Основное ЦирконийТекст на темуЗаголовок вкладкки
ЦИРКОНИЙ. (Zirconium;  от  перс.заргун — золотистый),  Zr  —  хим. элемент IV группы периодической системы элементов; ат. н. 40, ат. м. 91,22. Серебристо-белый металл. В соединениях наиболее характерная степень окисления + 4. Природный Ц. состоит из изотопов 90Zr (51,5%), 91Zr (11,2%), 92Zr (17,1%), 94Zr (17,4%) и 96Zr (2,8%). 
 
Известны радиоактивные изотопы с массовыми числами 87, 89, 93 и 95 и периодами полураспада соответственно 1,6 ч, 78 ч, 4 х 104 лет и 65 суток. Ц. открыл (1789) нем. химик М. Клапрот в минерале цирконе. Металлический Ц. получил (1824) швед , химик Й. Я. Берцелиус в виде черного порошка, загрязненного примесями. В 1925 голл. ученый А. ван Аркель предложил способ йодидного рафинирования для получения чистейшего металла. Содержание циркония в земной коре 1,7-10-2%. Он широко распространен в природе в виде различных минералов. Из них наиболее важны циркон и бадделеит. Во всех природных соединениях Ц. содержится примесь гафния. Цирконий существует в двух аллотропических модификациях: до т-ры 862° С — низкотемпературная — альфа-цирконий с гексагональной плотноупакованной кристаллической решеткой и периодами а = 3,2317 А, с = 5,1476 А, выше т-ры 862° С — высокотемпературная — бета-цирконий с объемноцентрированной кубической решеткой и периодом а =3,59 А.
Плотность альфа-циркония (т-ра 20° С) 6,51 г/см3; tпл 1855° С; tкип 4330° С. Истинный коэфф.  линейного   расширения   (т-ра   20° С, 0,0050% Hf) равен 5,89 х 10-6 град-1; объемный коэфф. линейного расширения при тех же условиях 17,68 х 10-6 град-1; коэфф. теплопроводности (т-ра 20—50° С) 0,050 кал/ см х сек х град; удельная теплоемкость (в интервале т-р 25—100° С) 0,0693 кал/г х град. Удельное электрическое сопротивление в значительной степени определяется чистотой по примесям внедрения (кислороду, азоту, углероду), возрастая практически линейно при увеличении их содержания. Удельное электр. сопротивление цирконий весьма высокой чистоты в отожженном состоянии 45-10 ом см. Температурный коэфф. электрического сопротивления в интервале т-р 0—100° С равен 45 х 10-4 град-1 Мех. св-ва Ц., как и электр. характеристики, в значительной степени определяются чистотой, а также видом предшествующей мех. обработки.
Предел прочности на растяжение отожженного Ц. 25—27 кгс/мм2 при относительном удлинении 20—25%; НВ = 100. Цирконий активно взаимодействует с большинством элементов периодической системы. С разной степенью полноты исследовано (1977) 60 двойных, 110 тройных и 14 четверных систем. Проведена классификация диа-грамм состояния двойных систем на основе Ц., выделено четыре осн. типа взаимодействия с др. элементами. Ц., особенно в компактном состоянии, при обычных условиях очень стоек по отношению к минер, к-там. 
 
Лучший растворитель циркония смесь азотной и фтористоводородной к-т. В Ц. при норм, условиях всегда содержится некоторое количество растворенных по принципу внедрения атомов кислорода, азота и углерода (растворы внедрения). Металлический Ц. получают гл. обр. магниетермическим способом из тетрахлорида Ц. по реакции: 
 
ZrCl4   (пар)   +   2Mg    (жидк.)  Zr (тв.) + 2MgCl2 (жидк.). 
 
Содержание кислорода, азота и углерода в таком Ц. в среднем соответственно 0,08; 0,04 и 0,15%. Для получения Ц. высокой чистоты его рафинируют йодидным способом. При этом происходит    реакция:    
 
                                     200° С           1300° С
Zr (тв. неоч.)  + 2I2  Zrl4 (пар)   Zr (тв. чист.) + 2I2 (пар). 
 
В ходе реакции йод непрерывно регенерируется и вступает в реакцию с новыми порциями неочищенного Ц. при т-ре < 200° С. Диет социация йодида Zrl4 протекает при т-ре 1250—1350° С на раскаленной металлической нити. Ц.— один из наиболее перспективных конструкционных материалов для активной зоны реакторов на тепловых нейтронах, что обусловлено небольшим сечением захвата тепловых нейтронов, малой плотностью, достаточно высокой т-р он плавления, малым значением коэфф. линейного расширения и высокой коррозионной стойкостью во многих агрессивных средах. Расширяется использование Ц. при изготовлении хим. оборудования, в произ-ве специальных сортов стали, а также алюминия сплавов и особенно магния сплавов. Двуокись Ц. находит применение при изготовлении огнеупорных материалов с высокими эксплуатационными характеристиками. См. также Цирконаты, Циркония сплавы. 
 
Характеристика элемента. Цирконий и гафний из-за лантаноидного сжатия имеют почти одинаковые размеры атомов и ионов, поэтому свойства элементов так близки, как ни в одной другой подгруппе. Наиболее важное их отличие от титана состоит в том, что низкие степени окисления встречаются крайне редко. Достоверно известно лишь несколько соединений, где Zr не проявляют высшей степени окисления. Для таких соединений характерны сильные восстановительные свойства. В водных растворах солей
гидролиз протекает в меньшей степени, чем у солен титана, однако существование свободных ионов Zr представляется маловероятным. Координационное число в комплексах этих элементов выше, чем у титана, и равно 7 и даже 8.
Свойства простых веществ и соединений. В твердом состоянии цирконий  — блестящий серебристо-белый металл. Относятся цирконий к тяжелым металлам, он тугоплавок и в чистом состоянии обладает хорошими металлическими свойствами. При загрязнении кислородомазотомуглеродомбромомводородом и т. д. теряет пластичность и становятся твердым и хрупким. Цирконий образует сплавы с железомхромом, марганцем, ванадием, алюминиеммедью, углеродомсерой, азотомфосфоромбором и т. д. В порошкообразном состоянии он способен поглощать большие количества водорода. С химической точки зрения металлы подгруппы титана неактивны, устойчивы на воздухе или в воде при нормальных условиях. При повышенных температурах становятся очень активными по отношению к кислороду, галогенам, сере, азоту, углероду, бору и т. д. Оксиды труднорастворимы.
Элемент не встречается в природе в свободном состоянии и не может быть получен электролизом водных растворов. Если оксид титана (IV) обладает кислыми свойствами, то оксиды циркония —слабоосновными. Гидроксид элемента Zr(OH)4 (или в виде гидратированных диоксидов МеO2-2Н2O) образуются при обработке растворов соответствующих тетрагалогенидов ZrCl4 щелочами. Они представляют собой студенистые белые осадки, плохо растворимые в воде; обнаруживают очень слабо выраженные кислые свойства, вследствие чего они почти не реагируют со щелочами. Основной характер соединении усиливается от циркония к гафнию, у которого появляется, например, способность растворяться в сильных кислотах.
Получение и использование. Цирконий широко распространен в земной коре, но концентрированные руды его сравнительно редки.
Разделить цирконий от гафния труднее, чем лантаноиды. Это удается лишь при помощи ионного обмена и экстракции. Чаше всего его используют в металлургии и строительстве атомных реакторов: цирконий — материал для конструкции ядерных реакторов . Высокая коррозионная стойкость циркония позволяет применять его в нейрохирургии.
Из сплавов этого металла делают кровоостанавливающие зажимы, хирургический инструмент и иногда даже нити для наложения швов при операциях мозга. Здесь он соперничает с металлами V группы— ниобием и танталом.
 
Лит.: Ф и л я н д М. А., Семенова Е. И. Свойства редких элементов (Справочник). М.
Также читают на тему Цирконий.
Главная- ЦИРКОНИЙ. (Zirconium;  от  перс.заргун — золотистый),  Zr  —  хим. элемент
История- В 1789 г. член Берлинской академии наук Мартин Генрих Клапрот
Получение- Берцелиус восстановил фторцирконат калия металлическим натрием
Металлургия- Стали, легированные цирконием, не теряют необходимой вязкости
Общие свойства- Добавки циркония повышают теплостойкость алюминиевых сплавов
Сплавы- Различают двух-и многокомпонентные с алюминием, оловом

Соли, минералы.
Цирконаты- Соли гидрата двуокиси циркония. Используются с 30-х гг. 20 в
ЦирконZr[SiO4] — получил название от искаженных со временем персидских слов царь — золото и гун — цвет
С этим часто ищут.
Титан-Цирконий-Гафний-Резерфо́рдий