen korkeissa lämpötiloissa ja yhdistettynä matalaan neutronien imeytymiseen sitä käytetään alle 400 ° C: ssa toimivien ydinreaktorien , erityisesti vesireaktorien, rakentamisessa.
Ydinpolttoaineiden valmistukseen kulutettu zirkoniummäärä Ranskassa on lähes 321 tonnia vuodessa.
Zirkoniumia käytetään uunien ja (kemiallisten) reaktorien sisäseinien suojaamiseen: valimoupokkaiden, tiilien ja hioma-aineiden valmistukseen. Tämä käyttö edustaa 13% zirkoniumin käytöstä
Zirkoniumoksidi, jota kutsutaan zirkonia tai baddeleyiitistä (EN) , mahdollistaa tehdä jäljitelmiä timantteja (hieman vähemmän loistava).
Zirkonium tosilikaatin (hyasintti tai zirkoniumoksidi ) oli jo käyttämä muinaiset egyptiläiset , kuten korut kuoriaisen jumala, Khepri , symboli hedelmällisyyttä .
Nykyään sitä käytetään erityisesti silmälasilinssien pinnan käsittelyyn naarmuilta.
Zirkoniumoksidi on mekaanisten ominaisuuksiensa, erinomaisen biologisen yhteensopivuutensa ja esteettisen houkuttelevuutensa ansiosta ensisijainen materiaali korkealaatuisten hammaskorjausten valmistuksessa. Hieman läpikuultavia zirkoniumkehyksiä pidetään joskus esteettisempinä, koska ne ovat hieman vähemmän näkyviä kuin klassiset metallirungot. Van der Waalsin voimat tarjoavat yhtä tehokas koheesio keraamisen zirkoniumin metallikantajan.
Zirkoniumoksidia voidaan käyttää yksittäisiin kruunuihin , siltoihin , koronaalisiin rekonstruktioihin ( upotekoristeet ), esteettisiin viiluihin.
Eri tuotemerkeistä riippuen jyrsinnän jälkeen ja ennen keramiikan asentamista tapahtuu sintraus- tai sintrausvaihe erityisissä uuneissa.
Zirkoniumoksidia käytetään hammasimplanttien tukikohtien valmistuksessa, jotka jauhetaan tietokoneella tai manuaalisesti kopioimalla.
Se näyttää olevan ainoa materiaali, joka ei tartu hampaiden plakkiin (mikä viittaa siihen, että sillä voi olla biosidisia ominaisuuksia ).
Happipitoisuus mittausputkille liittyy bensiinimoottorin katalyyttejä perustuvat zirkoniumoksidia, seostettua kanssa yttrium .
Näitä koettimia käytetään myös uuneissa metallien lämpökäsittelyssä ( hiiltyminen ja hiilititridaus ) uunin ilmakehän hiilipotentiaalin laskemiseksi.
Zirkonium on uudelleenkiteytysaine, jota käytetään usein tietyissä alumiiniseoksissa .
Zirkoniumdioksidia , tai zirkoniumoksidi (ZrO 2 ), käytetään myös tehdä veitset keraamisten joiden terät kevyempi ja kestää happoja ja lämmön pitää enää niiden leikkaaminen. Ensimmäisen keraamisen terän olisi valmistanut japanilainen Kyocera-ryhmä vuonna 1984.
Sitä käytetään myös pigmenttinä , lisäaineena ja reagenssina metallurgisessa teollisuudessa , suprajohtavien aineiden dopingkomponenttina , keraamisissa yhdisteissä ( PZT ) tai tietyissä ortopediassa käytetyissä implantteissa, koska se on hyvin siedettävää ihmisorganismille .
Zirkonium on myös käyttää " getter ", toisin sanoen kun kaasu ansa , ja elektroniset tyhjöputket .
Sitä käytetään myös "kullan" ulkonäön aikaansaamiseksi kellokotelossa halvemmalla kuin kullan pinnoitus.
Jauheen, pölyn tai hiutaleiden muodossa kosketuksissa ilman tai hapettimien kanssa zirkonium on epävakaa, pyroforinen ja erittäin räjähtävä (erityisesti epäpuhtauksien läsnä ollessa).
Jo 1950-luvulla, se oli, osoitettiin mikrograafisella tutkimus zirkonium-vety-seoksia, jotka zirkonium hydridi voi näkyä kahdessa eri vaiheessa, joista yksi on muodostettu ympäristön paineessa, joka tuottaa metallia kyllästettyä ja sitten heikentynyt.. Tälle vaiheelle on ominaista tetragonaalinen verkko, joka viittaa siihen, että se johtuu metallin kuutiofaasin pseudo- martensiittisesta muutoksesta .
Metalli reagoi:
Zircaloysin muodostama oksidikerros koostuu huokoisesta ulkokerroksesta ja tiheämmästä sisäkerroksesta, joka muodostaa esteen vedyn imeytymistä vastaan. Nämä ovat erkaumien, jotka mahdollistavat vedyn tarjoaa sekä vähentäminen sivustoilta imeytyminen protonit ja veden ja teiden etuoikeutettu vedyllä tiheä kerros tiheä suojaava oksidikerros. Näissä sakoissa tietyt alkuaineet (erityisesti rauta ja nikkeli) näyttävät myös osallistuvan vedyn imeytymiseen (estämällä sen rekombinaatioreaktiota). Jotkut seokset (esim. Zr-1Nb) eivät sisällä metallien välisiä saostumia.
Zirkoniumilla ja sen suoloilla katsotaan yleensä olevan alhainen systeeminen toksisuus . Zirkoniumia ei ole luokiteltu karsinogeeniksi tai potentiaaliseksi karsinogeeniksi, mutta se näyttää pystyvän aiheuttamaan allergioita ja herkistymistä.
Zirkonium 93 (beeta-säteilijä alle 60 keV siten ole haitallista paitsi nieltynä, ajanjakson 1,53 Oma siis ole radioaktiivinen) on kuitenkin yksi radionuklidi residuaalin ilmakehän ydinkokeiden 1950 ja 60. Se on yksi radionuklidien, jotka ovat tuottaneet ja tulee aiheuttaa lisääntynyttä syöpäriskiä tulevina vuosikymmeninä.
Toksikologiaa tietokannat sisältävät vähän viittauksia tutkimuksia riskit herkistymistä puhtaalla zirkoniumin, mutta tieteellisessä kirjallisuudessa mainitaan Herkistymistapauksia tiettyjen yhdisteiden ( zirkonium ja natrium- laktaatti , zirkonium dioksidi , hiilitetrakloridi sirkonium ), jotka aiheuttavat ihon granuloomat . Allergioita on havaittu ensisijaisesti potilailla, jotka ovat käyttäneet natrium-zirkoniumlaktaattia sisältäviä deodorantteja tai ihon tulehduksen hoitoon tarkoitettuja paikallisia voiteita, jotka sisältävät zirkoniumdioksidia. Vauriot ilmestyivät kosketuskohdissa ja 4-6 viikkoa näiden tuotteiden käytön jälkeen sekä liukoisten että liukenemattomien zirkonium- suolojen kanssa.
Alveoliitti allerginen on raportoitu ydinvoimalaitoksen työntekijä jälkeen hitsauksen putkimaisen huopia, jotka sisältävät zirkoniumia (jäljempänä granuloomat löytyy keuhkoihin potilaan pääasiassa sisälsi zirkoniumia).
Ilmassa olevan pölyn muodossa se voi aiheuttaa mekaanista ärsytystä silmille "Toistuvan tai pitkäaikaisen pölyaltistuksen seurauksena keuhkovaurion vaara" .
Meidän mielestämme :
Allerginen yliherkkyys zirkoniumin yhdisteitä voidaan vahvistaa ihon testit ( patch ) ja ihon sisään, vastaavasti allergiat muodostaen näppylöitä punainen-ruskea noin 4 viikko ja ihon alle diskreetti näppylöitä 8-14 päivää sen jälkeen, kun kokeen alkamisen (kestoltaan 6-24 kuukaudet).
Vuonna 2010 REPTOX- verkkosivuston mukaan haastetussa kirjallisuudessa ei mainittu tiettyjä astmaattisen hengitysteiden herkistymisen tapauksia . Keuhkoputkia ja kroonista yskää on havaittu työntekijöillä, jotka hengittävät zirkoniumia sisältävää ilmaa zirkoniumia tuottavissa tehtaissa, mutta tämä ilma, joka sisältää myös muiden metallien klorideja, zirkoniumin vastuun mahdollista osuutta ei voitu todeta.
Ekotoksikologiassa äskettäin tutkinut mahdollisia vaikutuksia ekosysteemin tämän metallin tai sen suolat.
Ottaen huomioon sen yleisten piirteiden, se pidettiin pitkään, että - ainakin sen luonnolliset muodot - zirkonium oli todennäköisesti aiheutakaan riski on ympäristölle .
Muutamissa tutkimuksissa on testattu sitä bakteerien ja kalojen varalta ; näissä taksoneissa (ja levissä) tämä metalli ei näytä olevan myrkyllistä DNA: lle; mutageenista (vaihtelutesti) tai genotoksista (SOS Chromotest -testi) vaikutusta ei havaittu in vitro -kokeissa .
In vitro -testit osoittivat kuitenkin myös " todellisen myrkyllisyyden leville pitoisuuksilla 1,3 - 2,5 mg / l " estämällä niiden aineenvaihduntaa ("ATP-energiastressi").
Zirkoniumin nielemistä tai hengittämistä tai joidenkin suolojen saattamista suoraan kosketukseen ihon kanssa ei yleensä suositella.
Vuonna Koe-eläimillä :
Ranskan painevesireaktorien ydinpolttoainetta ympäröivä zirkoniumpinnoite leikataan ja erotetaan polttoaineesta La Haagen tehtaalla liuottamalla polttoaine typpihapolla. Ne ovat osa pitkäikäistä jätettä, eikä niitä voida kierrättää tällä hetkellä.
Käytetyn polttoaineen tankojen kuljetus on vaarallinen kuljetus, joka Ranskan ydinpolttoainekierrossa tapahtuu vain erityisissä panssaroiduissa säiliöissä. Mukaan ASN , nämä pakkaukset ovat todennäköisesti kuljettaa tangot säröillä ja siksi "vuotavat" vaipat . Analyysien tuloksena on osoitettu, että "vetypitoisuudet ovat korkeammat kuin turvallisuustiedostoissa" , ja "rajoittaa radiolyysin ja siten vedyn tuotannon säteilyn vaikutuksia" seurauksia, koska "Tämä vedyn tuotanto aiheuttaa riskin vedyn syttymiskynnyksen ylittyessä ” (tila, joka voi johtaa räjähdykseen, ontelossa olevien kaasujen ylikuumenemisen yhteydessä). Vuonna 2009 ASN tarkasti kuuden hyväksyntätodistuksen "säteilytetyn polttoaineen kuljetuspakkaukset TN 12/2, TN 13/2, TN 17/2 ja TN 106" kuormitustehot, enimmäiskuljetusajan ja konttien kuivausprosessin ennen kuljetusta. ; paketit lastataan "veden alle" .
Varsien vaipassa olevat halkeamat tosiasiassa heikentävät niiden kuivumisen ja astian sisäontelon kuivumisen tehokkuutta. Kuivaus on varmistettava asianmukaisesti ennen kuljetusta, koska halkeamien ja siten veden läsnäolo "nopeuttaa vedyn tuotantoa" .
Ilmassa, Quebecissä (missä "tätä tuotetta ei valvota WHMIS- luokituskriteerien mukaan "),
Belgiassa: lyhytaikainen arvo oli, kuten Quebecissä - vuonna 2002 - 10 mg m −3 , ja zirkonin on noudatettava silikaattipölyä koskevia määräyksiä .
Kansainvälisen toksikologisen tietolomakkeen mukaan:
Kansainvälisessä toksikologisessa ohjelmassa suositellaan pölyn leviämisen välttämistä, varotoimenpiteitä tulipalon ja räjähdysten estämiseksi, käsineiden ja suojalasien käyttämistä zirkoniumia käsitteleville työntekijöille, älä syö, juo tai tupakoi työn aikana.
Atomiabsorptiospektrofotometria ja liekki (SAAF) mahdollistavat sen mittaamisen, mutta on tiedettävä, että analyysien aikana erilaiset kemialliset kappaleet voivat häiritä zirkoniumia ja vääristää analyysejä; nämä päätelmätekijät ovat erityisesti fluoridi- , kloridi- , ammoniumsuolojen , sulfaattien , nitraattien , nikkelibromidityyppien suolat .
Vuonna 2014 Ranska oli zirkoniumin nettotuoja Ranskan tullin mukaan. Tuontitonnin keskihinta oli 1100 euroa.
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | ||||||||||||||||
1 | H | Hei | |||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Olla | B | VS | EI | O | F | Syntynyt | |||||||||||||||||||||||||
3 | N / A | Mg | Al | Joo | P | S | Cl | Ar | |||||||||||||||||||||||||
4 | K | Se | Sc | Ti | V | Kr | Mn | Fe | Co | Tai | Cu | Zn | Ga | Ge | Ässä | Se | Br | Kr | |||||||||||||||
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Huom | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | Sisään | Sn | Sb | Sinä | Minä | Xe | |||||||||||||||
6 | Cs | Ba | Tämä | PR | Nd | Pm | Sm | Oli | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lukea | Hf | Sinun | W | Re | Luu | Ir | Pt | Klo | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | Klo | Rn | ||
7 | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Voisi | Olen | Cm | Bk | Vrt | On | Fm | Md | Ei | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og | |
8 | 119 | 120 | * | ||||||||||||||||||||||||||||||
* | 121 | 122 | 123 | 124 | 125 | 126 | 127 | 128 | 129 | 130 | 131 | 132 | 133 | 134 | 135 | 136 | 137 | 138 | 139 | 140 | 141 | 142 |
alkali Metals |
Alkalinen maa |
Lantanidit |
siirtyminen metallit |
Huono metalli |
Metalli- aallot |
Ei- metallit |
halogeeni geenit |
Noble kaasujen |
Kohteet luokittelemattomat |
Aktinidit | |||||||||
Superaktinidit |