Was ist Zirkon und wo wird es verwendet?

Das älteste Metall besitzt einzigartige Eigenschaften, die in verschiedenen Lebensbereichen gefragt sind. Mit der Entwicklung neuer Produktionstechnologien nimmt die Popularität von Zirkonium immer weiter zu. Historische Daten sowie die Eigenschaften und Zusammensetzung eines chemischen Elements helfen, dieses Rätsel zu lösen.

In der berühmten Tabelle von D. I. Mendeleev entspricht die Ordnungszahl von Zirkonium 40, seine Bezeichnung ist Zr. Zirkonium gehört zur 4. Gruppe, steht in der 5. Periode. Die Masse des Atoms beträgt 91,22 g / mol. Der Radius des Atoms entspricht 160 Pikometer. Im Zentrum befindet sich der Kern, sowie Neutronen und Protonen. Es gibt 5 Umlaufbahnen um das Atom, die 40 Elektronen enthalten. Naturmaterial liegt in Form von Oxiden, Salzen oder Silikaten vor. Äußerlich sieht das Metall aus wie Stahl. Die Zusammensetzung des Metallelements kann zusätzliche Verunreinigungen enthalten, wodurch unterschiedliche Farben und Schattierungen erhalten werden.

Zirkonium sollte von Zirkon und kubischem Zirkonium unterschieden werden. Tatsache ist, dass Zirkonium ein Metall ist, das Stahl ähnelt. Zirkon ist ein Naturstein, der Gold ähnelt. Es enthält Zirkoniumatome.

Wissenschaftlern zufolge ist Zirkonium der älteste chemische Bestandteil, der vor 3,5 Milliarden Jahren gebildet wurde. Seine Spuren wurden in den tiefsten Schichten der Erdkruste gefunden. Bei der Untersuchung des Zirkonminerals konnte ein Wissenschaftler aus Deutschland Klaproth ein unlösliches Konzentrat, Zirkoniumdioxid, isolieren. Dieses Ereignis fand 1789 statt.

Der schwedische Wissenschaftler Berzelius konnte 1824 Zirkonium als freies Element isolieren. Ein reines chemisches Element wurde erst 1925 erhalten. Dies ist dem niederländischen Chemiker Anton Edurard van Arkel gelungen. Die Herkunft des Namens des chemischen Elements selbst ist noch unbekannt. Es besteht die Meinung, dass die Wurzeln in der arabischen Sprache zu finden sind. Es gibt einen Standpunkt, dass der Name aus der persischen Sprache stammt.

Metall mit einer silbrigen Farbe hat eine gute Duktilität. Zirkonium ist korrosionsbeständig, alkalische Lösungen, baut sich in einer sauren Umgebung nicht ab. Es lässt sich leicht durch Walzen, Schmieden oder Walzen verarbeiten. Außen hat das Material eine unsichtbare Beschichtung, die zuverlässig vor der Einwirkung von Gasen, Dampf, Wasser schützt. Das Element ist beständig gegen den Einfluss von Hochtemperaturindikatoren, Ammoniak, Säuren, Laugen.

In pulverförmigem Zustand ist ein chemisches Element auch bei normaler Raumtemperatur explosiv, es ist leicht entzündlich. Es sollte beachtet werden, dass das Element als Verunreinigung nützlich ist. Es wird der Zusammensetzung verschiedener Legierungen zugesetzt. Dies erhöht die Festigkeitseigenschaften und die Verschleißfestigkeit des resultierenden Materials. Die Zugabe von Verunreinigungen zu einem chemischen Element ist jedoch nicht akzeptabel, da es seine Eigenschaften erheblich beeinträchtigt.

• Bei einer Temperatur von 20 ° C beträgt die Dichte von Zirkonium 6,5 g / cm3.
• Die Festigkeit beträgt 175 MPa.
• Der Elastizitätsindex beträgt 96 MPa.
• Der Schmelzpunkt liegt bei 1855 °C.
• Der Siedepunkt liegt bei etwa 4350 °C.
• Die Wärmeleitfähigkeit beträgt 300 K.
• Zirkonium magnetisiert beim Erhitzen.
• In seiner reinen Form ist das Element plastisch. Die Zugabe von Verunreinigungen in Form von Stickstoff, Sauerstoff, Wasserstoff, Kohlenstoff macht das Material jedoch spröde.
• Die Brinell-Härte beträgt 640-670 MN / m2. Dieser Indikator wird stark durch die Anwesenheit von Sauerstoff beeinflusst. Je mehr es ist, desto mehr Härte. Bei einer hohen Härte kann Zirkonium nicht durch Druck verarbeitet werden. Die Wechselwirkung mit Sauerstoff wird durch einen Anstieg der Temperaturindikatoren hervorgerufen.
• Zirkonium ist in Wasser bis zu einer Temperatur von 300 °C stabil.
• Die Vickers-Härte reicht von 600 bis 1700 MPa.

• Zirkonium hat den höchsten Oxidationszustand, der bei +4 liegt. In Gegenwart von Verunreinigungen in Form von Chlor und Brom ist im Metall eine geringere Oxidationsrate zu finden. Die Oxidation erfolgt bei Temperaturen von 200-400 °C.
• Beim Erhitzen des Elements auf 250 C und darüber wird Wasserstoff aufgenommen, wodurch Hybride mit metallischen Eigenschaften entstehen.
• Die Wechselwirkung mit Halogenen fördert die Bildung von Zirkoniumhalogeniden.
• Oxide werden bei Temperaturen von 500°C und darüber gebildet.
• Die Elektronegativität ist null.
• Der kovalente Radius beträgt 145 pm.

Zirkonium wird aus Erzkonzentraten abgebaut. Es kann oft in Form von Oxiden, Silikaten gefunden werden. In einem rein chemischen Element kommt es in der Erdkruste nicht vor. In der Natur finden Sie Zirkon, Baddeleyit. Ablagerungen eines chemischen Elements sind auf der ganzen Welt verstreut. Große Vorkommen sind selten. Eine große Anzahl von Erzvorkommen findet man in Australien, Brasilien, Indien, Südafrika. V Russland gilt als reich an Erzvorkommen in den Regionen Murmansk, Tomsk, Tambow, Nischni Nowgorod. Den ersten Platz in Bezug auf die Verfügbarkeit von Zirkoniumreserven nimmt die Kola-Halbinsel ein.

Oftmals ist im Erz neben Zirkonium Hafnium vorhanden, das ähnliche Eigenschaften hat. Jedes Element hat einzeln wertvolle Eigenschaften, aber ihre Kombination ist inakzeptabel, da sie das natürliche Material für die Verwendung ungeeignet macht. Um ein chemisches Element von einem anderen zu trennen, wird ein mehrstufiges Reinigungssystem verwendet. Dies erhöht die Kosten der Zirkoniumherstellung erheblich. In der Industrie werden Zirkondioxidkonzentrate verwendet, die durch Anreicherung von Erzen gewonnen werden.

Es gibt verschiedene Methoden der Metallrückgewinnung.

• Chlorid. Die Methode von Krol basiert auf der Chlorierung von Zirkondioxid. Außerdem wird es mit Magnesium gereinigt und wiederhergestellt. Die häufige Anwendung des Verfahrens ist auf seine relativ geringen Kosten zurückzuführen. Es gibt 2 Möglichkeiten der Chlorierung. Das Direktverfahren wird bei Temperaturen von 900 C bis 1000 C durchgeführt. Die zweite Methode besteht in der Chlorierung der Ausgangsmischung bei Temperaturen von 400 C bis 900 C.
• Fluorid. Das Verfahren beinhaltet das Sintern einer konzentrierten Mischung von Zirkonium mit Kalium bei einer Temperatur von 600 bis 700°C. Das resultierende Konzentrat wird alkalisiert und gereinigt. Anschließend wird die Schmelze elektrolysiert und die Metallkomponente isoliert.
• Alkalisch. Das Verfahren ist darauf ausgelegt, Zirkoniumdioxid zu isolieren. Um ein Metallelement zu erhalten, wird ein Fluorid- oder Chloridverfahren durchgeführt. Durch den Alkalisierungsprozess wird das Zirkonium in einen löslichen Bestandteil umgewandelt. Dies geschieht durch Sintern beispielsweise mit einer Mischung aus Calciumcarbonat und Calciumchlorid bei Temperaturen von 1000 bis 1300°C. Anschließend erfolgt eine Alkalisierung, Reinigung, Hydrolyse und Calcinierung. So wird Zirkonium unter Laborbedingungen gewonnen. Aus dem Endprodukt werden Stäbe geformt, die der Produktion zugeführt werden.

Je nach Anwendungsgebiet kann das chemische Element als harte Legierung mit silberner Tönung oder in Form eines blauen Pulvers vorliegen. Aus einem chemischen Element synthetisierte Edelsteine ​​können verschiedene Schattierungen aufweisen. Die Beschreibung der Farbe, ihre Intensität hängt von der Menge und Art der Verunreinigungen ab, zum Beispiel Cer, Titan, Erbium, Chrom. Auch Zirkonsilikat, das Teil von Zirkon ist, wird durch die folgenden Sorten repräsentiert.

• Hyazinthe. Hat eine braune, rote oder rosa Tönung.
• Matarskiy-Diamant. Der transparente Stein hat keine Farbe, er wird auf der Insel Matara abgebaut.
• Jargon. Unterscheidet sich in Anwesenheit eines Strohhalms, goldener Farbton.
• Sternenklar. Ein transparenter Stein mit blauer Tönung.
• Malacon. Hat eine dunkelbraune Farbe.

Je nach Art und Zustand eines chemischen Elements ist seine Verwendung in verschiedenen Lebensbereichen weit verbreitet.

• Das Metall wird für industrielle Zwecke, in Schmuck, im Alltag verwendet.
• In der Industrie werden häufig Zirkon, Zirkonsilikat, Zirkondioxid, Baddeleyit verwendet.
• In der metallurgischen Industrie wird das chemische Element zum Legieren von Stählen verwendet. Es wird Legierungen zur Verbesserung der Qualität zugesetzt. Dank Zirkonium erhöht sich die Festigkeit und der Schneidprozess wird erleichtert.
• Bei der Herstellung von Pyrotechnik wird Zirkonium in Pulverform verwendet. Wenn die Mischung brennt, entsteht kein Rauch, daher wird sie zur Herstellung von Feuerwerkskörpern und Grüßen verwendet.
• In der chemischen Industrie wird Zirkonium zur Herstellung von verschleißfester Keramik verwendet.
• Das Metall wird häufig bei der Herstellung von militärischer Ausrüstung verwendet, beispielsweise zur Herstellung von Fernbomben, Kugeln und Raketen mit Beleuchtung. Metalllegierungen sind ein integraler Bestandteil der Konstruktion von Kernreaktoren.
• Auch die Herstellung von Emaille, Keramik, Glasur ist ohne die Beteiligung von Zirkon nicht vollständig. In diesem Fall wird Zirkonoxid verwendet. Es dunkelt nicht nach, hat ein vorzeigbares Aussehen und verbessert die Produktqualität.
• Das Metall wird in der Ledergerbung verwendet. In diesem Fall werden Verbindungen mit Sulfat verwendet.
• Im Maschinenbau wird Metall bei der Herstellung von Pumpen und Absperrventilen verwendet.
• Im Gegensatz zu Bleischürzen schützt selbst ein dünnes Blech viel effektiver vor dem Eindringen von Röntgenstrahlen.
• Aufgrund der heilenden Eigenschaften des Metalls wird es in verschiedenen Bereichen der Medizin verwendet.
• Zirkoniumkomponenten verursachen keine allergische Reaktion, Abstoßung, Verschleißfestigkeit, Festigkeit, Plastizität. Sie werden in der Traumatologie zur Behandlung verschiedener Frakturen eingesetzt.
• Die weit verbreitete Verwendung von Zirkoniumdioxid in der Zahnheilkunde ist auf das Fehlen eines Reizfaktors bei Exposition gegenüber Weichgewebe oder Knochenstruktur zurückzuführen. Werkzeuge, Zahnimplantate, Kronen, Klammern, Platten, Klammern, Nähte sind aus Metall.
• Schmuck aus Zirkondioxid und Cubic Zirkonium ist nicht nur für sein exquisites Aussehen, sondern auch für seine wohltuende Wirkung auf den gesamten Körper bekannt.
• Das ständige Tragen von Armbändern oder Gürteln hat eine heilende Wirkung bei Hautkrankheiten wie Ekzemen, Dermatitis, Psoriasis. Metall normalisiert den Blutdruck, energetisiert, lindert Schlaflosigkeit. Zirkonium hilft, den Zustand bei Erkrankungen des Bewegungsapparates zu verbessern.
• Außerdem hat das Metall eine bakterizide Wirkung. Es ist bekannt für seine Fähigkeit, Wunden schnell zu heilen. Wenn Sie Zirkoniumohrringe direkt nach dem Durchstechen Ihrer Ohrläppchen anziehen, erfolgt die Heilung schneller.
• Es besteht die Meinung, dass das chemische Element Schmerzen lindert, sich positiv auf das Herz-Kreislauf-System auswirkt, die Atmung verbessert, Darminfektionen, Viren bekämpft und eine krebshemmende Wirkung hat.
• Das chemische Element wird in der Lithotherapie bei der Behandlung von Erkrankungen des endokrinen Systems aktiv eingesetzt.

Es besteht die Meinung, dass es je nach Farbskala eine unterschiedliche Wirkung auf den Körper gibt.

• Bei Erkältungen wird empfohlen, Black Metal zu verwenden.
• Wenn Sie Appetitlosigkeit haben, hilft ein Element mit einer roten Tönung.
• Braun wird verwendet, um den Körper zu reinigen.
• Transparente Mineralien oder blaue Steine ​​helfen, den Stoffwechsel wiederherzustellen.

Geschirr besteht aus Zirkonium, zum Beispiel Tassen, Löffel, Gläser und andere Utensilien. Das Metall wird auch in Optiken verwendet, die für den Betrieb unter extremen Bedingungen ausgelegt sind, beispielsweise bei hohen Temperaturen oder starken Veränderungen. Cubic Zirkonia hat einen großen Brechungswinkel, dieser wird bei der Herstellung von Linsen verwendet. Getrennt davon sollte die Verwendung von Metall in Schmuck erwähnt werden. In der Antike wurde Zirkon als "unvollkommener Diamant" bezeichnet, da sein Glanz nach dem Schleifen stärker verblasst als bei Natursteinen.

Es sollte erwähnt werden, dass kleine Steine ​​werden für Schmuck verwendet, da sie in Bezug auf Strahlung sicherer sind. Sie sind schwach gefärbt und haben wenig Transparenz. Große Steine ​​zeichnen sich durch übermäßige Radioaktivität aus. Sie sind undurchsichtig und hell gefärbt. Solche Steine ​​können nicht zu Hause gelagert, geschnitten oder transportiert werden. Zirkonium wird bei der Herstellung von Ringen, Ohrringen, Diademen, Anhängern und Anhängern verwendet. Machen Sie oft Metalleinsätze in Produkte und sprühen Sie sie.

Die richtige Pflege und Lagerung hält den Schmuck intakt. Die Reinigung wird mit einem in Seifenlauge getränkten Tuch empfohlen. Dann wird das Produkt unter Wasser gewaschen, trocken gewischt und mit Flanell poliert. Steine ​​werden am besten getrennt von anderem Schmuck aufbewahrt. Dadurch werden mechanische Beschädigungen vermieden.

Um sich bei der Echtheit des Produktes nicht zu irren, sollten Sie auf folgende Punkte achten.

• Brechungsstruktur von Lichtstrahlen. Es soll vielseitig sein.
• Das Vorhandensein eines metallischen Glanzes. Es zeichnet sich durch seine Einheitlichkeit aus.
• Das Vorhandensein von gelblichen Flecken.

Im Mittelalter stellten spanische Juweliere einzigartigen Schmuck aus Zirkon her, der hochgradig radioaktiv war. Im Aussehen ähnelten sie sehr Edelsteinen. Das Tragen solcher Schmuckstücke war äußerst gefährlich. Schon in der Antike wurde festgestellt, dass das langfristige Tragen großer dunkler Steine ​​zum bevorstehenden Tod ihres Besitzers führte. Die Hyazinthe wurde nach der Blume benannt. Der Mythologie zufolge züchtete Apollo eine Blume aus dem Blut eines jungen Mannes namens Hyacinth, den Apollo sehr liebte.

Aufgrund der Brillanz, des Vorhandenseins verschiedener Farben, könnte der Stein leicht mit Diamant, Saphir, Turmalin oder Topas verwechselt werden. Dies wurde oft von Betrügern verwendet, die Schmuck als Schmuck ausgab. Die Bewohner Asiens vergötterten den Stein und verliehen ihm magische Eigenschaften. Für sie war er ein Talisman. Amulette und Anhänger wurden daraus hergestellt.

In Indien war der Stein mit der Fähigkeit ausgestattet, die Sonne, den Mond, zu kontrollieren. Es wurde angenommen, dass der Talisman Wissenschaftlern, Geschäftsleuten, Wanderern und auch Liebhabern im Geschäft hilft. Auch Astrologen achteten auf die einzigartigen Eigenschaften des Steins. Ihrer Meinung nach, Zirkonium ist geeignet für Widder, Steinbock, Wassermann. Sein Tragen sollte von Stier, Waage, Schütze, Krebs eingeschränkt oder sogar ganz vermieden werden.

So, Gelbe oder blaue Mineralien mit metallischem Schimmer sind ideal für Wassermann. Das Tragen des Produkts trägt zur Entwicklung von Intuition, analytischen Fähigkeiten und zur Entstehung eines exquisiten Geschmacks bei. Für Steinböcke ist jedoch ein blauer Stein geeignet, der empfohlen wird, auf der linken Seite zu tragen. Dies verstärkt die magische Verbindung. Für Widder eignen sich eher Stroh oder rote Steine. Das Tragen des Produkts trägt zur Entwicklung von magischen Fähigkeiten, Aufmerksamkeit und Vorsicht bei.