Fatti di zirconio (numero atomico 40 o Zr)

Lo zirconio è un metallo grigio che ha la particolarità di essere l'ultimo simbolo dell'elemento, in ordine alfabetico, della tavola periodica. Questo elemento trova impiego nelle leghe, in particolare per applicazioni nucleari. Ecco altri fatti sugli elementi in zirconio:

Zirconio fatti di base

Numero atomico: 40

Simbolo: Zr

Peso atomico: 91,224

Scoperta: Martin Klaproth 1789 (Germania); il minerale di zircone è menzionato nei testi biblici.

Configurazione elettronica: [Kr] 4d² 5s²

Origine parola: Chiamato per lo zircone minerale. persiano dallo Zargun: simile all'oro, che descrive il colore della gemma nota come zircone, gergo, giacinto, giaco o ligure.

isotopi: Lo zirconio naturale è composto da 5 isotopi; Sono stati caratterizzati 28 isotopi aggiuntivi. L'isotopo naturale più comune è ⁹⁰Zr, che rappresenta il 51,45 percento dell'elemento. Dei radioisotopi, ⁹³Zr ha l'emivita più lunga, che è 1,53x10⁶ anni.

Proprietà: Lo zirconio è un brillante metallo bianco-grigiastro. L'elemento puro è malleabile e duttile, ma il metallo diventa duro e fragile quando contiene impurità. Lo zirconio resiste alla corrosione da acidi, alcali, acqua e sale, ma si dissolve in acido cloridrico o solforico. Il metallo suddiviso finemente può incendiarsi spontaneamente nell'aria, specialmente a temperature elevate, ma il metallo solido è relativamente stabile. L'afnio si trova nei minerali di zirconio ed è difficile da separare dallo zirconio. Lo zirconio di livello commerciale contiene dall'1% al 3% di afnio. Lo zirconio di grado reattore è essenzialmente privo di afnio.

usi: Zircaloy (R) è una lega importante per applicazioni nucleari. Lo zirconio ha una sezione trasversale a basso assorbimento per i neutroni ed è quindi utilizzato per applicazioni di energia nucleare, come per gli elementi di combustibile del rivestimento. Lo zirconio è eccezionalmente resistente alla corrosione dell'acqua di mare e di molti acidi e alcali comuni, quindi è ampiamente utilizzato dall'industria chimica in cui vengono impiegati agenti corrosivi. Lo zirconio viene utilizzato come agente legante in acciaio, un getter in tubi a vuoto e come componente in apparecchi chirurgici, lampadine per flash, primer esplosivi, filiere di rayon, filamenti di lampade, ecc. Il carbonato di zirconio viene utilizzato nelle lozioni di edera velenosa da combinare con l'urushiolo . Lo zirconio legato con zinco diventa magnetico a temperature inferiori a 35 ° K. Lo zirconio con niobio viene utilizzato per produrre magneti superconduttori a bassa temperatura. L'ossido di zirconio (zircone) ha un alto indice di rifrazione e viene usato come pietra preziosa. L'ossido impuro, la zirconia, viene utilizzato per crogioli di laboratorio che resistono a shock termici, per rivestimenti di forni e dalle industrie del vetro e della ceramica come materiale refrattario.

Evento: Lo zirconio non esiste come elemento libero, principalmente a causa della sua reattività con l'acqua. Il metallo ha una concentrazione di circa 130 mg / kg nella crosta terrestre e 0,026 μg / L in acqua di mare. Lo zirconio si trova nelle stelle di tipo S, nel sole e nei meteoriti. Le rocce lunari contengono una concentrazione di ossido di zirconio paragonabile a quella delle rocce terrestri. La principale fonte commerciale di zirconio è lo zircone minerale silicato (ZrSiO₄), che si verifica in Brasile, Australia, Russia, Sudafrica, India, Stati Uniti e in quantità minori in altre parti del mondo.

Effetti sulla salute: Il corpo umano medio contiene circa 250 milligrammi di zirconio, ma l'elemento non ha alcuna funzione biologica nota. Le fonti alimentari di zirconio includono grano intero, riso integrale, spinaci, uova e carne bovina. Lo zirconio si trova negli antitraspiranti e nei sistemi di depurazione delle acque. Il suo uso come carbonato per trattare l'edera velenosa è stato sospeso perché alcune persone hanno manifestato reazioni cutanee. Mentre l'esposizione allo zirconio è generalmente considerata sicura, l'esposizione alla polvere di metallo può causare irritazione alla pelle. L'elemento non è considerato né genotossico né cancerogeno.

Struttura di cristallo: Lo zirconio ha una fase alfa e una fase beta. A temperatura ambiente, gli atomi formano α-Zr esagonale compatto. A 863 ° C, la struttura passa al β-Zr centrato sul corpo.

Dati fisici di zirconio

Classificazione degli elementi: Metallo di transizione

Densità (g / cc): 6,506

Punto di fusione (K): 2125

Punto di ebollizione (K): 4650

Aspetto: metallo bianco-grigiastro, brillante, resistente alla corrosione

Raggio atomico (Pm): 160

Volume atomico (Cc / mol): 14.1

Raggio covalente (Pm): 145

Raggio ionico: 79 (+ 4e)

Calore specifico (@ 20 ° C J / g mol): 0,281

Calore di fusione (KJ / mol): 19.2

Calore di evaporazione (kJ / mol): 567

Debye Temperature (K): 250.00

Numero di negatività di Pauling: 1.33

Prima energia ionizzante (kJ / mol): 659,7

Stati di ossidazione: 4

Struttura reticolare: Esagonale

Costante reticolare (Å): 3.230

Lattice C / A Rapporto: 1.593

Riferimenti

• Emsley, John (2001). Nature's Building Blocks. Oxford: Oxford University Press. pagg. 506-510. ISBN 0-19-850341-5.
• Lide, David R., ed. (2007-2008). "Zirconio". Manuale CRC di chimica e fisica. 4. New York: CRC Press. p. 42. ISBN 978-0-8493-0488-0.
• Meija, J .; et al. (2016). "Pesi atomici degli elementi 2013 (Rapporto tecnico IUPAC)". Chimica pura e applicata. 88 (3): 265-91. doi: 10,1515 / pac-2015-0305

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