什么是锆，它在哪里使用？

最古老的金属具有独特的特性，在生活的各个领域都需要。随着新生产技术的发展，锆的普及程度只会越来越高。 历史数据，以及化学元素的性质和组成，将有助于解开这个谜团。

在 D. I. Mendeleev 的名表中，锆的原子序数对应于 40，其名称为 Zr。 锆属于第4组，处于第5期。原子的质量为 91.22 g/mol。一个原子的半径相当于 160 皮米。中心是原子核，还有中子、质子。一个原子有 5 个轨道，包含 40 个电子。天然材料以氧化物、盐或硅酸盐的形式存在。从外部看，金属看起来像钢。金属元素的成分可能包含额外的杂质，因此会获得不同的颜色和色调。

锆应与锆石和立方氧化锆区分开来。 事实上，锆是一种类似于钢的金属。 锆石是一种天然存在的石头，类似于黄金。它含有锆原子。

据科学家称，锆是最古老的化学成分，形成于 35 亿年前。在地壳的最深处已经发现了它的踪迹。 在研究矿物锆石的过程中，一位德国科学家 Klaproth 能够分离出一种不溶性浓缩物二氧化锆。 这件事发生在 1789 年。

1824 年，瑞典科学家 Berzelius 能够将锆作为游离元素分离出来。 1925年才获得纯化学元素。这是由荷兰化学家 Anton Edurard van Arkel 完成的。化学元素本身名称的来源仍然未知。有一种观点认为应该在阿拉伯语中寻找根源。有一种观点认为这个名字来自波斯语。

银色金属具有良好的延展性。锆耐腐蚀，碱性溶液，在酸性环境中不分解。易于通过轧制、锻造或轧制加工。 在外部，这种材料有一层看不见的涂层，可以可靠地防止气体、蒸汽和水的影响。 该元素耐高温、氨、酸、碱。

在粉末状态下，即使在常温下，化学元素也具有爆炸性，很容易点燃。 应当注意，该元素可用作杂质。它被添加到各种合金的成分中。这增加了所得材料的强度特性和耐磨性。然而，在化学元素中添加任何杂质都是不可接受的，因为它会显着恶化其特性。

• 在 20°C 的温度下，锆的密度为 6.5 g/cm3。
• 强度为 175 兆帕。
• 弹性指数为96 MPa。
• 熔点1855℃。
• 沸点约为 4350 摄氏度。
• 导热系数为 300 K。
• 锆加热时会磁化。
• 在其纯粹的形式中，该元素是塑料的。然而，以氮、氧、氢、碳的形式添加杂质会使材料变脆。
• 布氏硬度为 640-670 MN/m2。该指标受氧气存在的影响很大。越多，硬度越大。锆硬度高，不能加压加工。与氧气的相互作用是由温度指标的增加引起的。
• 锆在温度高达 300 摄氏度的水中是稳定的。
• 维氏硬度范围为 600 至 1700 MPa。

• 锆的氧化态最高，为+4。在存在以氯、溴形式存在的杂质时，可以在金属中发现较低的氧化指数。氧化发生在 200-400 摄氏度的温度下。
• 当元素被加热到 250 摄氏度及以上时，氢被吸收，从而形成具有金属特性的杂化物。
• 与卤素的相互作用促进卤化锆的形成。
• 氧化物在 500 摄氏度及以上的温度下形成。
• 电负性为零。
• 共价半径为 145 pm。

锆是从精矿中开采出来的。它通常以氧化物、硅酸盐的形式存在。作为纯化学元素，它不存在于地壳中。在自然界中，您可以找到锆石、斜锆石。一种化学元素的沉积物遍布世界各地。大额存款很少见。 大量矿床分布在澳大利亚、巴西、印度、南非。在 在俄罗斯，摩尔曼斯克、托木斯克、坦波夫、下诺夫哥罗德地区被认为拥有丰富的矿石储量。就锆储量而言，排名第一的是科拉半岛。

通常在矿石中，与锆一起存在具有相似性质的铪。 每个元素单独具有有价值的特性，但它们的组合是不可接受的，因为它使天然材料不适合使用。为了将一种化学元素与另一种分离，使用了多级纯化系统。这显着提高了锆生产的价格。在工业上，使用二氧化锆精矿，它是通过选矿获得的。

有多种方法可以提取金属。

• 氯化物。 Kroll 方法基于二氧化锆的氯化。进一步纯化，用镁修复。该方法的频繁使用是由于其相对便宜的成本。有 2 种氯化方式。直接法在 900 至 1000 摄氏度的温度下进行。第二种方法是在 400 至 900 摄氏度的温度下对初始混合物进行氯化。
• 氟化物。 该方法包括在 600 至 700 摄氏度的温度下烧结锆与钾的浓缩混合物。将所得浓缩物碱化并提纯。接着，对熔体进行电解，分离金属成分。
• 碱性。 该方法旨在分离二氧化锆。为了获得金属元素，进行氟化物或氯化物的方法。通过碱化过程，锆转化为可溶性成分。这通过例如用碳酸钙和氯化钙的混合物在1000至1300℃的温度下烧结来完成。然后进行碱化、纯化、水解和煅烧。因此，锆是在实验室中获得的。棒由最终产品形成，然后进入生产阶段。

根据应用的不同，化学元素可以呈现为带有银色色调的硬质合金或蓝色粉末。从化学元素合成的宝石可以有不同的色调。颜色的描述，其强度取决于杂质的数量和类型，例如铈、钛、铒、铬。 此外，作为锆石一部分的硅酸锆，有以下几种。

• 风信子。 它有棕色、红色或粉红色。
• 马塔拉钻石。 透明石头没有颜色，在马塔拉岛上开采。
• 行话。 它的特点是稻草色的金色。
• 星光。 带有蓝色色调的透明石头。
• 马拉孔。 有深褐色。

根据化学元素的类型和状态，其用途在生活的各个领域都很常见。

• 金属用于工业用途、珠宝和日常生活中。
• 工业上使用较多的是锆石、硅酸锆、二氧化锆、斜锰矿。
• 在冶金工业中，一种化学元素用于合金钢。它被添加到合金中以提高质量。由于锆，强度增加，切割过程更容易。
• 在烟火制造中，锆以粉末形式使用。当混合物燃烧时，没有烟雾，所以它被用来制造烟花、礼炮。
• 在化学工业中，锆用于制造耐磨陶瓷。
• 这种金属已广泛用于制造军事装备，例如用于制造遥控炸弹、子弹、带照明的火箭。金属合金是核反应堆设计的一个组成部分。
• 珐琅、陶瓷、釉料的制作也离不开锆的参与。在这种情况下，使用氧化锆。它不会变暗，外观美观，提高产品质量。
• 这种金属用于鞣制皮革。在这种情况下，使用具有硫酸盐的化合物。
• 在工程工业中，金属用于制造泵和阀门。
• 与铅围裙不同，即使是薄金属片也能更有效地防止 X 射线的穿透。
• 由于金属的愈合特性，它被用于各种医学领域。
• 锆成分不会引起过敏反应、排斥反应，它们具有耐磨性、强度、可塑性。它们在创伤学中用于治疗各种骨折。
• 二氧化锆在牙科中的广泛使用是由于在暴露于软组织或骨骼结构时没有刺激因素。器械、牙科植入物、牙冠、订书钉、板、夹、缝合材料均由金属制成。
• 由二氧化锆和立方氧化锆制成的首饰不仅以其精美的外观而闻名，而且还因其对全身的有益作用而闻名。
• 经常佩戴手镯或腰带对皮肤病有治疗作用，如湿疹、皮炎、牛皮癣。金属使血压正常化，充满活力，缓解失眠。锆有助于改善肌肉骨骼系统疾病的状况。
• 此外，金属具有杀菌作用。它以快速治愈伤口的能力而闻名。如果在耳垂穿孔后立即戴上锆耳环，愈合会更快。
• 有一种观点认为，这种化学元素可以减轻疼痛，对心血管系统有益，改善呼吸，对抗肠道感染、病毒，并具有抗癌作用。
• 该化学元素被积极用于治疗内分泌系统疾病的石疗法。

有一种观点认为，根据配色方案，对身体的影响会有所不同。

• 对于感冒，建议使用黑色金属。
• 如果食欲不振，带有红色调的元素会有所帮助。
• 棕色用于清洁身体。
• 透明矿物质或蓝色石头有助于恢复新陈代谢。

陶器由锆制成，例如杯子、勺子、玻璃杯和其他器具。 此外，这种金属还用于光学元件，该光学元件专为在极端条件下运行而设计，例如在高温或其突变条件下。 Fianites具有很大的折射角，用于制造镜片。另外，应该提到金属在珠宝中的使用。在古代，锆石被称为“不完美的钻石”，因为经过切割后，它们的光辉比天然宝石更褪色。

应当指出的是 小石头用于珠宝，因为它们在辐射方面更安全。 它们略带颜色，有轻微的透明度。大石头的特点是放射性过度。它们不透明且颜色鲜艳。这种石头不能在家中储存、切割或运输。锆用于制造戒指、耳环、王冠、吊坠、吊坠。他们经常在产品中制造金属嵌件，进行喷涂。

适当的保养和存放将使珠宝保持其原始形状。建议使用蘸有肥皂水的布进行清洁。然后将产品在水下洗涤，擦干，用法兰绒抛光。宝石最好与其他珠宝分开存放。这将避免机械损坏。

为了不误认产品的真伪，应注意以下几点。

• 光线折射的结构。它必须是多方面的。
• 金属光泽的存在。它的特点是均匀。
• 存在淡黄色夹杂物。

在中世纪，西班牙珠宝商使用具有高放射性的锆石制作独特的珠宝。 从外观上看，它们很容易让人联想到宝石。 佩戴这样的首饰是极其危险的。即使在古代，人们也注意到，长时间佩戴大型深色宝石会导致其主人即将死亡。风信子以这种花命名。根据神话，阿波罗从一个名叫风信子的年轻人的血中长出了一朵花，阿波罗非常爱他。

由于亮度、不同颜色的存在，宝石很容易与钻石、蓝宝石、碧玺或黄玉混淆。 这经常被诈骗者使用，将珠宝假冒为珠宝。亚洲的居民崇拜石头并赋予它神奇的特性。对他们来说，他是一个护身符。护身符和吊坠是用它制成的。

在印度，石头被赋予了控制太阳、月亮的能力。人们相信护身符可以帮助科学家、商人、流浪者和商业爱好者。占星家还提请注意石头的独特特性。在他们看来， 锆适合白羊座、摩羯座、水瓶座。 金牛座、天秤座、射手座、巨蟹座如果不能完全避免的话，应该限制它的佩戴。

所以， 带有金属光泽的黄色或蓝色矿物是水瓶座的理想选择。 佩戴该产品有助于发展直觉、分析能力和精致品味的外观。但摩羯座适合蓝色调的石头，建议佩戴在左侧。这加强了神奇的联系。稻草或红色宝石更适合白羊座。佩戴该产品有助于发展神奇的能力、注意力和谨慎。