الزيركون

الزركون هو معدن انتقالي رمادي فضي، وهو نوع من العناصر التي تكون مرنة وقابلة للدهن وتشكل بسهولة مركبات مستقرة. كما أنها مقاومة للغاية للتآكل. وقد استخدم الزركون وسبائكها لعدة قرون في مجموعة متنوعة من الطرق.

يتم استخدامه عادة في البيئات المسببة للتآكل. يمكن العثور على سبائك الزركون في الأنابيب والتجهيزات والمبادلات الحرارية. كما يستخدم الزركون في سبائك الصلب، والزجاج الملون، والطوب ، والسيراميك ، والمواد الكاشطة، والمصابيح الكهربائية، وخيوط المصباح، والأحجار الكريمة الاصطناعية وبعض مزيلات العرق.

تشمل الاستخدامات الأخرى للزركون المحولات الحفازة، وطابوق الفرن، وبواتق المختبر، والأدوات الجراحية، والزجاج التلفزيوني، وإزالة الغازات المتبقية من الأنابيب المفرغة، وكعامل للتصلب في السبائك مثل الصلب، يتم استخدام كربونات الزركونيوم لعلاج اللبلاب السام.

على الأرض، فإن مصادر الزركون هي في المقام الأول معدن الزركون و baddeleyite (ثاني أكسيد الزركونيوم)، والتي يتم استخراجها في الولايات المتحدة واستراليا والبرازيل وجنوب إفريقيا وروسيا وسريلانكا. وتبلغ الكمية الطبيعية من الزركونيوم في القشرة الأرضية 165 جزءًا في المليون حسب الوزن.

حقائق عن معدن الزركون:

ما يلي أهم المعلومات والحقائق عن معدن الزركون:

• العدد الذري (عدد البروتونات في النواة): 40.
• الرمز الذري (في الجدول الدوري للعناصر): Zr.
• الوزن الذري (متوسط كتلة الذرة): 91.22.
• الكثافة: 3.77 أونصة لكل بوصة مكعبة (6.52 غرام لكل سم مكعب).
• الحالة في درجة حرارة الغرفة: صلب.
• نقطة انصهار: 3،362 درجة فهرنهايت (1،850 درجة مئوية).
• نقطة الغليان: 7،952 فهرنهايت (4،400 درجة مئوية).
• عدد النظائر الطبيعية (ذرات من نفس العنصر مع عدد مختلف من النيوترونات): 5. وهناك أيضا 20 من النظائر الاصطناعية تم إنشاؤها في المختبر.
• معظم النظائر الشائعة: Zr-90 (51.5٪ من الوفرة الطبيعية) ، Zr-94 (17.38٪ من الوفرة الطبيعية) ،Zr-92 (17.15٪ من الوفرة الطبيعية) ، Zr-91 11.2٪) من الوفرة الطبيعية) ، Zr- 96 (2.8 في المائة من الوفرة الطبيعية).
• وفقا ل Lenntech، يتم إنتاج ما يقرب من 7000 طن من معدن الزركونيوم سنويا.
• الزركونيوم يجمع مع سيليكات لإنشاء الزركون شبه الكريمة الطبيعية ، الزركونيوم مع ثنائي أكسيد الكربون ينتج زركونيا مكعبة، والتي تستخدم عادة كبديل للماس.
• الزركونيوم له سمية منخفضة للغاية ويقدر أن البشر يتناولون حوالي 50 ميكروغرام (1.8 × 10-6 أوقية) في اليوم، ومعظمه يمر عبر الجهاز الهضمي دون امتصاصه.
• يتكون جسم الإنسان من الزركونيوم بحوالي 0.000001 في المائة.
• قد يكون استخدام زركونيوم الليثيوم مفيدًا في امتصاص غاز ثاني أكسيد الكربون الزائد في الغلاف الجوي.
• يعود تاريخ الصخور المحتوية على الزركون في أستراليا عام 2000 إلى 4.4 مليار سنة، وتبين نسبة نظائر الأكسجين (O16 / O18) أن الحياة قد بدأت على الأرض قبل 500 مليون سنة تقريبًا مما كان يُعتقد سابقًا، وفقًا لمقال كتبه جون Emsley ، كاتبة علوم ، نشرت في مجلة Nature في عام 2014.
• يمكن لمركب الزركونيوم أن يشتعل تلقائيا في الهواء، بسبب هذه الخاصية، يستخدم الزركونيوم المجفف في بعض الأحيان في الأجهزة المتفجرة.
• وفقا لمراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها، يمكن أن يسبب مسحوق الزركونيوم تهيج العين للتعرض على المدى القصير ويمكن أن تكون ضارة للرئتين للتعرض على المدى الطويل أو المتكررة.

ما هي استخدامات الزركون؟

• بسبب تحمله العالي للتآكل وقوته، فإن الزركون موجود في عدة مركبات في مختلف الاستخدامات الطبية.
• وفقا لمفهوم زركونيا، بدأ استخدام مركبات الزركونيوم في الطب في عام 1969 عندما تم استخدامه لتصنيع الأطراف الصناعية الورك.
• تم تطوير الأطراف الصناعية Zirconia ZrO2 كبديل للستان والصلب والألمنيوم، وكانت أكثر قدرة على التكيف مع التوافق الحيوي.
• ما يقرب من 300000 مريض على مدى العقود الأربعة الماضية مع الأطراف الاصطناعية زركونيا لم تظهر أي ردود سلبية.

الزركون للأسنان:

• كما يستخدم الزركون على نطاق واسع في مجال ترميم الأسنان، وفقا لمفهوم زركونيا، وعادة ما تستقر مع اليتريا (ZrO2Y2O3).
• يتمتع مركب اليتريا-زركونيا بالعديد من الفوائد على المواد الأخرى.
• إنه أكثر توافقاً مع جسم الإنسان ولديه ضعف قوة الانثناء وأربع مرات من مقاومة ضغط الفولاذ.
• كما أن لديه مقاومة أكبر لقواعد الأحماض الموجودة في العديد من الأطعمة.