ZIRCONIU ( Zr )

ZIRCONIU ( Zr )

Scurt istoric : Un mineral al zirconiului numit zirconia era cunoscut din antichitate ca piatra pretioasa . Mai tarziu s-a constatat ca era de fapt un silicat de zirconiu , Zr(SiO) . In anul 1789 , chimistul german M.H.Klaproth analizeaza o astfel de piatra pretioasa provenita din minele din Ceylon , cunoscuta sub denumirea de jargon de Ceylon . Doi ani mai tarziu, Klaproth anunta ca din aceasta , prin incalzire , a obtinut un nou "pamant " , pe care-l numeste zircon . Nu era insa metalul , ci numai bioxidul de zirconiu, ZrO .

Chimistul suedez J.J.Berzelius analizeaza si el mineralul de zirconiu si gaseste compozitia : 31,5% SiO, 0,5% oxizi de fer si nichel si 68,0% "pamant nou " ( oxid de zirconiu ) .

Ca metal impur, zirconiul a fost obtinut pentru prima data de Berzelius, in anul 1824 , prin reducerea hexafluorozirconatului de potasiu K[ZrF] cu potasiu .

Denumirea de zirconiu deriva de la mineralul zircon , iar acesta la randul sau de la cuvantul arab zerc , care inseamna nestemat si se datoreaza "culorii ca aurul" .

Obtinere : In general se obtin doua feluri de zirconiu metalic , si anume zirconiu tehnic ( care contine 1-3% Hf ) si zirconiu pentru reactoare nucleare. Zirconiul metalic se obtine prin reducerea tetraclorurii de zirconiu cu sodiu sau magneziu metalic . Zirconiul obtinut astfel sub forma buretoasa se separa de impuritatile formate , in special prin incalzire sub vid la 825C.

Pentru realizarea unui zirconiu de puritate avansata se aplica procedeul van Arkel - de Boer .

Pentru obtinerea zirconiului foarte pur se foloseste metoda topirii zonale , care se bazeaza pe diferenta de solubilitate a impuritatilor in metal , in stare solida sau lichida .

Utilizari : Prezinta numeroase intrebuintari in industria chimica, in tehnica vidului si in electrotehnica, in pirotehnie, in metalurgie si in tehnica nucleara. Datorita rezistentei sale la coroziune in special fata de acizi, zirconiul de foloseste ca material pentru confectionarea rezervoarelor, conductelor, condensatoarelor, schimbatoarelor de caldura, evaporatoarelor, pompelor si ventilelor in industria acidului clorhidric.

Se foloseste ca material pentru duzele de filat in industria matasii sintetice si fibrelor artificiale, fiind rezistent la actiunea solutiilor bazice. Datorita proprietatilor sale absorbante este intrebuintat la purificarea gazelor nobile, in tehnica vidului inaintat si ca material getter in tuburile electronice, fie sub forma de pulbere, fie ca sarma.

Zirconiul se foloseste ca material pentru electrozi in lampile fluorescente si in lampile cu vapori de mercur. Pulberea de zirconiu este intrebuintata in pirotehnie, la fabricarea rachetelor luminoase si a proiectilelor trasoare. Se intrebuinteaza, sub forma de sarma sau foita, la sudura sarmelor si tablelor de Mo si W. Sub forma de placi se foloseste in chirurgia craniana. Sub forma de aliaje este folosit in siderurgie. Cel mai important domeniu de aplicare al zirconiului in constituie tehnica nucleara.

Aliajele de Al-Mg-Zr sunt folosite la constructia avioanelor cu reactie, iar aliajele de Zr-Ti-Pb au fost propuse ca pietre de brichete, in locul aliajelor de Ce-Fe.