Zirkonium | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Position im Periodensystem | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Symbol | Zr | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nachname | Zirkonium | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ordnungszahl | 40 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gruppe | 4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Zeitraum | 5 th Zeitraum | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Block | Block d | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elementfamilie | Übergangsmetall | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronische Konfiguration | [ Kr ] 4 d 2 5 s 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronen nach Energieniveau | 2, 8, 18, 10, 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomare Eigenschaften des Elements | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atommasse | 91,224 ± 0,002 u | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomradius (berechnet) | 155 Uhr ( 206 Uhr ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kovalenter Radius | 175 ± 19 Uhr | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Van-der-Waals-Radius | 160 Uhr (?) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oxidationszustand | 4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronegativität ( Pauling ) | 1.33 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oxid | Amphoter | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ionisierungsenergien | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 Re : 6,63390 eV | 2 e : 13,1 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 e : 22,99 eV | 4 e : 34,34 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5 e : 80,348 eV | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stabilste Isotope | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Einfache physikalische Eigenschaften des Körpers | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Normalzustand | solide | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volumenmasse | 6,52 g · cm -3 ( 20 ° C ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kristallsystem | Kompakt sechseckig | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Härte | 5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Farbe | Silbrig Weiß | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fusionspunkt | 1855 °C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Siedepunkt | 4.409 °C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fusionsenergie | 16,9 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verdampfungsenergie | 573,2 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Molarvolumen | 14,02 × 10 -6 m 3 · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Dampfdruck | 1,68 mPa bei 1.851,85 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Schallgeschwindigkeit | 3800 m · s -1 bis 20 °C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Massenhitze | 25,36 J · mol -1 · K -1 ( 25 ° C ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektrische Leitfähigkeit | 2,36 x 10 6 S · m -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Wärmeleitfähigkeit | 22,7 W · m -1 · K -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verschiedene | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N o CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N o ECHA | 100.028.342 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N o EG | 231-176-9 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Vorsichtsmaßnahmen | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
SGH | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pulverisierter Zustand ( pyrophor ):
Achtung H250, H251, H260, P222, P223, P231, P232, P235, P370, P378, P410, P422, H250 : Entzündet sich bei Kontakt mit Luft spontan H251 : Selbsterhitzung; kann sich entzünden H260 : Entwickelt bei Kontakt mit Wasser entzündbare Gase, die sich spontan entzünden können P222 : Kontakt mit Luft nicht zulassen. P223 : Kontakt mit Wasser vermeiden, da die Gefahr heftiger Reaktionen und Selbstentzündung besteht. P231 : Unter Inertgas handhaben. P232 : Vor Feuchtigkeit schützen. P235 : Kühl halten. P370 : Bei Brand: P378 : Zum Löschen verwenden. P410 : Vor Sonnenbestrahlung schützen. P422 : Inhalte speichern unter ... |
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WHMIS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Unkontrolliertes ProduktDieses Produkt wird nicht gemäß den WHMIS-Klassifizierungskriterien kontrolliert. Offenlegung bei 1,0 % gemäß Inhaltsstoff-Offenlegungsliste |
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Transport | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2008 1358 : |
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Einheiten von SI & STP, sofern nicht anders angegeben. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Das Zirkonium ist das chemische Element der Ordnungszahl 40, Zr-Symbol.
Es wurde von entdeckt Martin Heinrich Klaproth in Berlin, der sie von extrahierten Zirkon in 1789 als Oxid. Aber es war nicht bis 1824 , dass Jöns Jacob Berzelius in Stockholm als Metall isoliert, Schweden. 1999 wurde in Australien ein 4,4 Milliarden Jahre altes feines Stück Zirkonkristall gefunden : Abgesehen von einigen Meteoritenfragmenten ist es das älteste bekannte terrestrische Objekt.
Es ist ein Übergangsmetall , das zusammen mit Titan und Hafnium zur Spalte IVb des Periodensystems der Elemente gehört.
Es ist dreimal häufiger als Kupfer in der Erdkruste, wovon es bis zu einer Tiefe von 16 km 0,0165 % ausmacht (hauptsächlich in Form von Zirkon ZrSiO 4 und Zirkoniumoxid auch Zirkonoxid oder Baddeleyit (in) genannt oder Zirkondioxid ZrO 2 ).
"Zirkonium" leitet sich von "Zirkon" ab, dem Namen des Minerals, aus dem es zuerst abgebaut wurde. Letzteres stammt von dem deutschen Zirkon , ein Name , von dem Geologen und Mineralogen erstellt Abraham Gottlob Werner in 1783 , dass Martin Heinrich Klaproth in 1789. Die Bildung des deutschen Wortes unklar wieder aufnehmen wird darüber entscheiden , bleibt und aus dem Arabischen von kommen könnte Zarkûn , was sich vom persischen zargûn ableiten würde, was "Farbe des Goldes" bedeutet.
Zirkonium hat 33 bekannte Isotope mit Massenzahlen von 78 bis 110 und 5 Kernisomere . Unter diesen Isotopen sind vier stabile , 90 Zr, 91 Zr, 92 Zr und 94 Zr, und liegen in der Natur in einem Verhältnis von 51/11/17/17 mit einem natürlichen Radioisotop, primordialen Nuklid , 96 Zr , die durch abklingt Doppel β-Zerfall mit einer beobachteten Halbwertszeit von 2,0 × 10 19 Jahren.
Die Standard - Atommasse zu Zirconium zugeordnet ist 91,223 ± 0,002 u .
Sein Hauptmineral Zirkon ZrSiO 4 kommt manchmal in Form eines Edelsteins, der Hyazinthe, vor . Es wird im Allgemeinen mit Titan und Hafnium in Verbindung gebracht . Der Massengehalt von Hafnium ist ungefähr konstant und beträgt 2%. Zirkon ist ein Bestandteil von Graniten, es ist in den Sanden konzentriert, die bei der Zersetzung von Granit entstehen.
Die weltweite Zirkonproduktion beträgt rund 1,25 Millionen Tonnen pro Jahr. China verfügt über eine bedeutende Produktion, die es ihm ermöglicht, seinen Inlandsmarkt zu beliefern.
Die Reserven werden auf 56 Millionen Tonnen geschätzt, was einer Produktion von etwas mehr als 40 Jahren bei der aktuellen Verbrauchsrate entspricht. Allerdings stieg der Verbrauch im Zeitraum 1990-2008 um durchschnittlich 3,4 % pro Jahr, insbesondere aufgrund des starken Wachstums der chinesischen Nachfrage (17,2 % pro Jahr im Durchschnitt). Zwei Länder, Australien und Südafrika , teilen sich zwei Drittel der Produktion und der Reserven. Auch die USA, Brasilien, Indien und die Ukraine haben erhebliche Vorbehalte. Daher bereitet Zirkonium einerseits Probleme bei der Reservenhöhe, andererseits bei der Unausgewogenheit der geographischen Verteilung der Reserven.
Zirkonium ist ein Hartmetall mit einer silbrigen und satinierten Oberfläche. In seiner vermarkteten Form ist es in harten, glänzenden Flocken oder in amorphem grauem Pulver erhältlich.
Bei atmosphärischem Umgebungsdruck kann Zirkonium in zwei allotropen Varianten vorkommen :
Zirkonium hat einen sehr geringen Neutronenabsorptionsquerschnitt sowohl im thermischen als auch im schnellen Bereich, gleich 0,182 barn (gewichteter Mittelwert über alle natürlichen Isotope ).
Physikalische Eigenschaften (zusätzlich zu den nebenstehenden)
Mechanische Eigenschaften
Das Metall ist aufgrund der Bildung eines stabilen Oxidfilms extrem oxidationsbeständig , es wird nicht durch Säuren (außer Flusssäure ) oder Basen korrodiert .
Zirkonium ist ein gegenüber Wasser und Meerwasser besonders korrosionsbeständiges Metall, das zusammen mit seinen nuklearen Eigenschaften seine Verwendung als Hüllmaterial für Brennstoffe für Wasserreaktoren ( DWR und SWR ) ermöglicht. Wasser bildet auf dem Metall eine dünne Zirkonoxidschicht, die es vor Korrosion schützt.
Die chemischen Eigenschaften von Zirkonium sind denen von Hafnium sehr ähnlich. Daher entfernen normale chemische Verfahren, die zum Abbau von Zirkonium verwendet werden, kein Hafnium , das in handelsüblichen Zirkoniumqualitäten in Mengen von bis zu 4,5% vorhanden sein kann. Zirkonium, das im Kernfeld verwendet wird, muss weniger als 0,01% Hafnium enthalten, das ein Neutronengift ist .
ExtraktionstrennungDer Angriff des Erzes erfolgt mit Chlor in Gegenwart von Kohlenstoff bei 1200 ° C . Siliziumchlorid wird durch Kondensation von Zirkonium- und Hafniumchloriden getrennt. Die Trennung von Zirkon-Hafnium wird mit zwei Techniken durchgeführt:
Das erhaltene Trennprodukt ist eine schwammartige Metallmasse, die als "Zirkonschwamm" bezeichnet wird und den Ausgangspunkt für die anschließende Raffination des Metalls bildet.
ImplementierungFür besondere Effekte kann Zirkonium verwendet werden: Es verursacht einen Funken, wenn es mit dem Sand (grobe Körnung) in dafür vorgesehenen Kugeln gerieben wird.
Der größte Teil des Zirkoniums wird entweder in Form von Zirkon (Silikat) oder in Form von Zirkonoxid (Oxid) zur Herstellung von keramischen Materialien (Trübungsmittel für Glasuren und als Pigment) verwendet. Diese Verwendung macht 53 % des weltweiten Zirkoniumverbrauchs aus.
Aufgrund seiner Korrosionsbeständigkeit wird Zirkonium häufig in der chemischen Industrie verwendet, in der korrosive Mittel verwendet werden. Reines Metall wird auch als Beschichtung für Düsentriebwerke verwendet. Als Legierungselement wird Zirkonium verwendet, wobei die resultierenden Legierungen verbesserte mechanische Eigenschaften aufweisen.
Aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften bei hohen Temperaturen und seiner geringen Absorption von Neutronen wird es beim Bau von Kernreaktoren mit einer Betriebstemperatur von weniger als 400 °C , insbesondere von Wasserreaktoren, verwendet.
Die für die Herstellung von Kernbrennstoff in Frankreich verbrauchte Menge an Zirkonium beträgt fast 321 Tonnen pro Jahr.
Zirkonium wird zum Schutz der Innenwand von Öfen und (chemischen) Reaktoren verwendet: Herstellung von Gießtiegeln, Ziegeln und Schleifmitteln. Diese Verwendung macht 13% der Verwendung von Zirkonium aus
Zirkonoxid , genannt Zirkonia oder Baddeleyit (en) , ermöglicht die Nachahmung von Diamanten (etwas weniger brillant).
Das Zirkonium Orthosilikat (Hyazinthe oder Zirkonia ) wurde bereits von den alten Ägyptern verwendet , darunter Schmuck Skarabäus Gott, Khepri , ein Symbol der Fruchtbarkeit .
Heute wird es insbesondere verwendet, um die Oberfläche von Brillengläsern gegen Kratzer zu behandeln.
Zirkonoxid ist aufgrund seiner mechanischen Eigenschaften, seiner hervorragenden Biokompatibilität und seiner Ästhetik ein Material der Wahl für die Herstellung hochwertiger Zahnrestaurationen. Die leicht transluzenten Zirkongerüste werden manchmal als ästhetischer angesehen, weil sie etwas weniger sichtbar sind als die klassischen Metallgerüste. Die Van-der-Waals-Kräfte sorgen für einen effektiven Zusammenhalt der Zirkonkeramik auf einem Metallträger.
Zirkoniumoxid kann für Einzelkronen , Brücken , intrakoronale Rekonstruktionen ( Inlay-Kerne ), ästhetische Veneers verwendet werden.
Je nach Fabrikat erfolgt nach dem Fräsen und vor dem Einsetzen der Keramik ein Sinter- oder Sinterschritt in speziellen Öfen.
Zirkonoxid wird bei der Herstellung von Zahnimplantat- Abutments verwendet, die am Computer oder durch manuelles Kopieren gefräst werden.
Es scheint das einzige Material zu sein, das keine Haftung am Zahnbelag bietet (was darauf hindeutet, dass es biozide Eigenschaften haben könnte ).
Die Sonden zur Messung des Sauerstoffgehalts von Katalysatoren für Ottomotoren basieren auf Zirkonoxid, das mit Yttrium dotiert ist .
Diese Sonden werden auch in Öfen zur Wärmebehandlung von Metallen ( Aufkohlen und Karbonitrieren ) verwendet, um das Kohlenstoffpotential der Ofenatmosphäre zu berechnen.
Zirkonium ist ein Antirekristallisationsmittel, das häufig in bestimmten Aluminiumlegierungen verwendet wird .
Das Zirkoniumdioxid oder Zirkonoxid (ZrO 2 ) wird auch zur Herstellung von Messern aus Keramik verwendet, deren Klingen leichter und widerstandsfähiger gegen Säuren und Hitze sind und länger schneiden. Die erste Keramikklinge wäre 1984 vom japanischen Konzern Kyocera produziert worden.
Aufgrund seiner guten Verträglichkeit für den menschlichen Organismus wird es auch als Pigment , Additiv und Reagenz in der metallurgischen Industrie , als Dotierungskomponente von Supraleitern , in keramischen Verbindungen ( PZT ) oder in bestimmten orthopädischen Implantaten verwendet .
Zirkonium wird auch als „ Getter “, also als Gasfalle , in elektronischen Vakuumröhren verwendet .
Es wird auch verwendet, um dem Uhrengehäuse ein "goldenes" Aussehen zu geben, mit einem niedrigeren Selbstkostenpreis als eine Vergoldung.
In Form von Pulver, Staub oder Flocken ist Zirkonium in Kontakt mit Luft oder Oxidationsmitteln instabil, pyrophor und sehr explosiv (insbesondere in Gegenwart von Verunreinigungen).
Bereits in den 1950er Jahren wurde es durch gezeigt, mikrographische Untersuchung von Zirconium-Wasserstoff - Legierungen , die Zirkonium - Hydrid in zwei verschiedenen Phasen auftreten könnte, von denen ein bei Umgebungsdruck gebildet wird, ein Metall , gesättigt mit Wasserstoffproduktions und dann geschwächt.. Diese Phase wird durch ein tetragonale Netzwerk gekennzeichnet darauf hindeutet , dass es aus einer pseudo- führt martensitische Transformation einer kubischen Phase des Metalls.
Das Metall reagiert:
Die sich auf Zirkaloys bildende Oxidschicht besteht aus einer porösen Außenschicht und einer dichteren inneren Unterschicht, die eine Barriere gegen die Aufnahme von Wasserstoff bilden. Dies sind die intermetallische Ausscheidungen , die Wasserstoff erlauben in bietet sowohl eine Verringerung Seiten Absorptions Protonen von Wasser und Straßen privilegierten Wasserstoff in der dichten Schicht aus dichtem Schutz Oxid. In diesen Niederschlägen scheinen auch bestimmte Elemente (insbesondere Eisen und Nickel) an der Absorption von Wasserstoff beteiligt zu sein (durch Hemmung seiner Rekombinationsreaktion). Einige Legierungen (zB: Zr-1Nb) enthalten keine intermetallischen Ausscheidungen.
Zirkonium und seinen Salzen wird allgemein eine geringe systemische Toxizität zugeschrieben . Zirkonium wird nicht als krebserregend oder potenziell krebserregend eingestuft, scheint jedoch Allergien und Sensibilisierungen auslösen zu können.
Die Zirkonium - 93 (Beta - Strahler unter 60 keV daher nicht schädlich , außer bei Verschlucken, Zeit 1,53 Mein deshalb nicht radioaktiv) dennoch eine der ist Radionuklid Rest von atmosphärischen Atombombentests in den 1950er Jahren und 60. Es ist eines der Radionuklide ist , die produziert haben und weiterhin ein erhöhtes Risiko für produzieren Krebs in den kommenden Jahrzehnten.
Der Toxikologie Datenbanken enthält einige Verweise auf Studien über die Risiken der Sensibilisierung mit reinem Zirkonium, aber die wissenschaftliche Literatur zitiert Fälle von Sensibilisierung für bestimmte Verbindungen ( Zirkonium und Natriumlaktat dioxid , Tetra Zirkonium ) , der Ursache Haut Granulome . Allergien wurden vor allem bei Patienten beobachtet, die Deodorantstifte mit Natrium-Zirkonium-Lactat oder topische Cremes zur Behandlung von Dermatitis mit Zirkoniumdioxid verwendet haben. Die Läsionen traten an den Kontaktstellen und 4 bis 6 Wochen nach der Verwendung dieser Produkte sowohl mit löslichen als auch mit unlöslichen Salzen von Zirkonium auf.
Über eine Alveolitis- Allergie wurde bei einem Nukleararbeiter nach dem Schweißen von zirkoniumhaltigen Schlauchdecken berichtet (die in der Lunge des Patienten gefundenen Granulome enthielten hauptsächlich Zirkonium).
In Form von Staub in der Luft kann es zu mechanischen Reizungen der Augen mit „Gefahr von Lungenschäden bei wiederholter oder längerer Staubexposition“ führen .
Wir denken dass :
Eine allergische Überempfindlichkeit zu Zirkoniumverbindungen kann durch bestätigt werden Hauttests ( Patch ) und intradermal bzw. Allergien bilden Papeln rotbraune nach etwa 4 Wochen und unter der Haut diskrete Papeln 8 bis 14 Tage nach dem Beginn des Tests (Dauer 6 bis 24 Monate).
Im Jahr 2010 wurden laut der REPTOX- Website in der konsultierten Literatur bestimmte Fälle von asthmatischer Atemwegssensibilisierung nicht erwähnt . Fälle von Asthma bronchiale und chronischem Husten wurden bei Arbeitern beobachtet, die zirkonhaltige Luft in Fabriken zur Herstellung von Zirkon einatmen, aber diese Luft enthält auch Chloride anderer Metalle, der mögliche Anteil der Verantwortung des Zirkons konnte nicht festgestellt werden.
Die Ökotoxikologie hat kürzlich die potenziellen Auswirkungen dieses Metalls oder seiner Salze auf das Ökosystem untersucht .
Aufgrund seiner allgemeinen Eigenschaften wurde lange Zeit angenommen, dass Zirkonium – zumindest in seiner natürlichen Form – keine Gefahr für die Umwelt darstellt .
Einige Studien haben es auf Bakterien und Fische getestet ; in diesen Taxa (und in Algen) scheint dieses Metall für die DNA nicht toxisch zu sein; Bei in vitro- Versuchen wurde keine mutagene (Schwankungstest) oder genotoxische (SOS Chromotest-Test) Wirkung festgestellt .
In- vitro- Tests zeigten aber auch „ echte Toxizität für Algen bei Konzentrationen von 1,3 bis 2,5 mg/l “, über eine Hemmung ihres Stoffwechsels („ATP-Energiestress“).
Es wird im Allgemeinen nicht empfohlen, Zirkonium einzunehmen oder einzuatmen oder einige seiner Salze in direkten Kontakt mit der Haut zu bringen.
Bei Versuchstieren :
Die Zirkoniumhüllen, die den Kernbrennstoff französischer Druckwasserreaktoren umgeben, werden im Werk La Hague durch Auflösen des Brennstoffs mit Salpetersäure geschert und vom Brennstoff getrennt. Sie sind Teil des langlebigen Abfalls und können derzeit nicht recycelt werden.
Der Transport abgebrannter Brennstäbe ist ein gefährlicher Transport, der im Kernbrennstoffkreislauf in Frankreich nur in speziellen Panzerbehältern durchgeführt wird. Laut ASN tragen diese Verpackungen wahrscheinlich Stäbe mit rissigen und damit "undichten" Hüllen . Als Ergebnis von Analysen, die "höhere Wasserstoffgehalte als in den Sicherheitsakten vorgesehen" gezeigt haben , und um "die Folgen der Radiolyse und damit der Wasserstoffproduktion unter Strahlungseinwirkung zu begrenzen ", weil "Diese Wasserstoffproduktion ein Risiko in sich birgt" bei Überschreiten der Entflammbarkeitsschwelle von Wasserstoff“ (Zustand, der zur Explosion führen kann, bei Überhitzung der Gase im Hohlraum). Im Jahr 2009 hat ASN die Ladeleistungen, die maximale Transportzeit und den Containertrocknungsprozess vor dem Transport für die sechs Zulassungsbescheinigungen zu „bestrahlten Kraftstofftransportverpackungen TN 12/2, TN 13 / 2, TN 17/2 und TN 106“ überprüft. ; die Pakete werden "unter Wasser" geladen .
Tatsächlich verringern die in der Hülle der Stäbe vorhandenen Risse die Wirksamkeit ihrer Trocknung und die Trocknung des Innenhohlraums des Behälters, die vor dem Transport ordnungsgemäß sichergestellt werden muss, da das Vorhandensein von Rissen und damit von Wasser "die Wasserstoffproduktion beschleunigt". .
In der Luft, in Quebec (wo "dieses Produkt nicht nach den WHMIS- Klassifizierungskriterien kontrolliert wird "),
In Belgien: Der Kurzzeitwert betrug wie in Quebec - im Jahr 2002 - 10 mg m -3 , und Zirkon muss den Vorschriften für Silikatstaub entsprechen .
Laut seinem internationalen toxikologischen Datenblatt:
Das internationale toxikologische Merkblatt empfiehlt die Vermeidung von Staubausbreitung, Vorsichtsmaßnahmen gegen Feuer und Explosion, das Tragen von Handschuhen und Schutzbrillen für Arbeiter, die mit Zirkonium umgehen, während der Arbeit nicht essen, trinken oder rauchen .
Die Atomabsorptionsspektrophotometrie mit Flamme (SAAF) macht es möglich, es zu messen, aber es sollte bekannt sein, dass während der Analysen verschiedene chemische Körper das Zirkonium stören und die Analysen verfälschen können; diese Inferenzfaktoren sind insbesondere Salze vom Fluorid- , Chlorid- , Ammoniumsalze , Sulfate , Nitrate , Nickelbromid-Typ .
Im Jahr 2014 war Frankreich laut französischem Zoll Nettoimporteur von Zirkonium. Der Durchschnittspreis pro importierter Tonne betrug 1.100 €.
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1 | H | Hallo | |||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Sein | B | VS | NICHT | Ö | F | Geboren | |||||||||||||||||||||||||
3 | N / A | Mg | Al | Ja | P | S | Cl | Ar | |||||||||||||||||||||||||
4 | K | Es | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Oder | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | |||||||||||||||
5 | Rb | Sr | Ja | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | Im | Sn | Sb | Sie | ich | Xe | |||||||||||||||
6 | Cs | Ba | Das | Diese | Pr | Nd | Uhr | Sm | Hätten | Gott | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lesen | Hf | Ihre | W | Re | Knochen | Ir | Pt | Beim | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | Beim | Rn | |
7 | Fr | Ra | Ac | Das | Pa | U | Np | Könnten | Bin | Cm | Bk | Vgl | Ist | Fm | Md | Nein | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Berg | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og | |
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