¿Qué es el circonio y dónde se usa?

El metal más antiguo tiene propiedades únicas que se demandan en diversas esferas de la vida. Con el desarrollo de nuevas tecnologías de producción, la popularidad del circonio solo está aumentando. Los datos históricos, así como las propiedades y la composición de un elemento químico, ayudarán a desentrañar este acertijo.

En la famosa tabla de D.I. Mendeleev, el número atómico del circonio corresponde a 40, su designación es Zr. El circonio pertenece al cuarto grupo, se encuentra en el quinto período. La masa del átomo es 91,22 g / mol. El radio del átomo corresponde a 160 picómetros. En el centro está el núcleo, así como neutrones y protones. Hay 5 órbitas alrededor del átomo, que contienen 40 electrones. El material natural está presente en forma de óxidos, sales o silicatos. Exteriormente, el metal parece acero. La composición del elemento metálico puede incluir impurezas adicionales, por lo que se obtienen diferentes colores y matices.

El circonio debe distinguirse del circonio y el circonio cúbico. El hecho es que el circonio es un metal que se parece al acero. El circón es una piedra natural que se asemeja al oro. Contiene átomos de circonio.

Según los científicos, el circonio es el componente químico más antiguo, formado hace 3.500 millones de años. Sus rastros se han encontrado en las capas más profundas de la corteza terrestre. En el proceso de estudio del mineral de circón, un científico de Alemania Klaproth pudo aislar un concentrado insoluble, dióxido de circonio. Este evento tuvo lugar en 1789.

El científico sueco Berzelius pudo aislar el circonio como elemento libre en 1824. Un elemento químico puro se obtuvo solo en 1925. El químico holandés Anton Edurard van Arkel logró hacer esto. Aún se desconoce el origen del nombre del elemento químico en sí. Existe la opinión de que las raíces deben encontrarse en el idioma árabe. Existe el punto de vista de que el nombre proviene del idioma persa.

El metal de color plateado tiene buena ductilidad. El circonio es resistente a la corrosión, soluciones alcalinas, no se degrada en un ambiente ácido. Se puede procesar fácilmente mediante laminación, forja o laminación. En el exterior, el material tiene un revestimiento invisible que protege de manera confiable contra los efectos de los gases, el vapor y el agua. El elemento es resistente a la influencia de indicadores de alta temperatura, amoníaco, ácidos, álcalis.

En estado pulverulento, incluso a temperatura ambiente normal, un elemento químico es explosivo, es altamente inflamable. Cabe señalar que el elemento es útil como impureza. Se agrega a la composición de varias aleaciones. Esto aumenta las características de resistencia, la resistencia al desgaste del material resultante. Sin embargo, la adición de cualquier impureza a un elemento químico es inaceptable, ya que altera significativamente sus propiedades.

• A una temperatura de 20 C, la densidad del circonio es de 6,5 g / cm3.
• La fuerza es de 175 MPa.
• El índice de elasticidad es de 96 MPa.
• El punto de fusión es 1855 C.
• El punto de ebullición es de aproximadamente 4350 C.
• La conductividad térmica es de 300 K.
• El circonio se magnetiza cuando se calienta.
• En su forma pura, el elemento es plástico. Sin embargo, la adición de impurezas en forma de nitrógeno, oxígeno, hidrógeno, carbono hace que el material sea frágil.
• La dureza Brinell es de 640-670 MN / m2. Este indicador está muy influenciado por la presencia de oxígeno. Cuanto más es, más dureza. Con una dureza alta, el circonio no se puede procesar a presión. La interacción con el oxígeno es provocada por un aumento en los indicadores de temperatura.
• El circonio es estable en agua a temperaturas de hasta 300 C.
• La dureza de Vickers varía de 600 a 1700 MPa.

• El circonio tiene el estado de oxidación más alto, que es +4. Se puede encontrar una tasa de oxidación más baja en el metal en presencia de impurezas en forma de cloro y bromo. La oxidación ocurre a temperaturas de 200-400 C.
• Cuando el elemento se calienta a 250 C o más, se absorbe hidrógeno, como resultado de lo cual se forman híbridos con propiedades metálicas.
• La interacción con halógenos promueve la formación de haluros de circonio.
• Los óxidos se forman a temperaturas de 500 C y superiores.
• La electronegatividad es cero.
• El radio covalente es de 145 pm.

El circonio se extrae de concentrados de mineral. A menudo se puede encontrar en forma de óxidos, silicatos. En un elemento químico puro, no ocurre en la corteza terrestre. En la naturaleza, puedes encontrar circón, baddeleyita. Los depósitos de un elemento químico se encuentran esparcidos por todo el mundo. Los depósitos grandes son raros. Una gran cantidad de depósitos de mineral se encuentran en Australia, Brasil, India, Sudáfrica. V Se considera que Rusia es rica en reservas de mineral en las regiones de Murmansk, Tomsk, Tambov y Nizhny Novgorod. El primer lugar en cuanto a disponibilidad de reservas de circonio lo ocupa la península de Kola.

A menudo, en el mineral, junto con el circonio, está presente el hafnio, que tiene propiedades similares. Cada elemento tiene individualmente características valiosas, pero su combinación es inaceptable, ya que hace que el material natural no sea adecuado para su uso. Para separar un elemento químico de otro, se utiliza un sistema de purificación de múltiples etapas. Esto aumenta significativamente el costo de producción de circonio. En la industria se utilizan concentrados de dióxido de circonio, que se obtienen enriqueciendo el mineral.

Existen varios métodos de recuperación de metales.

• Cloruro. El método de Krol se basa en la cloración de dióxido de circonio. Además, se lleva a cabo la limpieza, la restauración con la ayuda de magnesio. El uso frecuente del método se debe a su costo relativamente económico. Hay 2 formas de cloración. El proceso directo se lleva a cabo a temperaturas de 900 C a 1000 C. El segundo método consiste en clorar la mezcla inicial a temperaturas de 400 C a 900 C.
• Fluoruro. El método implica sinterizar una mezcla concentrada de circonio con potasio a una temperatura de 600 a 700 C. El concentrado resultante se alcaliniza y purifica. Luego se lleva a cabo la electrólisis de la masa fundida y se aísla el componente metálico.
• Alcalino. El método está diseñado para aislar dióxido de circonio. Para obtener un elemento metálico, se lleva a cabo un método de fluoruro o cloruro. Mediante el proceso de alcalinización, el circonio se convierte en un componente soluble. Esto se realiza sinterizando, por ejemplo, con una mezcla de carbonato cálcico y cloruro cálcico a temperaturas de 1000 a 1300 C. Luego se lleva a cabo la alcalinización, purificación, hidrólisis y calcinación. Por tanto, el circonio se obtiene en condiciones de laboratorio. A partir del producto final se forman las varillas, que se envían a producción.

Dependiendo del campo de aplicación, el elemento químico puede presentarse como una aleación dura con un tinte plateado o en forma de polvo azul. Las gemas sintetizadas a partir de un elemento químico pueden ser de diferentes tonalidades. La descripción del color, su intensidad depende de la cantidad y tipo de impurezas, por ejemplo, cerio, titanio, erbio, cromo. Además, el silicato de circonio, que es parte del circón, está representado por las siguientes variedades.

• Jacinto. Tiene un tinte marrón, rojo o rosa.
• Diamante Matarskiy. La piedra transparente no tiene color, se extrae en la isla de Matara.
• Jerga. Difiere en presencia de un tono dorado pajizo.
• Iluminado por las estrellas. Una piedra transparente con un tinte azul.
• Malacon. Tiene un color marrón oscuro.

Dependiendo del tipo, estado de un elemento químico, su uso está muy extendido en diversas esferas de la vida.

• El metal se utiliza con fines industriales, en joyería, en la vida cotidiana.
• En la industria, a menudo se utilizan circón, silicato de circonio, dióxido de circonio, baddeleyita.
• En la industria metalúrgica, el elemento químico se utiliza para alear aceros. Se agrega a las aleaciones para mejorar la calidad. Gracias al circonio, la resistencia aumenta y se facilita el proceso de corte.
• En la fabricación de pirotecnia, el circonio se utiliza en forma de polvo. Cuando la mezcla arde, no hay humo, por lo tanto se usa para crear fuegos artificiales, saluda.
• En la industria química, el circonio se utiliza en la fabricación de cerámicas resistentes al desgaste.
• El metal se usa ampliamente en la producción de equipos militares, por ejemplo, para la fabricación de bombas de distancia, balas, cohetes con iluminación. Las aleaciones metálicas son una parte integral de los diseños de reactores nucleares.
• La producción de esmalte, cerámica y esmalte tampoco está completa sin la participación de circonio. En este caso, se utiliza óxido de circonio. No se oscurece, tiene un aspecto presentable y mejora la calidad del producto.
• El metal se utiliza en el curtido de cueros. En este caso, se utilizan compuestos con sulfato.
• En la industria de la ingeniería, el metal se utiliza en la fabricación de bombas, válvulas de cierre.
• A diferencia de los delantales de plomo, incluso una fina hoja de metal es mucho más eficaz para proteger contra la penetración de los rayos X.
• Debido a las propiedades curativas del metal, se utiliza en diversos campos de la medicina.
• Los componentes de circonio no provocan una reacción alérgica, rechazo, resistencia al desgaste, fuerza, plasticidad. Se utilizan en traumatología para tratar diversas fracturas.
• El uso generalizado de dióxido de circonio en odontología se debe a la ausencia de un factor irritante cuando se expone a tejidos blandos o estructura ósea. Las herramientas, implantes dentales, coronas, grapas, placas, abrazaderas, suturas están hechas de metal.
• Las joyas hechas de dióxido de circonio y circonio cúbico son famosas no solo por su apariencia exquisita, sino también por su efecto beneficioso en todo el cuerpo.
• El uso constante de pulseras o cinturones tiene un efecto curativo en enfermedades de la piel, por ejemplo, eczema, dermatitis, psoriasis. El metal normaliza la presión arterial, energiza, alivia el insomnio. El circonio ayuda a mejorar la condición en enfermedades del sistema musculoesquelético.
• Además, el metal tiene un efecto bactericida. Es conocido por su capacidad para curar heridas rápidamente. Si se pone aretes de circonio justo después de perforar los lóbulos de las orejas, la curación será más rápida.
• Existe la opinión de que el elemento químico alivia el dolor, tiene un efecto beneficioso sobre el sistema cardiovascular, mejora la respiración, combate las infecciones intestinales, los virus y tiene un efecto anticancerígeno.
• El elemento químico se usa activamente en litoterapia en el tratamiento de enfermedades del sistema endocrino.

Existe la opinión de que, dependiendo de la escala de colores, hay un efecto diferente en el cuerpo.

• Para resfriados, se recomienda utilizar metal negro.
• Si tiene poco apetito, le ayudará un elemento con un tinte rojo.
• El marrón se usa para limpiar el cuerpo.
• Los minerales transparentes o las piedras azules ayudan a restaurar el metabolismo.

La vajilla está hecha de circonio, por ejemplo, tazas, cucharas, vasos y otros utensilios. Además, el metal se utiliza en ópticas, que están diseñadas para operar en condiciones extremas, por ejemplo, a altas temperaturas o cambios bruscos en la misma. La circonita cúbica tiene un gran ángulo de refracción, esto se utiliza en la fabricación de lentes. Por otra parte, conviene mencionar el uso del metal en joyería. En la antigüedad, el circón se llamaba un "diamante imperfecto" porque después de ser cortado, su brillo era más descolorido que el de las piedras naturales.

se debe notar que Las piedras pequeñas se utilizan para joyería, ya que son más seguras en términos de radiación. Tienen un color débil y poca transparencia. Los cálculos grandes se caracterizan por una radiactividad excesiva. Son opacos y de colores brillantes. Estas piedras no se pueden almacenar en casa, cortar o transportar. El circonio se utiliza en la fabricación de anillos, pendientes, tiaras, colgantes, colgantes. A menudo, haga inserciones de metal en productos, pulverizando.

El cuidado y el almacenamiento adecuados mantendrán intactas las joyas. Se recomienda limpiar con un paño empapado en agua con jabón. Luego, el producto se lava con agua, se seca y se pule con franela. Es mejor mantener las piedras separadas de otras joyas. Esto evitará daños mecánicos.

Para no equivocarse en la autenticidad del producto, debe prestar atención a los siguientes puntos.

• Estructura de refracción de los rayos de luz. Debería ser multifacético.
• La presencia de un brillo metálico. Se caracteriza por su uniformidad.
• La presencia de manchas amarillentas.

En la época medieval, los joyeros españoles fabricaban joyas únicas a partir de circón, que era altamente radiactivo. En apariencia, se parecían mucho a las piedras preciosas. Usar esas joyas era extremadamente peligroso. Incluso en la antigüedad, se observó que el uso prolongado de grandes piedras de color oscuro conducía a la muerte inminente de su dueño. El jacinto lleva el nombre de la flor. Según la mitología, a Apolo le creció una flor de la sangre de un joven llamado Hyacinth, a quien Apolo amaba mucho.

Debido al brillo, la presencia de diferentes colores, la piedra podría confundirse fácilmente con el diamante, el zafiro, la turmalina o el topacio. Esto fue utilizado a menudo por estafadores, haciendo pasar las joyas por joyas. Los habitantes de Asia idolatraron la piedra y la dotaron de propiedades mágicas. Para ellos, era un talismán. De él se hicieron amuletos y colgantes.

En la India, la piedra estaba dotada de la capacidad de controlar el sol, la luna. Se creía que el talismán ayudaba a científicos, empresarios, vagabundos y también a los amantes en los negocios. Los astrólogos también prestaron atención a las propiedades únicas de la piedra. En su opinión, El circonio es adecuado para Aries, Capricornio, Acuario. Su uso debe ser limitado, o incluso evitado por completo por Tauro, Libra, Sagitario, Cáncer.

Entonces, Los minerales amarillos o azules con un brillo metálico son ideales para Acuario. El uso del producto contribuye al desarrollo de la intuición, las habilidades analíticas y la aparición de un gusto exquisito. Pero para los Capricornio, es adecuada una piedra de color azul, que se recomienda usar en el lado izquierdo. Esto realza la conexión mágica. Las piedras de paja o rojas son más adecuadas para Aries. El uso del producto contribuye al desarrollo de habilidades mágicas, atención, precaución.