Cirkonio savitasis svoris, savybės, naudojimas ir reikšmių lentelė

Cirkonis yra periodinės cheminių elementų lentelės penktojo periodo ketvirtosios grupės šalutinio pogrupio elementas. Grynas cirkonis – blizgus pilkas metalas su sidabriniu atspalviu. Jis pasižymi puikiu atsparumu korozijai ir dideliu plastiškumu.

Ši medžiaga turi dvi atmainas: cirkonį su heksagonine tankiai supakuota gardele (alfa cirkonį) ir cirkonį su tūrio centruota kubine gardele. Iš vienos atmainos į kitą metalas pereina esant 863 °C temperatūrai.

Cirkonio savitojo svorio lentelė

Šios medžiagos masė priklauso nuo tokio parametro kaip cirkonio savitasis svoris. Kadangi medžiaga sudėtinga, jos savitojo svorio lauko sąlygomis apskaičiuoti neįmanoma. Ši procedūra atliekama specialiose chemijos laboratorijose. Tačiau vidutinis savitasis svoris yra žinomas ir sudaro 6,506 g/cm³.

Kad būtų lengviau apskaičiuoti cirkonio masę ir savitąjį svorį, toliau pateikta šių reikšmių bei kitų dydžių skirtingose matavimo sistemose lentelė.

Cirkonio savybės

Cirkonio tankis yra 6,506 g/cm³, jam būdinga gera šiluminė talpa esant 25–100 °C temperatūrai ir didelė elektrinė varža. Cirkonio lydymosi temperatūra yra 1855 °C, o virimo temperatūra – 4409 °C.

Gryna šios rūšies medžiaga yra plastiška, lengvai apdirbama valcuojant, štampuojant ir kalant bei kitais karštojo ir šaltojo apdirbimo būdais. Kai deguonies kiekis viršija 0,2 procento, medžiagos negalima apdirbti šaltuoju slėgiu. Trapi struktūra gali susidaryti dėl sudėtyje esančio azoto, anglies, deguonies ir vandenilio.

Kompaktiškas cirkonis 200–400 °C temperatūroje lėtai oksiduojasi ir pasidengia cirkonio dioksido plėvele. Aukštesnėje nei 800 °C temperatūroje jis aktyviai reaguoja su oro deguonimi.

Dėl apsauginės cirkonio dioksido plėvelės kompaktiškas cirkonis yra atsparus vandenyje, vandens garuose ir daugelyje rūgštinių terpių. Tačiau jo atsparumas priklauso nuo koncentracijos, temperatūros ir priemaišų: ypač pavojingos fluoridų turinčios terpės ir vandenilio fluorido rūgštis, ardančios apsauginę plėvelę. Chemiškai atsakingomis sąlygomis reikia vadovautis konkretaus lydinio ir terpės duomenimis.

Cirkonis priskiriamas paramagnetiniams metalams.

Cirkonio naudojimas

Cirkonis ir jo lydiniai plačiai naudojami įvairiose srityse. Iš pagrindinių krypčių verta išskirti šias:

• Naudojamas branduolinėje energetikoje šilumą išskiriančioms rinklėms ir elementams bei kitoms branduolinių reaktorių konstrukcijoms gaminti.
• Naudojamas metalurgijoje kaip ligatūros medžiaga, nes puikiai pašalina azotą ir deoksiduoja. Su cirkoniu taip pat gaminami labai atsparūs karščiui ir tvirti lydiniai, kurių elektrinis laidumas sumažėja nedaug.
• Cirkonio milteliai ir smulkios drožlės naudojami pirotechnikos mišiniuose, signalinėse priemonėse ir specialiuose cheminiuose šviesos šaltiniuose. Kompaktiškas metalas ir smulkūs milteliai elgiasi skirtingai: milteliai gali lengvai užsiliepsnoti, todėl būtinos griežtos saugos priemonės.
• Naudojamas specialiuose lydiniuose ir junginiuose elektrotechnikai, vakuuminei technikai ir mokslinei įrangai, kai svarbus atsparumas korozijai, medžiagos grynumas ir savybių stabilumas.
• Naudojamas medicinoje įvairių rūšių protezams ir chirurginiams instrumentams gaminti, nes puikiai atsparus biologinių terpių poveikiui, net geriau nei titanas.