Tüm Reklamları Kapat

Zirkonyum

Zirkonyum Nedir? Özellikleri Nelerdir ve Nerelerde Kullanılır?

2dk
Zirkonyum
Zirkonyum
Wikipedia
Evrim Ağacı Akademi: Periyodik Cetvel ve Elementler Yazı Dizisi
Bu yazı, Periyodik Cetvel ve Elementler yazı dizisinin 40. yazısıdır. Bu yazı dizisini okumaya, serinin 1. yazısı olan “Hidrojen” başlıklı yazıdan başlamanı öneririz.
Tüm Reklamları Kapat
Zirkonyum
Periyodik tabloda görTüm özellikleri Periodum'da
  • 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 (0.002)
  • Blok d
  • Kategori Geçiş metali
  • Görünüm Gümüşümsü beyaz
  • Atomik Yarıçap 155 pm
  • Kaynama Sıcaklığı 4650 K
  • Erime Sıcaklığı 2128 K
  • Yoğunluk (Oda Sıcaklığında) 6520 kg/m³
Bulunma Sıklığı
  • Dünya Kabuğunda 0.00017 kg/kg
  • Şehir Toprağında 0 mg/kg (ppm)
  • Meteoritlerde 0.00066 %
  • Deniz Suyunda 3.0E-11 kg/L
  • İnsan Vücudunda 1.0E-6 %
  • Güneş'te 1.1E-5 silisyuma göre mol oranı
  • Güneş Sistemi'nde 1.1E-5 silisyuma göre mol oranı
Elastik Özellikler
  • Kayma (Shear) Modülü 33 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 hazırlandı. Bütün elementleri Periyodik Tablo'da inceleyebilirsin.

Bu Makalede Neler Öğreneceksin?

Bu bölümü yapay zekâ hazırlar.
  • Zirkonyum, parlak gri-beyaz renkli, korozyona dayanıklı ve nükleer reaktörlerde nötronları emmediği için yaygın olarak kullanılan güçlü bir geçiş metalidir.
  • Zirkonyum metali, başta Avustralya ve Güney Afrika olmak üzere zirkon minerallerinden üretilir ve %90'dan fazlası nükleer enerji sektöründe kullanılır.
  • Saf zirkonyumun erime noktası 1855°C olup, kimya endüstrisinde korozyona dayanıklılığı nedeniyle tercih edilir ve alaşımlarda sertleştirici olarak işlev görür.

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]

Tüm Reklamları Kapat

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.

Tüm Reklamları Kapat

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]

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.
Rastgele Yazıya Git
24
Alt Başlıklar
MAKALE SONRASI

Bu makale üzerine konuşmaya devam et

Topluluk sohbetine katıl, yorum bırak veya ayrıntılı bir soru sor.

Bilimsel bir hata mı gördün?

Bu makaleyle ilgili sorular

Bu Makale Sana Ne Hissettirdi?
  • Tebrikler!
    Tebrikler!
    5
  • Bilim Budur!
    Bilim Budur!
    3
  • İnanılmaz
    İnanılmaz
    2
  • Merak Uyandırıcı!
    Merak Uyandırıcı!
    2
  • Mmm... Çok sapyoseksüel!
    Mmm... Çok sapyoseksüel!
    1
  • Muhteşem!
    Muhteşem!
    0
  • Güldürdü
    Güldürdü
    0
  • Umut Verici!
    Umut Verici!
    0
  • Üzücü!
    Üzücü!
    0
  • Grrr... *@$#
    Grrr... *@$#
    0
  • İğrenç!
    İğrenç!
    0
  • Korkutucu!
    Korkutucu!
    0
Kaynaklar ve İleri Okuma
Tüm Reklamları Kapat

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

Şu iki siteden biriyle hemen destek olabilirsin:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracıyla 01.11.2026 08:47:04 tarihinde oluşturuldu. Evrim Ağacı'ndaki içerikleri birden fazla editör sürekli gözden geçiriyor, güncelliyor ve geliştiriyor. Bu çıktıdan sonraki güncellemeleri görmek ve içeriğin en güncel hâlini okumak için şu adrese git: evrimagaci.org/s/9881

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı sürece izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş hâlleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz.

Keşfetmeye Devam Et