خصوصیات قابل توجه زیرکونیوم
زیرکونیوم نوعی فلز با رنگ سفید مایل به طوسی و درخشان است. زیرکونیوم از لحاظ سختی همانند مس است و از لحاظ وزنی مانند فولاد میباشد، همچنین این فلز در مقابل زنگ زدگی نیز مقاوم است، اگر این فلز را به ذرات ریزتری تقسیم کنیم قابلیت اشتعال بالایی پیدا میکند. زیرکونیوم در دمای پایینتر از ۳۵ درجهی کلوین خاصیت آهن ربایی پیدا میکند.
تاریخچهی کشف زیرکونیوم
سنگهای قیمتی مانند یاقوت و زرگون که حاوی مقداری زیرکونیوم هستند از دوران گذشته مورد استفاده قرار میگرفتند. اولین بار شخصی به نام مارسن درسال ۱۷۸۹ میلادی در برلین یک نمونه از زیرکونیوم را شناسایی کرد. آزمایشات او از مواد معدنی نشان داد یک نوع اکسید ناشناخته وجود دارد، او نام این اکسید جدید را zirconerte نام نهاد و تلاش فراوانی برای استخراج خالص این فلز جدید انجام داد که تلاشهای وی بینتیجه ماند.
کاربردها و موارد استفاده از زیرکونیوم
با توجه به ویژگیهای ساختاری و ظاهری این فلز کاربردهای آن بسیار فراوان و مهم است، از جملهی آن میتوان به موارد زیر اشاره نمود
- به دلیل ظرفیت گرمایی بالا از آن به عنوان ماسهی ریختهگری و جسم نسوز در صنعت سفال گری استفاده میشود
- آلیاژ زیرکونیوم ( نوبیوم ) خاصیت ابر رسانایی در دماهای پایین را برای زیرکونیوم ایجاد میکند که در ساخت آهن رباهای بسیار قوی توسط نیروی الکتریکی در مقیاس بالا استفاده میشود
- به عنوان آتشزا در جنگلها
- کربن آن یک محلول ضدعفونی کننده است
- زیرکونیوم عنصری است که جذب نوترون ضعیفی دارد، در نتیجه استفاده از آن در ساختار انرژی هستهای مانند روکش لایههای بیرونی میلههای سوخت امکان پذیر است
- زیرکونیوم با بدن انسان بسیار سازگار است و به طور گسترده در دندان پزشکی به عنوان روکش قابل استفاده است و دارای مقاومت بیشتری نسبت به اسیدهای پایه در بسیاری از غذاها است
- کاربرد دیگر و مورد توجه زیرکونیوم در جواهر سازی است، این عنصر در میان تمام بدلهای شبیه سازی شده بهترین نوع خود میباشد و شبیه ترین و دقیق ترین نمونه نسبت به الگوی خود یعنی الماس است. کوبیک زیرکونیوم آنقدر شبیه الماس است که گاهی حتی افراد متخصص با چشم غیر مسلح تفاوت آنها را درک نمیکنند. این عنصر از لحاظ رنگ و شفافیت و استحکام و پاشش شبیه ترین عنصر به الماس است. این سنگها به دلیل هزینهی کمتر و امکان تهیهی ساده تر عرصهی خوبی را در صنعت جواهرات از آن خود نمودهاند.
- در انتها مسالهی مورد توجه این است که کاتالیزورهای حاوی زیرکونیوم در واکنشهای آمیناسیون، هیدروژناسیون، ایزومریزاسیون و اکسیداسیون مورد استفاده قرار میگیرد. و برای کنترل جذب دیاکسید کربن میتوان از زیرکنات لیتیوم استفاده کرد و این واکنش برگشت پذیر است. در نتیجه دیاکسید کربن میتواند در محل انتخابی آزاد شود، این امر نگرانیهای حاصل از انتشار دیاکسید کربن و مسائل مربوط به آلودگیهای زیست محیطی را کاهش میدهد.
زیرکونیوم نام عنصری از سنگ معدن زیرکس(zircon) که در فارسی زرگون به معنای طلا یا مانند زر است. زیرکونیوم به صورت آزاد در طیعت قابل استخراج نیست، زیرا این عنصر از معادن سیلیکات قابل استخراج است. بزرگترین معادن زیرکونیوم در کشور هند، استرالیا، برزیل، روسیه، و ایالت متحده آمریکا وجود دارد. در این مقاله کونیوم و زیر کونیوم را بررسی خواهیم کرد.