Zirkonyum

Zirkonyum Nedir? Özellikleri Nelerdir ve Nerelerde Kullanılır?

Zirkonyum
Zirkonyum
Wikipedia
Çağrı Mert Bakırcı Editör Çağrı Mert Bakırcı
3 dakika
790 Okunma Sayısı bionluk logo yazarlarınca hazırlandı.
Notlarım
Reklamı Kapat

Bu yazı, Periyodik Cetvel ve Elementler yazı dizisinin 41. yazısıdır. Dizinin ilk yazısına gitmek için buraya, dizideki tüm yazıları görmek için buraya tıklayınız. Yazı dizileri, EA Akademi'nin bir parçasıdır.

Yazı dizisi içindeki ilerleyişinizi kaydetmek için veya kayıt olun.

Zirkonyum
  • İngilizce İsim Zirconium
  • Sembol Zr
  • Atom Numarası 40
  • Grup 4
  • Periyot 5
  • Oda Sıcaklığında Faz Katı
  • Elektron Konfigürasyonu 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d2
  • Semantik Elektron Konfigürasyonu [Kr] 4d2 5s2
Önemli Özellikler
  • Atom Kütlesi 91.2242 Da (0.00200000 Da)
  • Blok d
  • Kategori Geçiş metali
  • Görünüm Gümüşümsü beyaz
  • Atomik Yarıçap 155 pm
  • Kaynama Sıcaklığı 4650 K
  • Erime Sıcaklığı 2128 K
  • Yoğunluk (Oda Sıcaklığında) 6.52 g/cm3
Bulunma Sıklığı
  • Dünya Kabuğunda 1.65×10−4 kg/kg
  • Şehir Toprağında 0.0000 kg/kg
  • Meteoritlerde 0.00066 %
  • Deniz Suyunda 3×10−11 kg/L
  • İnsan Vücudunda 0.000001 %
  • Güneş'te 1.12×10−5 silisyuma göre mol oranı
  • Güneş Sistemi'nde 1.14×10−5 silisyuma göre mol oranı
Elastik Özellikler
  • Kayma (Shear) Modülü 33 GPa
  • Esneklik (Bulk) Modülü GPa
  • Poisson Oranı 0.34
  • Young Modülü 68 GPa
Keşif Bilgileri
  • Keşfedildiği Ülke Almanya
  • Keşfeden/Gözleyen ve Keşif/Gözlem Yılı H. Klaproth, 1789
  • İzole Eden ve İzolasyon Yılı J. Berzelius, 1824
  • Bu yazı, Evrim Ağacı'nın kimyasal elementlere dair bilgileri barındıran Periyodik Cetvel projesinin bir parçası olarak hazırlanmıştır.

Özellikler

Zirkonyum, Zr sembolü ve atom numarası 40 olan kimyasal bir elementtir. Hafniyum ve titanyuma çok benzeyen parlak, gri-beyaz, güçlü bir geçiş metalidir. Zirkonyum esas olarak bir refrakter ve opaklaştırıcı olarak kullanılır, ancak küçük miktarlar korozyona karşı güçlü direnci nedeniyle bir alaşımlama maddesi olarak da kullanılabilir.

Zirkonyum, sırasıyla zirkonyum dioksit ve zirkonosen diklorür gibi çeşitli inorganik ve organometalik bileşikler oluşturur. Üçü kararlı olmak üzere beş izotopu doğal olarak oluşur. 1940'ların sonlarında zirkonyum, nötronlara karşı oldukça şeffaf olduğu için nükleer enerji uygulamaları için önemli bir mühendislik malzemesi haline geldi. Saf olmayan hali, %99 saf olduğunda bile sert ve kırılgandır. Beyaz, yumuşak, dövülebilir ve daha yüksek saflıkta sünek metal ilk olarak Hollandalı kimyagerler Anton E. van Arkel ve J.H. de Boer, zirkonyum tetraiodide, ZrI4'ün termal ayrıştırmasıyla elde etmiştir.

Toz halinde, zirkonyum oldukça yanıcıdır, fakat katı formu tutuşmaya çok daha dayanıklıdır. Zirkonyum alkaliler, asitler, tuzlu su ve diğer maddeler tarafından korozyona karşı oldukça dirençlidir. [1] Ancak, hidroklorik ve sülfürik asitte, özellikle flor mevcut olduğunda çözülür.[2] Çinko içeren alaşımları 35 K'in altında manyetiktir.[1]

Zirkonyumun erime noktası 1855°C (3371°F) ve kaynama noktası 4371°C (7900°F) olarak ölçülmüştür.[1] Zirkonyum, Pauling ölçeğinde 1.33 elektronegatifliğe sahiptir. Bilinen elektronegatifliklere göre periyodik tablo D-bloğu içindeki elementlerden zirkonyum; hafniyum, itriyum, lantan ve aktinyumdan sonra beşinci en düşük elektronegatifliğe sahiptir. [3]

Bulunma Sıklığı ve Üretimi

Zirkonyum, en önemlileri zirkon ve badodeleyit olan yaklaşık 30 mineral türünde bulunur. Başta Avustralya ve Güney Afrika'da olmak üzere her yıl 1,5 milyon tondan fazla zirkon çıkarılmaktadır. Badodeleyitin çoğu Brezilya'da çıkarılır. Zirkonyum metali ticari olarak önce zirkonun zirkonyum klorüre dönüştürülmesi ve ardından klorürün magnezyum ile indirgenmesi ile üretilir.

Uygulama ve Kullanım Alanları

Zirkonyum nötronları emmez, bu da onu nükleer santrallerde kullanım için ideal bir malzeme yapar. Zirkonyumun %90'dan fazlası bu şekilde kullanılır. Nükleer reaktörler 100.000 metreden fazla zirkonyum alaşımlı boruya sahip olabilir. Niyobyum ile zirkonyum, düşük sıcaklıklarda süper iletkendir ve süper iletken mıknatıslar yapmak için kullanılır. Zirkonyum metal ince bir oksit tabakasıyla korunur ve bu da onu asitler, alkaliler ve deniz suyunun neden olduğu korozyona karşı olağanüstü dirençli hale getirir. Bu nedenle kimya endüstrisi tarafından yoğun olarak kullanılmaktadır.

Zirkon, çeşitli renklerde bulunan doğal, yarı değerli bir taştır. Vanadyum veya praseodim ile karıştırılmış zirkon, seramik sır için mavi ve sarı pigmentler yapında kullanılır.

Tarihi

Zirkonyum içeren taşlar eski zamanlarda zirkon olarak biliniyordu. 1789'da Alman kimyager Martin Klaproth bir zirkonu analiz etti ve zirkonyumu "toprak" zirkonyası olan oksit ZrO2 formunda ayırdı.

Klaproth saf metalin kendisini izole edemedi ve Humphry Davy de 1808'de elektrolizi denediğinde de başarısız oldu. İsveçli kimyager Jöns Berzelius potasyum heksaflorozirkonatı (K2ZrF6) potasyum metaliyle ısıttığında elementin izole edilmesi ile bir miktar zirkonyum elde etti.

Tamamen saf zirkonyum, yalnızca 1925'te Hollandalı kimyacılar Anton Eduard van Arkel ve Jan Hendrik de Boer tarafından zirkonyum tetraiodidin (ZrI4) ayrıştırılmasıyla üretildi. Bu günlerde metal, zirkonyum tetraklorürün (ZrCl4) magnezyum ile ısıtılmasıyla toplu olarak üretilmektedir.

Etimolojisi

Zirkonyum adı, İncil zamanlarından beri zirkon olarak adlandırılan altın renkli bir değerli taşı ifade eden Arapça zargun kelimesinden gelir.

Önlem ve Güven

Zirkonyumun bilinen bir biyolojik rolü olmamasına rağmen, insan vücudu ortalama olarak 250 miligram zirkonyum içerir ve günlük alımı, beslenme alışkanlıklarına bağlı olarak yaklaşık 4.15 miligramdır.[4] Zirkonyum doğada yaygın olarak ve tüm biyolojik sistemlerde bulunur; örneğin tam buğdayda 2,86 μg/g, kahverengi pirinçte 3,09 μg/g, ıspanakta 0,55 μg/g, yumurtalarda 1,23 μg/g ve kıymada 0,86 μg/g zirkonyum bulunur.[4] Ayrıca, zirkonyum ticari ürünlerde ve ayrıca su arıtmada yaygın olarak kullanılmaktadır. [5]

Reklamı Kapat

Zirkonyum tozuna kısa süreli maruz kalma tahrişe neden olabilir, ancak gözlerle teması tıbbi müdahale gerektirir. [6] Zirkonyum tetraklorüre sürekli maruz kalma, sıçanlarda ve kobaylarda ölüm oranının artmasına ve köpeklerde kan hemoglobin ve kırmızı kan hücrelerinin azalmasına neden olur. Bununla birlikte, ~%4 zirkonyum oksit içeren standart bir diyet verilen 20 sıçan üzerinde yapılan bir çalışmada, büyüme hızı, kan ve idrar parametreleri veya ölüm oranı üzerinde herhangi bir olumsuz etki görülmedi. [7]

İlginç Bilgiler ve Diğer

  1. Erime noktası 3371˚F veya 1855˚C'dir.
  2. Güney Afrika ve Avustralya bu metalin en bol kaynağına sahiptir.
  3. Zr, genellikle çelik gibi alaşımlarda sertleştirici olarak kullanılır.
  4. Son derece güçlü, sünek ve yumuşaktır.
  5. Sıradan sıcaklıklarda tutulduğunda, altıgen şeklinde sıkışık kristal yapıya sahiptir.
  6. Hem fiziksel hem de kimyasal özellikleri Titanyumunkilere çok benzer.
  7. Termal nötronları hemen absorbe etmez.
  8. Zirkonyum'a alaşım elementleri eklenebilir ve birçok farklı uygulama için mükemmel bir uyum sağlar.
Okundu Olarak İşaretle
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Tebrikler! 1
  • Muhteşem! 0
  • Bilim Budur! 0
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 0
  • Güldürdü 0
  • İnanılmaz 0
  • Umut Verici! 0
  • Merak Uyandırıcı! 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 06/05/2021 23:03:31 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/9881

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Reklamı Kapat
Güncel
Karma
Agora
Moleküler Biyoloji Ve Genetik
Video
İnsanlar
Makroevrim
Astronomi
Şiddet
Özel Görelilik
Sağlık
Tahmin
Uzay Görevleri
Doğa Olayları
Bilgisayar
Zihin
Olasılık
Doğa Yasaları
Yumurta
Sars
Ecza
Tıp
Işık Hızı
Duygu
2019-Ncov
Retrovirüs
Afrika
Canlı Cansız
Daha Fazla İçerik Göster
Daha Fazla İçerik Göster
Yazı Geçmişi
Okuma Geçmişi
Notlarım
İlerleme Durumunu Güncelle
Okudum
Sonra Oku
Not Ekle
Kaldığım Yeri İşaretle
Göz Attım

Evrim Ağacı tarafından otomatik olarak takip edilen işlemleri istediğin zaman durdurabilirsin.
[Site ayalarına git...]

Filtrele
Listele
Bu yazıdaki hareketlerin
Devamını Göster
Filtrele
Listele
Tüm Okuma Geçmişin
Devamını Göster
0/10000

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
Geri Bildirim Gönder
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, Evrim Ağacı'nda çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol
Sizi Takip Ediyor

Devamını Oku