Zirkonyum Elementi

 

Zirkonyum; sembolü Zr, atom numarası 40 ve atom ağırlığı 91,224 g/mol olan kimyasal bir elementtir. Oda sıcaklığında katı halde bulunan parlak, beyazımsı gri renkte, genleşebilen ve dövülebilen bir metaldir. Saflığının az olduğu halinde ise sert ve kırılgan olabilmektedir. Ayrıca toz formunda oldukça yanıcı bir metal olan zirkonyum, katı halinde ise daha az yanıcı olmaktadır. Zirkonyum asitlere, tuzlu sulara, alkalilere karşı oldukça dayanıklıdır. Erime noktası 1855 derece, kaynama noktası ise 4371 derecedir. Zirkon içerisinde her zaman 1/50 oranında hafnium (Hf) elementi de bulunur. Zirkonyum heksagonal kristal formunda bir yapı gösterir ve sıcaklığa ve korozyona karşı çok dirençlidir. Birçok farklı bileşik halinde de bulunabilir. Zirkonyumun yaklaşık %75’e varan kısmı Avustralya ve Güney Afrika ülkelerinde yapılmaktadır. Dünya’da en çok Avustralya topraklarında bulunur ancak Avustralya’nın yanı sıra Brezilya, Rusya, Güney Afrika ve ABD topraklarında da yer almaktadır. Dünya’da yaklaşık 60 milyon ton zirkonyum olduğu tahmin edilmektedir ve ayrıca S-tipi yıldızlarda da bulunduğu bilinmektedir. Meteor parçalarında da zirkonyum parçalarına rastlanmıştır.

Zirkonyum metali ilk olarak 1789 yılında Martin Heinrich Klaproth tarafından keşfedilmiştir. 1824 yılında ise Jons Jakob Berzelius tarafından izole edilmiştir. Bilinen mineralleri zirkon (ZrSiO₄) ve baddeleyit (ZrO₂) tir. Baddeleyit'in (1892’de Sri Lanka’da keşfeden Joseph Baddeley’in isminden) eşanlamlıları zirkonyum oksit, zirkonyum dioksit ve zirkonya'dır. Dolayısı ile kelime yapısı itibarı ile benzeşen, ancak farklı kimyasal komposizyonlar olan zirkon ve zirkonya birbirlerine karıştırılmamalıdır.

Zirkonyum metali korozyona dayanıklılığı ve nötron absorplama özelliğinin çok olması nedeniyle nükleer reaktörlerin yapı malzemesi olarak kullanılır. Zirkonyum tedariğinin %1’lik kısmı nükleer reaktörlerin kaplamasına gider.

Zirkonyum metali ısıya direncin gerekli olduğu uzay araçlarında kullanılır. Jet motorlarında ve sabit gaz türbinlerinde yakıcılar, bıçaklar ve kanatlar gibi yüksek sıcaklık parçaları, genellikle zirkonya ve itriyum karışımından oluşan ince seramik tabakalar tarafından daha fazla korunduğu için tercih edilmektedir.

Zirkonyumun çoğu korozyona karşı mükemmel dayanıklılığa sahip olması nedeniyle, cerrahi aletler, hafif filamentler ve saat kutuları gibi agresif ortamlara maruz kalan malzemelerde bir alaşım maddesi olarak kullanılır ayrıca Zirkonyumun yüksek sıcaklıklarda oksijen ile yüksek reaktivitesi, patlayıcı primerler ve vakum tüplerindeki alıcılar gibi bazı özel uygulamalarda kullanılır. Yanan zirkonyum ise bazı fotografik flaş ampullerde ışık kaynağı olarak kullanılmaktadır.

Zirkonyum taşıyan bileşikler, Diş implantları ve kronlar, diz ve kalça protezleri, orta kulak kemikçik zincir rekonstrüksiyonu ve diğer restoratif ve protez cihazlar da dahil olmak üzere birçok biyomedikal uygulamada kullanılır.

Kılıçoğlu Anadolu Lisesi öğrencisi Gökçe Naz - EKAL teşekkür ederiz yazın için.

Kaynaklar: https://tr.wikipedia.org/