Zirkonyum nedir, nerelerde kullanılır? Zirkonyum kullanım alanları, özellikleri, periyodik tablodaki simgesi ve yeri
Her geçen gün önemi biraz daha artan element, dayanaklılığı nedeniyle pek çok sektörde tercih edilmektedir. Elementin ismi Farça kökenli "altın gibi" anlamını taşıyan "zargun" kelimesinden gelmektedir. 1789 yılında Alman kimyager Martin Heinrich Klapoth tarafından keşfedilmiş; 1824'te İsveçli kimyacı Jöns Jacob Berzelius tarafından mineralinden ayrıştırılmıştır. İşte, detaylar.
Element, zirkonyum dioksit ve zirkonosen diklorür gibi çeşitli bileşikler oluşturur. 1940'lı yılların sonlarına doğru element, nötronlara karşı oldukça şeffaf olduğundan dolayı nükleer enerji uygulamaları için önemli bir mühendislik malzemesi halini gelmiştir. Zirkonyum nedir? Nerelerde kullanılır? Zirkonyum simgesi, sembolü ve periyodik tablodaki yeri nedir? Kullanım alanları ve özellikleri nelerdir? İşte, merak edilen detaylar.
Zirkonyum Nedir?
Gümüşi renge sahip, dayanıklı ve dövülerek şekillendirilebilen güçlü bir geçiş metalidir. Küçük miktarlarda dahi korozyona karşı güçlü bir dirence sahiptir; bu sebeple alaşımlama maddesi olarak kullanılır. Nükleer enerji üretimi ise en yaygın kullanıldığı alandır. Nötronları soğurmaması ve aşınmaya karşı dirençli bir yapıya sahip olması nedeniyle nükleer yakıt çubuklarını içeren tüplerin imalatında kaplam malzemesi olarak zirkonyumlu alaşımlar kullanılmaktadır. Seramik endüstrisinde de malzemelerin dayanıklılığını artırmak için tercih edilir.
Zirkonyum Nerelerde Kullanılır?
Teknolojik gelişmelere paralel olarak elementin ve bileşiklerinin kullanımı giderek artmaktadır. Tüketimin yaklaşık %95'i zirkon, zirkonyum oksit ve zirkonyum bileşikleri olarak kullanılır. Geriye kalan %5'lik kısım ise zirkonyum metali olarak kullanılmaktadır. Yüksek performanslı vana ve pompalarda korozyona dayanıklı yapısı sebebiyle tercih edilmektedir. Zirkonyum elementinin büyük bir kısmı nükleer enerji üretiminde kullanılmaktadır. Bazı gıdaların birleştirilmesi için de zirkonyum elementinden faydalanılır.
Zirkonyum Simgesi
“Zr” simgesiyle ifade edilen element, düşük sıcaklıklarda süper iletken özelliği sahiptir. Bu sebeple zirkonyum-niobyum alaşımları mıknatıs yapımında tercih edilmektedir. Normal sıcaklıklarda reaktif değildir; yüksek sıcaklıklarda reaktif hale gelmektedir. Hava ve suda oksitlenerek korozyona karşı direnç kazanır.
Zirkonyum Sembolü
“Zr” sembolüyle temsil edilen zirkonyum elementinin ekonomik değeri olan mineralleri zirkon ve baddeleyittir. Doğada saf olarak nadiren bulunur. Neredeyse tüm zirkonyum cevherleri hafniyum içermektedir. Bileşikler dağınık halde oldukça fazladır. Bakır, nikel kurşun, kalay ve çinko gibi metallerin toplamından daha fazla zinkonyum cevherinin bulunduğu öngörülmektedir.
Zirkonyum Periyodik Tablodaki Yeri
Periyodik tablonun 5. periyodunun 4. grubunda yer alan elementin atom numarası 40'tır. Dünya zirkonyum ihtiyacının büyük bir kısmı Avustralya devleti tarafından karşılanmaktadır. Güney Afrika, Çin, Sri Lanka, Rusya, ABD, Endonezya, Mozambik, Hindistan ve Brezilya üretiminde önemli paya sahip ülkelerdir. Ülkemizdeki sahil kumlarında konsantre zirkona rastlanılmıştır. Ancak henüz zirkon madenciliği ekonomik öneme sahip değildir. Bu sebeple zirkonyum ihtiyacı ithalat yoluyla karşılanmaktadır.
Zirkonyum Kullanım Alanları
Çelik üretimi
Vakum tüpleri
Tıp alanındaki cerrahi uygulamalar
Diş hekimliği uygulamaları (Zirkonyum dioksit)
Alaşım maddesi
Patlayıcılar
Yapay ipek
Flaş
Mıknatıs
Losyon ve deodorantlar
Ter önleyiciler
Ateşe dayanıklı askeri malzemeler
Lambalar
Takı ve mücevherler
Zirkonyum Özellikleri
Erime noktası 1855 derece, kaynama noktası 4409 derecedir.
Hafniyum, itriyum, lantanum ve aktinyumdan sonra beşinci en düşük elektronegatifliğe sahip elementtir.
Fiziksel ve kimyasal özellikler bakımından titanyuma benzerlik gösterir.
Asitlere, tuzlu sulara, alkalilere karşı oldukça dayanıklıdır.
Toplam beş izotoptan oluşan elementin en yaygın olan izotopu 90Zr; en az yaygın olan izotopu ise 96Zr'dir.
Vücutla uyumlu yapıya sahip olduğundan dolayı diş uygulamalarında kullanılmaktadır. Beyazlığı, saydam yapısı ve şeffaflığı sayesinde estetik bir görünüm sunmaktadır.
