i zirconi | enciclopèdia.cat
Gran enciclopèdia catalana

zirconi

Símbol delZr, circonio (es), zirconium (en)
substantiu masculím
Química
Símbol delZr, circonio (es), zirconium (en)
química inorgànica quím inorg
Element metàl·lic de la segona sèrie de transició, de nombre atòmic 40, pertanyent al grup IVB de la taula periòdica.

Fou descobert l’any 1789 per N.H.Klaproth, i fou aïllat, en forma relativament pura, per J.J.Berzelius l’any 1824. És el quinzè element més abundant de l’escorça terrestre, de la qual constitueix un 0,015% en pes. D’altra banda, és abundant en els estels del tipus S i a la Lluna. Els seus minerals més importants són la baddeleyita (ZrO2) i el zircó (ZrSiO4), i els principals productors són els EUA, el Brasil i Austràlia. El zirconi natural és constituït per una mescla de cinc isòtops, amb masses de 90 (51,46%), 91 (11,23%), 92 (17,11%), 94 (17,40%) i 96 (2,80%), que determinen un pes atòmic de 91,22. El 9 6Zr és radioactiu, amb una vida mitjana superior a 3,6 T101 7 anys: és un dels radioisòtops naturals que han existit al llarg de tot el temps geològic. En són coneguts, a més, quinze radioisòtops artificials, un dels quals, el 9 5Zr, amb una vida mitjana de 63 dies, és emprat com a traçador. L’obtenció del metall és efectuada, a partir del tetraclorur (ZrCl4), mitjançant el procediment Kroll. Els minerals es transformen en el carbur de zirconi (ZrC), el qual es converteix en el tetraclorur, que es purifica per destil·lació i es redueix finalment amb magnesi. Hom obté, així, zirconi contaminat amb un 1-3% d’hafni, amb el qual ocorre conjuntament, però ha d’ésser eliminat per a les aplicacions nuclears de l’element. El metall és de color gris llustrós, dur, amb una densitat de 6,506 g/cm3. Es fon a 1 856°C, bull a 4 377°C i presenta una secció de captura neutrònica molt petita (0,18 barns/àtom). És dúctil i fàcil de treballar, i té unes bones propietats de transferència de calor i de resistència a la corrosió. Des del punt de vista químic, el zirconi és mitjanament reactiu. Finament dividit, es combina amb l’oxigen amb ignició, especialment en calent, mentre que en forma compacta l’oxidació és molt més lenta. Dissol hidrogen per oclusió amb formació de fases definides (ZrH i ZrH2), i es combina directament, en calent, amb la majoria dels no-metalls. No és atacat per l’aigua, els àlcalis ni l’àcid clorhídric o nítric, però es dissol en àcid sulfúric, aigua règia i àcid fluorhídric. El zirconi presenta com a únic estat d’oxidació estable el de 4 E, i hom en coneix també els halogenurs corresponents als estats 2 E i 3 E, que són inestables i fortament reductors. El zirconi forma diversos òxids dobles ( zirconat) i oxisals ( zirconil). Té nombroses aplicacions, derivades fonamentalment de la seva resistència a la corrosió i de la petita secció de captura neutrònica. Així, és molt emprat en la construcció de reactors nuclears i en la protecció superficial dels elements de combustible; en la indústria química té aplicació en la fabricació de conduccions; en electrònica, en la fabricació de filaments per a làmpades i flash i com a getter; i en metal·lúrgia com a element d’aliatge per al ferro i l’alumini, als quals confereix una gran resistència a la corrosió. En forma de zircó, té aplicació com a refractari.

Col·laboració: 
MPB / AMeP
Llegir més...