ЦИРКОНИЙ

Материал из Юнциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Открыт этот элемент в 1789 г. немецким химиком М. Клапротом при анализе драгоценного камня циркона, привезенного с Цейлона. Клапрот получил новый элемент в виде «земли» — оксида Zr02. Металлический цирконий с большим количеством примесей впервые получен в 1824 г. Я. Берцелиусом, а чистый — лишь через 90 лет. Чистый цирконий — это блестящий, похожий на сталь металл, пластичный и тугоплавкий (плотность 6,45 г/см3, Тпл = = 1852°, Ткип = 3580—3700° С). Цирконий — металл химически стойкий. На него не действует вода, на воздухе он покрывается защитной пленкой Zr02, предохраняющей его от дальнейшей коррозии. Он не растворяется в щелочах, в соляной и азотной кислотах. При повышенных температурах цирконий взаимодействует с галогенами, проявляя, как правило, степень окисления +4.

Хотя цирконий не редок (1,7•10-2% от массы земной коры), крупных залежей циркониевых минералов нет, он рассеян. Главные его минералы — циркон Zr[SiO4] и бадделеит ZrO2. Прозрачные, желто-красного цвета кристаллы циркона называются гиацинтами. А рукотворные самоцветы — фианиты готовят из оксида циркония.

В природных соединениях циркония всегда есть примесь его аналога — гафния. Разделение этих элементов — сложная технологическая проблема.

Цирконий используют в качестве легирующей добавки к другим металлам. Сплавам с молибденом он придает твердость, сплавам с титаном — еще большую стойкость к действию кислот. Но главная служба циркония — в атомной технике. Тугоплавкость, высокие механические свойства, а также способность почти не захватывать нейтроны, возникающие в ходе цепной ядерной реакции, определили интерес к цирконию этой важной отрасли техники. Не случайно с 1949 по 1959 г.— время бурного развития атомной энергетики — мировое производство циркония выросло в 100 раз. Но атомной технике нужен цирконий высокой чистоты, свободный от многих примесей, и прежде всего от гафния, потому что по отношению к нейтронам и другим ядерным характеристикам цирконий и гафний не аналоги, а антиподы.