Zirconio

A proposito di zirconio metallo (Zr) e leghe di zirconio

Zirconio (Zr) è un metallo altamente resistente alla corrosione che viene utilizzato per molti prodotti per ambienti chimici specializzati (principalmente acido acetico e cloridrico). Alcuni includono pompe, valvole, applicazioni nucleari, lavorazione chimica, recipienti del reattore, scambiatori di calore e altro. L'industria dell'energia nucleare utilizza quasi 90% dello zirconio prodotto ogni anno. Lo zirconio è anche usato come agente legante nell'acciaio, per realizzare alcuni tipi di attrezzatura chirurgica e come getter, un materiale che si combina con e rimuove i gas in traccia dai tubi a vuoto. Il metallo di zirconio è saldabile e formabile.

Zirconio 702 offre un'eccellente protezione dalla corrosione con resistenza alla tensocorrosione e alla corrosione interstiziale. Viene spesso utilizzato per l'elaborazione chimica. Lega con 2 per 3 per cento Columbium, zirconio 705 è significativamente più forte e più duttile dello zirconio 702 con quasi uguale resistenza alla corrosione, rendendola la lega preferita per la maggior parte dei dispositivi di fissaggio in zirconio. Oltre a resistere a HCl a tutte le concentrazioni e a temperature superiori alla temperatura di ebollizione, lo zirconio e le sue leghe hanno anche un'ottima resistenza all'acido solforico a temperature superiori all'ebollizione e concentrazioni a 70%. Il tasso di corrosione nell'acido nitrico è inferiore a 1 mil / anno a temperature superiori all'ebollizione e concentrazioni a 90%. I metalli resistono anche alla maggior parte delle sostanze organiche come l'acido acetico, l'anidride acetica e il citrico, lattico, tartarico, ossalico, tannico, e acidi organici clorurati. Relativamente pochi metalli oltre allo zirconio possono essere utilizzati nei processi chimici che richiedono un contatto alternativo con acidi e alcali forti. però, lo zirconio non ha resistenza all'acido fluoridrico e viene attaccato rapidamente, anche a concentrazioni molto basse. Ci sono 4 tipi di zirconio legato resistente alla corrosione nell'industria chimica: Zr702, Zr704, Zr705 e Zr706, applicare a diversi mezzi chimici e condizioni. La resistenza alla corrosione di queste quattro leghe di zirconio è quasi la stessa, ma le loro proprietà meccaniche sono molto diverse. La resistenza alla trazione di Zr705 è il doppio di Zr702. Di solito Zr705 viene utilizzato in apparecchiature chimiche che hanno requisiti di intensità più elevati. Ma in acido solforico contenente FeCl3, Le proprietà di resistenza alla corrosione di Zr702 e Zr704 sono migliori di Zr705 e Zr706. Zr706 ha una resistenza sufficiente e un allungamento elevato e di solito viene utilizzato nella produzione di scambiatori di calore.

Lo zirconio è anche altamente resistente al calore e alla corrosione, e forma anche molti composti e leghe utili. Questi punti di forza lo rendono un componente ideale per le reazioni nucleari, ed è anche utilizzato in apparecchiature di laboratorio, metallurgia e apparecchi chirurgici. Anche i motori a reazione e le turbine a gas possono utilizzare zirconio e leghe di zirconio per evitare che i metalli si deformino a causa dell'elevata esposizione al calore. Zirconio (simbolo atomico: Zr, numero atomico: 40) è un blocco D, Gruppo 4, Periodo 5 elemento con un peso atomico di 91.224. Modello Bohr in zirconio Il numero di elettroni in ciascuno dei gusci di zirconio è 2, 8, 18, 10, 2 e la sua configurazione elettronica è [Kr] 4d2 5s2. L'atomo di zirconio ha un raggio di 160 pm e un raggio di Van der Waals di 186 pm. Lo zirconio è stato scoperto da Martin Heinrich Klaproth nel 1789 e isolato per la prima volta da Jöns Jakob Berzelius in 1824. Nella sua forma elementare, lo zirconio ha un aspetto bianco argenteo simile al titanio.

Il principale minerale dello zirconio è lo zircone (silicato di zirconio). Lo zirconio elementare è prodotto commercialmente come sottoprodotto dell'estrazione di titanio e stagno e ha molte applicazioni come opacizzante e materiale refrattario. Non si trova in natura come elemento libero. Il nome di zirconio deriva dallo zircone minerale, la fonte più importante di zirconio, e dal persiano wordzargun, significato simile all'oro.