V{maketoc}

((Yttrium)) - __Zirconium__ - ((Niobium)) __Zr__ ((Hafnium|Hf))       {picture file=img/daneshnameh_up/a/a0//Zr_TableImage.png} این جدول تناوبی عناصر است. ((جدول استاندارد|جدول کامل)) __عمومی__ ((فهرست نام عناصر|نام)), ((فهرست علائم عناصر|علامت اختصاری)), ((فهرست شماره عناصر|شماره)) Zirconium, Zr, 40 ((گروه شیمیایی)) ((فلز انتقالی)) ((گروه جدول تناوبی|گروه)), ((دوره جدول تناوبی|تناوب)), ((بلوک جدول تناوبی|بلوک)) ((عنصر گروه 4|4)), ((عنصزر دوره 5|5)) , ((بلوک d|d)) ((جرم حجمی)), ((درجه سختی موهز|سختی)) 6511 ((کیلوگرم بر متر مکعب|kg/m3)), 5 ((رنگ)) سفید مایل به نقره ای {picture file=img/daneshnameh_up/b/ba//125pxZr2C40.jpg} __خواص اتمی__ ((وزن اتمی)) ((1 E-25 kg|91.224 amu)) ((شعاع اتمی)) (calc.) ((1 E-10 m|155 «206» pm)) ((شعاع کووالانسی)) 148 pm ((شعاع وندروالس)) اطلاعات موجود نیست ((ساختار الکترونی)) ~np~~/np~((Krypton|Kr))]~np~~/np~4d25((اوربیتال s|s))2] ((الکترون| -e)) بازای هر ((سطح انرژی)) 2, 8, 18, 10, 2 ((درجه اکسیداسیون)) ((«اکسید))) 4 ((«آمفوتریک))) ((ساختار کریستالی)) شش گوشه ''خواص فیزیکی__ ((حالت ماده)) جامد ((«مغناطیسی|__))) ((نقطه ذوب)) 2128 ((کلوین|K)) )3371 °((فارنهایت|F))) ((نقطه جوش)) 4682 K )7968 °F) ((حجم مولی)) 14.02 ((scientific notation|ש)10-6 ((کیلو ژول بر مول|m3/mol)) ((گرمای تبخیر)) 58.2 ((کیلو ژول بر مول|kJ/mol)) ((گرمای هم جوشی)) 16.9 kJ/mol ((فشار بخار)) 0.00168 ((پاسکال|Pa)) at 2125 K ((سرعت صوت)) 3800 ((متر بر ثانیه|m/s)) at 293.15 K __متفرقه__ ((الکترونگاتیویته)) 1.33 ((«درجه پائولینگ))) ((ظرفیت گرمایی ویژه)) 0.27 ((ژول بر کیلوگرم-کلوین|J/«kg*K))) ((رسانایی الکتریکی)) 2.36 106/m ((اهم)) ((رسانایی گرمایی)) 22.7 ((وات بر متر-کلوین|W/«m*K))) 1st ((پتانسیل یونیزاسیون)) 640.1 kJ/mol 2nd پتانسیل یونیزاسیون 1270 kJ/mol 3rd پتانسیل یونیزاسیون 2218 kJ/mol 4th پتانسیل یونیزاسیون 3313 kJ/mol 5th پتانسیل یونیزاسیون 7752 kJ/mol 6th پتانسیل یونیزاسیون 9500 kJ/mol __ پایدارترین ایزوتوپ__ ((ایزوتوپ)) ((وفور طبیعی|NA)) ((نیمه عمر)) ((روش فروپاشی|DM)) ((انرژی فروپاشی|DE)) ((مگا|M))((الکترون ولت|eV)) ((محصول فروپاشی|DP)) 90Zr __51.45%__ Zr با 50 ((نوترون)) ((ایزوتوپ پایدار|پایدار)) است 91Zr 11.22% Zr با 51 نوترون پایدار است 92Zr 17.15% Zr با 52 نوترون پایدار است 93Zr ((رادیو ایزوتوپ مصنوعی|{syn.})) ((1 E13 s|1.53 E6 y)) ((انتشار بتا|β-)) 0.091 ((niobium|93Nb)) 94Zr 17.38% Zr با 54 نوترون پایدار است 96Zr 2.8% ((1 E19 s|>3.8 E19 y)) ((انتشار بتا|β-)) 3.350 ((molybdenum|96Mo)) از واحد های ((SI)) و ((دما وفشار استاندارد|STP)) استفاده شده مگر آنکه ذکر شده باشد.

زیرکونیوم یکی از ((عناصر شیمیایی)) ((جدول تناوبی)) است که نماد آن Zr و ((عدد اتمی)) آن 40 میباشد. فلزی فروزنده به رنگ سفید و طوسی است که قابلیت تغییر از حالتی به حالت دیگر را داشتده و شبیه ((تیتانیوم)) میباشد. زیرکونیوم به طور عمده از ((زیرکون)) بدست می آید و در برابر زنگ زدگی بسیار مقاوم است. . زیرکونیوم عمدتا در ((راکتور اتمی| راکتورهای اتمی)) برای جذب کردن ((نوترون)) و برای ساختن فلزاتی که در برابر زنگ زدگی مقاوم هستند استفاده میشود.

! خصوصیات قابل توجه

زیرکونیوم((فلز))ی به رنگ سفید-طوسی و فروزنده میباشد که به طور استثنایی در برابر زنگ زدگی مقاوم است. زیرکونیوم سبک تر از ((فولاد)) بوده و سختی آن شبیه به ((مس)) است. این عنصر وقتی به ذرات ریز تقسیم شود به سرعت در هوا مشتعل میشود (مشتعل کردن این فلز در حالت جامد بسیار دشوارتر است. ) فلز ''Zirconium Zinc'' در دمای پایین تر از 35k خاصیت آهن ربایی پیدا میکند. ((حالت اکسیداسیوم)) متداول برای زیرکونیوم +2و+3و+4 است.


! کاربردها

مهمترین کاربردهای زیرکون به در صنعت سفال سازی به صورت جسم نسوز و شن ریخته گری میباشد. همچنین به عنوان سنگ جواهر مورد استفاده در جواهرات به بازار عرضه شده و اکسید آن برای تولید کردن محرک ((الماس)) و زیرکونیای مکعبی شکل تهیه شده است.

استفاده های دیگر آن عبارتند از :

*زیرکونیونم قدرت جذب پایینی در جذب نوترونها دارد که این ویژگی آن را برای استفاده از انرژی اتمی مطلوب میسازد. (مانند عناصر فلز کاری سوختی) بیش از 90% محصولات فلز زیرکونیوم به مصرف تجاری در تولید نیروی اتمی میرسد. . رآکتورهای جدید تجاری میتوانند نیم میلیون فوت فلز زیرکونیوم را برای لوله سازی به کار ببرند.

*زیرکونیوم به طور گسترده توسط صنایع شیمیایی برای لوله کشی در محیط خورنده استفاده می شود.

*زیرکونیوم آتش زا است و در جنگل ها برای آتش زدن استفاده می شده است.

*کربن آن به عنوان ((محلول ضد عفونی)) کننده مورد استفاده قرار میگیرد.

*اکسید زیرکونیوم ناخالص زیرکونیا برای ساختن ظرف مخصوص ذوب فلز در آزمایشگاه به کار میرود که بتواند در برابر گرمای زیاد مقاوم باشد. همچنین برای پوشاندن کوره ذوب استفاده شده و به عنوان جسم نسوز در صنایع ((شیشه)) سازی و سفال سازی به کار میرود.

*بافت انسانی به راحتی میتواند این آهن را به صورت مفاصل و بازوهای مصنوعی تحمل کند.

*همچنین در تهویه کننده های هوا به عنوان گیرنده در لوله جارو برقی رشته های لامپ و فلزات خاص دیگر استفاده می شود.


((آلیاژ)) زیرکونیوم و ((Niobium)) خاصیت ابر رسانایی در دماهای پایین را برای زیرکونیوم در بر دارد که برای ساختن ((آهن ربا))های بسیار قوی توسط نیروی الکتریکی در مقیاس زیاد استفاده میشود.



! تاریخچه

این عنصر که نام آن از ''Zarkn'' ((عربی)) و'' Zargn''(( فارسی)) گرفته شده است در سال ((1789)) توسط Laproth ((کشف)) شد و در سال ((1824)) توسط Jons Jakob Berzelius به صورت مجزا به دست آمد.
زیرکونیوم که شامل ((زیرکون معدنی)) و دیگر واریاسونها مانند Jargon, Hyacinth Jiacnith, ligure میباشد در نوشته های کتاب مقدس ذکر شده است. تا زمانی که Laproth jargonرا از ((Ceylon)) در اقیانوس هند تجزیه نکرده بود تصور نمیشد که این عنصر جدید را بتوان در معادن یافت. او این عنصر جدید را Zirkonertz(Zircnia) نامید. این فلز ناخالص اولین بار توسط Berzelius به وسیله حرارت دادن مخلوطی از ((پتاسیوم)) و فلوئورید زیرکونیوم پتاسیوم در یک فرایند تجزیه در یک لوله ((آهنی)) تجزیه شد. زیرکونیوم خالص تا سال ((1914)) بدست نیامد.



! پیدایش


زیرکونیوم هیچوقت در طبیعت به صورت آزاد یافت نمیشود. اصلی ترین منبع اقتصادی زیرکونیوم معدن سیلکات زیرکونیوم است . زیرکون ZrSiO4 در ((استرالیا)) (( برزیل)) ((هند)) ((روسیه)) و ((ایالات متحده)) وجود دارد. زیرکون به صورت پودر بی رنگ یا ماده بلوری و طوسی رنگ استخراج میشود. زیرکونیوم و ((Hafnium)) به نسبت 50 به 1 در زیرکون وجود دارند و جدا کردن آنها بسیار دشوار است. زیرکون فراورده فرعی معدن کاری و فرایند تهیه شنهای معادن سنگین برای معادن ((تیتانیوم)) ((Ilmenite)) و ((Rutile)) یا معادن ((قلع)) است. همچنین زیرکونیوم در 30 نوع از معادن دیگر که شامل Baddeleyite میشود وجود دارد. این فلز با کم کردن کلرید بوسیله ((منیزیم)) در ((فرآیند kroll)) تولید می شود البته روشهای دیگری نیز برای تولید این فلز وجود دارد. زیرکونیوم با کیفیت اقتصادی و تجاری نیز حاوی 1 تا 3 درصد hafnium است.

این فلز همچنین در ((ستاره)) های S-Type بسیار فراوان است و در ((خورشید)) و سنگهای آسمانی نیز شناسایی شده است. نمونه ((سنگهای قمری)) که در چندین ((ماموریت Apollo)) جمع آوری شده اند نشان میدهند که این سنگها به نسبت صخره های زمینی از مقدار بسیار بیشتری اکسید زیرکونیوم برخوردارند.


! ایزوتوپها


زیرکونویم طبیعی از 4 ایزوتوپ پایدار و یک ایزوتوپ رادیواکتیو Zr-96 که طول عمر درازی دارد تشکیل شده است. دومین ((ایزوتوپ رادیو اکتیو)) و پایدار این عنصر Zr-93 است که نیمه عمر آن 1.53 میلیون سال میباشد. برای این عنصر 18 ایزوتوپ رادیو اکتیو دیگر شناسایی شده اند که بیشتر آنها ((نیمه عمر))ی کمتر از یک روز دارند به جز Zr-95 با نیمه عمر 64.02 روز Zr-88 با نیمه عمر 63.4 روز و Zr-89 با نیمه عمر 78.4 ساعت. حالت Decay اولیه قبل از Zr-92 ((الکترون گیری)) و حالت اولیه بعد از آن ((خوردگی بتا)) میباشد.

! هشدارها


انسان با ترکیباتی که حاوی زیرکونیوم است کمتر روبرو میشود با این حال این فلز زیاد سمی نمیباشد. گرد این فلز در هوا آتش میگیرد و باید به آن به صورت عاملی برای آتش سـوزی گسترده یا انفجار توجه کرد. زیرکونیوم هیچ گونه نقش بیولوژیکی ندارد.

!منبع
*[http://pearl1.lanl.gov/periodic/elements/40.html|Los|Alamos|National Laboratory - Zirconium]

! اتصالات خارجی
*[http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Zr/index.html WebElements.com - Zirconium]
*[http://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/Zr.html EnvironmentalChemistry.com - Zirconium]
*Zirconium Producers in the United States:
**http://www.twca.com/
**http://www.westinghouse.com/B2b2.asp