ジルコニウムとは何ですか? また、どこで使用されていますか?

最も古い金属には、生活のさまざまな分野で求められる独自の特性があります。新しい製造技術の開発により、ジルコニウムの人気は高まるばかりです。 化学元素の特性と組成だけでなく、歴史的なデータは、この謎を解決するのに役立ちます.

D. I. Mendeleevの有名な表では、ジルコニウムの原子番号は40に対応し、その指定はZrです。 ジルコニウムは第4グループに属し、第5ピリオドに位置します。原子の質量は 91.22 g/mol です。原子の半径は 160 ピコメートルに相当します。中心には核、中性子、陽子があります。 40 個の電子を含む原子の周りに 5 つの軌道があります。天然物質は、酸化物、塩、またはケイ酸塩の形で存在します。外見的には、金属は鋼のように見えます。金属元素の組成には追加の不純物が含まれている場合があり、それにより異なる色や色合いが得られます。

ジルコニウムは、ジルコンおよびキュービックジルコニアと区別する必要があります。 実際、ジルコニウムは鋼に似た金属です。 ジルコンは、金に似た天然石です。ジルコニウム原子が含まれています。

科学者によると、ジルコニウムは 35 億年前に形成された最も古い化学成分です。その痕跡は、地球の地殻の最も深い層で発見されています。 鉱物ジルコンを研究する過程で、ドイツの科学者クラプロスは、不溶性濃縮物である二酸化ジルコニウムを分離することができました. この出来事は1789年に起こりました。

スウェーデンの科学者ベルセリウスは、1824 年にジルコニウムを遊離元素として分離することに成功しました。 純粋な化学元素が得られたのは 1925 年のことです。これは、オランダの化学者アントン・エドゥラード・ヴァン・アーケルによって行われました。化学元素自体の名前の由来はまだ不明です。ルーツはアラビア語に求めるべきだという意見があります。名前はペルシャ語から来たという見方があります。

銀色の金属は延性に優れています。ジルコニウムは腐食、アルカリ溶液に耐性があり、酸性環境で分解しません。転造、鍛造、転造等の加工が容易です。 外側には、ガス、蒸気、水の影響から確実に保護する目に見えないコーティングが施されています。 この要素は、高温、アンモニア、酸、アルカリに耐性があります。

粉末状態では、通常の室温でも化学元素は爆発性であり、簡単に発火します。 この元素は不純物として有用であることに留意すべきである。さまざまな合金の組成に添加されます。これにより、得られる材料の強度特性、耐摩耗性が向上します。ただし、化学元素への不純物の添加は、その特性を著しく悪化させるため、容認できません。

• 20℃の温度では、ジルコニウムの密度は 6.5 g/cm3 です。
• 強度は175MPa。
• 弾性指数は96MPaです。
• 融点は1855℃です。
• 沸点は約4350℃です。
• 熱伝導率は300Kです。
• ジルコニウムは加熱すると磁化します。
• 純粋な形では、要素はプラスチックです。ただし、窒素、酸素、水素、炭素の形で不純物を添加すると、材料が脆くなります。
• ブリネル硬度は 640 ～ 670 MN/m2 です。この指標は、酸素の存在に大きく影響されます。多いほど硬度が高くなります。ジルコニウムは硬度が高く、加圧加工ができません。酸素との相互作用は、温度インジケーターの上昇によって引き起こされます。
• ジルコニウムは、300℃までの温度で水中で安定しています。
• ビッカース硬度は 600 ～ 1700 MPa です。

• ジルコニウムは最高の酸化状態で、+4 です。塩素、臭素の形の不純物が存在する金属では、より低い酸化指数が見られます。酸化は200～400℃の温度で起こります。
• エレメントを250℃以上に加熱すると、水素が吸収され、金属特性を持つハイブリッドが形成されます。
• ハロゲンとの相互作用により、ハロゲン化ジルコニウムの形成が促進されます。
• 酸化物は、500℃以上の温度で形成されます。
• 電気陰性度はゼロです。
• 共有結合半径は 145 pm です。

ジルコニウムは、鉱石精鉱から採掘されます。多くの場合、酸化物、ケイ酸塩の形で見られます。純粋な化学元素として、地球の地殻には存在しません。自然界では、ジルコン、バデライトを見つけることができます。化学元素の堆積物は世界中に散らばっています。大規模な預金はまれです。 多数の鉱床がオーストラリア、ブラジル、インド、南アフリカにあります。で ロシアでは、ムルマンスク、トムスク、タンボフ、ニジニ・ノヴゴロド地域が鉱石埋蔵量が豊富であると考えられています。ジルコニウム埋蔵量の第一位はコラ半島です。

多くの場合、鉱石には、ジルコニウムとともに、同様の特性を持つハフニウムが存在します。 各要素にはそれぞれ価値のある特徴がありますが、それらの組み合わせは、天然素材を使用に適さないものにするため、受け入れられません。ある化学元素を別の化学元素から分離するために、多段階精製システムが使用されます。これにより、ジルコニウム生産の価格が大幅に上昇します。産業界では、鉱石の選鉱によって得られる二酸化ジルコニウム濃縮物が使用されています。

金属を抽出する方法はさまざまです。

• 塩化。 クロール法は、二酸化ジルコニウムの塩素化に基づいています。さらなる精製、マグネシウムによる復元が行われます。この方法が頻繁に使用されるのは、比較的安価なコストによるものです。塩素処理には2つの方法があります。直接法は 900 ℃ から 1000 ℃ の温度で行われます。2 番目の方法は、最初の混合物を 400 ℃ から 900 ℃ の温度で塩素化することです。
• フッ化物。 この方法では、ジルコニウムとカリウムの濃縮混合物を 600 ～ 700 ℃ の温度で焼結します。得られた濃縮物はアルカリ化され、精製されます。次に、融液の電気分解を行い、金属成分を分離します。
• アルカリ性。 この方法は、二酸化ジルコニウムを分離するように設計されています。金属元素を得るには、フッ化物または塩化物法が実施される。アルカリ化のプロセスを通じて、ジルコニウムは可溶性成分に変換されます。これは、例えば、炭酸カルシウムと塩化カルシウムの混合物を用いて、１０００〜１３００℃の温度で焼結することによって行われる。その後、アルカリ化、精製、加水分解および焼成が行われる。したがって、ジルコニウムは実験室で得られます。ロッドは最終製品から形成され、生産に進みます。

用途に応じて、化学元素は銀色の色合いの硬質合金または青色の粉末として提示できます。化学元素から合成された宝石は、さまざまな色合いになる可能性があります。色の説明、その強度は、セリウム、チタン、エルビウム、クロムなどの不純物の量と種類によって異なります。 また、ジルコンの一部であるケイ酸ジルコニウムは、以下の種類に代表されます。

• ヒヤシンス。 茶色、赤、またはピンクの色合いがあります。
• マタラ ダイヤモンド。 マータラ島で採掘された無色透明の石。
• 専門用語。 麦わら色の黄金色の存在が特徴です。
• スターリット。 青みを帯びた透明感のある石。
• マラコン。 ダークブラウンの色をしています。

化学元素の種類、状態に応じて、その使用は生活のさまざまな分野で一般的です。

• 金属は工業目的、ジュエリー、日常生活で使用されています。
• 産業界では、ジルコン、ケイ酸ジルコニウム、二酸化ジルコニウム、バデライトがより頻繁に使用されます。
• 冶金産業では、鋼を合金化するために化学元素が使用されます。品質を向上させるために合金に添加されます。ジルコニウムのおかげで、強度が増し、切断プロセスが容易になります。
• 火工品の製造では、ジルコニウムは粉末状で使用されます。混合物が燃焼すると煙が出ないので、花火や敬礼を作成するために使用されます.
• 化学産業では、ジルコニウムは耐摩耗性セラミックスの製造に使用されています。
• 金属は、遠隔爆弾、弾丸、照明付きロケットの製造など、軍事機器の製造に広く使用されています。金属合金は、原子炉設計の不可欠な部分です。
• エナメル、陶器、釉薬の製造も、ジルコニウムの参加なしでは完了しません。この場合、酸化ジルコニウムが使用される。暗くならず、見栄えがよく、製品の品質が向上します。
• 金属は革をなめすために使用されます。この場合、硫酸塩を含む化合物が使用されます。
• エンジニアリング業界では、ポンプやバルブの製造に金属が使用されています。
• 鉛エプロンとは異なり、薄い金属板でも X 線の透過をはるかに効果的に防ぎます。
• 金属の治癒特性により、さまざまな医療分野で使用されています。
• ジルコニウム成分はアレルギー反応や拒絶反応を引き起こさず、耐摩耗性、強度、可塑性を備えています。それらは、さまざまな骨折の治療における外傷学で使用されます。
• 歯科で二酸化ジルコニウムが広く使用されているのは、軟部組織や骨構造にさらされたときに刺激因子が存在しないためです。器具、歯科インプラント、クラウン、ステープル、プレート、クランプ、縫合材料は金属でできています。
• 二酸化ジルコニウムとキュービックジルコニアで作られたジュエリーは、その絶妙な見た目だけでなく、全身への効果も高いことで有名です。
• ブレスレットやベルトを常に着用すると、湿疹、皮膚炎、乾癬などの皮膚疾患に治療効果があります。金属は血圧を正常化し、活力を与え、不眠症を和らげます。ジルコニウムは、筋骨格系の病気の状態を改善するのに役立ちます。
• また、金属には殺菌効果があります。傷の治りが早いことで知られています。耳たぶにピアスを開けた直後にジルコニウムのイヤリングを付けると、治りが早くなります。
• 化学元素は痛みを和らげ、心血管系に有益な効果をもたらし、呼吸を改善し、腸の感染症やウイルスと戦い、抗がん効果があるという意見があります。
• 化学元素は、内分泌系の疾​​患の治療におけるリソセラピーで積極的に使用されています。

配色によって体への影響が違うという意見もあります。

• 風邪の場合は、ブラックメタルを使用することをお勧めします。
• 食欲がない場合は、赤い色合いの要素が役立ちます。
• ブラウンはボディクレンジングに使用されます。
• 透明なミネラルや青い石は新陳代謝の回復に貢献します。

マグカップ、スプーン、グラス、その他の調理器具などの食器はジルコニウムから作られています。 また、この金属は、高温や急激な変化などの極端な条件での動作用に設計された光学部品にも使用されています。フィアナイトはレンズの製造に使用される大きな屈折角を持っています。それとは別に、ジュエリーでの金属の使用について言及する必要があります.ジルコンは、カット後の輝きが天然石に比べて薄くなることから、古来「不完全なダイヤモンド」と呼ばれていました。

注意すべきこと 小さな石は、放射線放射の点でより安全であるため、ジュエリーに使用されます。 それらはわずかに着色されており、わずかに透明です。大きな石は、過剰な放射能が特徴です。それらは不透明で鮮やかな色です。このような石は、自宅で保管したり、カットしたり、輸送したりすることはできません。ジルコニウムは、リング、イヤリング、ダイアデム、ペンダント、ペンダントの製造に使用されます。多くの場合、彼らは製品に金属インサートを作り、スプレーします。

適切なお手入れと保管により、ジュエリーは元の形に保たれます。石鹸水で湿らせた布でクリーニングすることをお勧めします。次に、製品を水で洗い、水気を拭き取り、フランネルで磨きます。ストーンは他のジュエリーとは別に保管することをお勧めします。これにより、機械的損傷が回避されます。

真贋を見誤らないために、以下の点にご注意ください。

• 光線の屈折の構造。それは多面的でなければなりません。
• 金属光沢の存在感。均一性が特徴です。
• 黄色がかったインクルージョンの存在。

中世には、スペインの宝石商が放射能の強いジルコンからユニークな宝石を作っていました。 見た目は、宝石を連想させます。 そのような宝石を身に着けることは非常に危険でした。古くから、大きな暗い色の石を長時間着用すると、所有者が差し迫った死に至ることが指摘されていました。ヒヤシンスはその花にちなんで名付けられました。神話によると、アポロは、アポロがとても愛していたヒヤシンスという若者の血から花を育てました。

輝き、さまざまな色の存在により、石はダイヤモンド、サファイア、トルマリン、またはトパーズと簡単に混同される可能性があります. これは詐欺師によってよく使用され、宝石を宝石として偽装していました。アジアの住民は石を崇拝し、魔法の特性を与えました。彼らにとって、彼はお守りでした。お守りやペンダントはそれから作られました。

インドでは、石は太陽、月を制御する能力に恵まれていました。お守りは、科学者、ビジネスマン、放浪者、ビジネス愛好家を助けると信じられていました。占星術師はまた、石のユニークな特性に注目しました。彼らの意見では、 ジルコニウムは、牡羊座、山羊座、水瓶座に適しています。 おうし座、てんびん座、射手座、かに座によって完全に回避されない場合でも、その着用は制限されるべきです。

そう、 メタリックな輝きを放つ黄色または青色の鉱物は、水瓶座に最適です。 製品を着用すると、直感、分析能力、絶妙な味の出現に貢献します。ただし、山羊座は青い色合いの石に適しているため、左側に着用することをお勧めします。これにより、魔法のつながりが強化されます。麦わらまたは赤い石は牡羊座に適しています。製品を着用すると、魔法の能力、注意力、注意力の発達に貢献します。