Massa jenis zirkonium, sifat, dan kegunaannya

Zirkonium adalah unsur kimia periode 5, golongan 4 pada tabel periodik. Dalam bentuk unsur, zirkonium merupakan logam abu-abu mengilap dengan rona keperakan. Logam ini sangat tahan korosi dan memiliki keuletan tinggi.

Zirkonium mempunyai dua bentuk kristal: alfa-zirkonium berstruktur heksagonal rapat dan beta-zirkonium berstruktur kubik berpusat badan. Peralihan antarbentuk terjadi pada suhu 863 °C.

Tabel massa jenis zirkonium

Massa produk ditentukan oleh massa jenis zirkonium. Pengukuran presisi dilakukan di laboratorium, sedangkan nilai rata-rata yang digunakan adalah 6,506 g/cm³.

Tabel berikut menunjukkan massa jenis dan berat satu meter kubik zirkonium.

Sifat zirkonium

Zirkonium memiliki massa jenis 6,506 g/cm³, kapasitas panas yang baik pada suhu 25–100 °C, dan hambatan listrik yang tinggi. Titik leburnya sekitar 1.855 °C dan titik didihnya sekitar 4.409 °C.

Zirkonium murni bersifat ulet dan dapat diproses melalui rolling, stamping, penempaan, serta pengerjaan panas dan dingin lainnya. Jika kandungan oksigen melebihi 0,2%, material tidak dapat dibentuk dengan tekanan dingin. Nitrogen, karbon, oksigen, dan hidrogen dapat membuat strukturnya rapuh.

Zirkonium padat teroksidasi perlahan pada suhu sekitar 200–400 °C dan membentuk film zirkonium dioksida. Di atas 800 °C, logam bereaksi kuat dengan oksigen udara.

Film zirkonium dioksida membuat logam padat tahan terhadap air, uap, dan banyak lingkungan asam. Ketahanan tetap bergantung pada konsentrasi, suhu, dan pengotor. Fluorida serta asam fluorida sangat berbahaya karena merusak film pelindung. Kondisi kimia kritis memerlukan data untuk paduan dan lingkungan tertentu.

Zirkonium merupakan logam paramagnetik.

Penggunaan zirkonium

Zirkonium dan paduannya digunakan dalam berbagai bidang:

• Dalam energi nuklir untuk perangkat bahan bakar, elemen terkait, dan komponen reaktor lainnya.
• Dalam metalurgi sebagai master alloy karena mampu mengikat nitrogen dan berfungsi sebagai deoksidator. Zirkonium juga digunakan untuk membuat paduan tahan panas dan kuat dengan penurunan konduktivitas listrik yang relatif kecil.
• Serbuk dan geram halus digunakan dalam komposisi piroteknik, alat pemberi sinyal, dan sumber cahaya kimia khusus. Serbuk halus mudah menyala sehingga memerlukan pengamanan ketat.
• Paduan dan senyawanya digunakan dalam teknik listrik, teknologi vakum, serta peralatan ilmiah yang memerlukan ketahanan korosi, kemurnian, dan kestabilan sifat.
• Dalam kedokteran untuk berbagai prostesis dan instrumen bedah karena tahan terhadap media biologis; sumber menyatakan ketahanannya bahkan melampaui titanium.