زركونيوم

الزركونيوم أو الزرقون[4] (أو الزَّرْجَن،[5] رمزه الكيميائي العربي ج،[5] من الزَّرَجُون،[6] من الفارسية: زَر أي الذهب[7] وگُون أي لون،[8] ذلك أن لون الزّرجون أصفر ذهبي، وهو zirconium بالإنكليزية، علماً أن أصل الكلمة الإنكليزية، هو المصطلح العربي المتأصل من الفارسية) عنصر كيميائي له الرمز Zr والعدد الذري 40 في الجدول الدوري للعناصر.

نيوبيومزركونيومإتريوم
Ti

Zr

Hf
40Zr
المظهر
رمادي فلزي
الخواص العامة
الاسم، العدد، الرمز زركونيوم، 40، Zr
تصنيف العنصر فلز انتقالي
المجموعة، الدورة، المستوى الفرعي 4، 5، d
الكتلة الذرية 91.224 غ·مول−1
توزيع إلكتروني Kr]; 5s2 4d2]
توزيع الإلكترونات لكل غلاف تكافؤ 2, 8, 18, 10, 2 (صورة)
الخواص الفيزيائية
الطور صلب
الكثافة (عند درجة حرارة الغرفة) 6.52 غ·سم−3
كثافة السائل عند نقطة الانصهار 5.8 غ·سم−3
نقطة الانصهار 2128 ك، 1855 °س، 3371 °ف
نقطة الغليان 4682 ك، 4409 °س، 7968 °ف
حرارة الانصهار 14 كيلوجول·مول−1
حرارة التبخر 573 كيلوجول·مول−1
السعة الحرارية (عند 25 °س) 25.36 جول·مول−1·كلفن−1
ضغط البخار
ض (باسكال) 1 10 100 1 كيلو 10 كيلو 100 كيلو
عند د.ح. (كلفن) 2639 2891 3197 3575 4053 4678
الخواص الذرية
أرقام الأكسدة 4, 3, 2, 1,[1]
(أكاسيده مذبذبة)
الكهرسلبية 1.33 (مقياس باولنغ)
طاقات التأين الأول: 640.1 كيلوجول·مول−1
الثاني: 1270 كيلوجول·مول−1
الثالث: 2218 كيلوجول·مول−1
نصف قطر ذري 160 بيكومتر
نصف قطر تساهمي 7±175 بيكومتر
خواص أخرى
البنية البلورية نظام بلوري سداسي مرصوص
المغناطيسية مغناطيسية مسايرة[2]
مقاومة كهربائية 421 نانوأوم·متر (20 °س)
الناقلية الحرارية 22.6 واط·متر−1·كلفن−1 (300 كلفن)
التمدد الحراري 5.7 ميكرومتر·متر−1·كلفن−1 (25 °س)
سرعة الصوت (سلك رفيع) 3800 متر/ثانية (20 °س)
معامل يونغ 88 غيغاباسكال
معامل القص 33 غيغاباسكال
معامل الحجم 91.1 غيغاباسكال
نسبة بواسون 0.34
صلادة موس 5.0
صلادة فيكرز 903 ميغاباسكال
صلادة برينل 650 ميغاباسكال
رقم CAS 7440-67-7
النظائر الأكثر ثباتاً
المقالة الرئيسية: نظائر الزركونيوم
النظائر الوفرة الطبيعية عمر النصف نمط الاضمحلال طاقة الاضمحلال MeV ناتج الاضمحلال
88Zr مصطنع 83.4 يوم ε - 88Y
γ 0.392 -
89Zr مصطنع 78.4 ساعة ε - 89Y
β+ 0.902 89Y
γ 0.909 -
90Zr 51.45% 90Zr هو نظير مستقر وله 50 نيوترون
91Zr 11.22% 91Zr هو نظير مستقر وله 51 نيوترون
92Zr 17.15% 92Zr هو نظير مستقر وله 52 نيوترون
93Zr نادر 1.53×106 سنة β 0.060 93Nb
94Zr 17.38% 1.1×1017 سنة ββ - 94Mo
96Zr 2.8% 2.0×1019 سنة[3] ββ 3.348 96Mo

يوجد عنصر الزركونيوم بشكل واسع في الطبيعة بنسبة توافر تبلغ 28 من الألف في المائة ويحتل المرتبة ال11 في التواجد في الطبيعة قيل عناصر آخر كثيرة مشهورة يتواجد في الطبيعة في شكل معدنين رئيسين وهما الزركون(Zr,Hf) SiO4 واكسيد الزركونيوم (Zr,Hf)O2 يستخدم بشكل أساسي في المفاعلات النووية بسبب ان له مساحة مقطع صغيرة للتفاعل مع النيترونات .

نظرا لنقطة انصهار الزكونيوم العالية التي تبلغ 2550 درجة مئوية [9], وصلابته الشديدة وقلة فاعليته الكيميائية ، فهو من أقدم المعادن الموجودة على الأرض . وهو يوجد أحيانا في طبقات أرضية غنية ب اليورانيوم و الثوريوم مما يجعله صالحا للاستناد عليه في التأريخ الجيولوجي . يعود أقدم الصخور التي عثر عليها في أستراليا التي تحتوي على بلورات الزركونيوم إلى 5و4 مليار سنة سبقت.

الاسم

تأثيل اسم العنصر الأوروبي (باللاتينية: Zirconium) يرجع لأصل أوستائي (أبستاقي) نسبة للون الذهبي، ثم عبر المصطلح الفارسية والعربية بهجاء «زرقون» وكان يعني الزنجفر.[10]

النظائر

يوجد للمعدن عدة نظائر مهمة أهمها 91Zr و 92Zr و 93Zr و 94Zr و90Zr

سبائك الزركونيوم

يمكن إضافة معادن أخرى إلى الزركونيوم مثل Snو Crو Fe و Niو Nb وذلك لتحسين خواصه الميكانيكية ومقاومته للتآكل والصدأ

أشهر هذه السبائك

زالكوري 2 Zircaloy 2 وتتكون من النيكل والكروم والحديد والقصدير وزالكوري 4.

استخداماته

يستخدم الزركونيوم في صورة معدن في تغليف أعمدة وقود المفاعلات النووية وحمايتها من حرارة التفاعلات النووية العالية.

اقرأ أيضاً

المراجع

  1. "Zirconium: zirconium(I) fluoride compound data". OpenMOPAC.net. اطلع عليه بتاريخ 10 ديسمبر 2007.
  2. Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
  3. Pritychenko، Boris; V. Tretyak. "Adopted Double Beta Decay Data". National Nuclear Data Center. اطلع عليه بتاريخ 11 فبراير 2008. Cite uses deprecated parameter |coauthors= (مساعدة)
  4. هيئة الإذاعة البريطانية
  5. فيصل أُخَي. العناصر الكيميائية: فكرة تصنيفها الدوري. مجلة الفيصل العلمية، المجلد 3 ، العدد 1، ربيع الآخر \ جمادى الآخرة 1426 هـ، مايو \ يوليو 2005. صفحات 16 - 25.
  6. ابن منظور، لسان العرب، مادة (زرجن).
  7. ترجمة كلمة زر الفارسية على موقع المعجم الفارسي الإنكليزي الشامل. (تاريخ الاطلاع: 5 نوفمبر 2017)
  8. ترجمة كلمة زر گون الفارسية على موقع المعجم الفارسي الإنكليزي الشامل. (تاريخ الاطلاع: 5 نوفمبر 2017)
  9. قالب:Acros.
  10. etymonline.com نسخة محفوظة 02 يوليو 2016 على موقع واي باك مشين.
    • بوابة العناصر الكيميائية
    • بوابة الكيمياء
    This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.