Циркониум

Од Википедија — слободната енциклопедија
Прејди на прегледникот Прејди на пребарувањето
Циркониум  (40Zr)
Zirconium crystal bar and 1cm3 cube.jpg
Општи својства
Име и симболциркониум (Zr)
Изгледсребренобел
Циркониумот во периодниот систем
Водород (двоатомски неметал)
Хелиум (благороден гас)
Литиум (алкален метал)
Берилиум (земноалкален метал)
Бор (металоид)
Јаглерод (повеќеатомски неметал)
Азот (двоатомски неметал)
Кислород (двоатомски неметал)
Флуор (двоатомски неметал)
Неон (благороден гас)
Натриум (алкален метал)
Магнезиум (земноалкален метал)
Алуминиум (слаб метал)
Силициум (металоид)
Фосфор (повеќеатомски неметал)
Сулфур (повеќеатомски неметал)
Хлор (двоатомски неметал)
Аргон (благороден гас)
Калиум (алкален метал)
Калциум (земноалкален метал)
Скандиум (преоден метал)
Титан (преоден метал)
Ванадиум (преоден метал)
Хром (преоден метал)
Манган (преоден метал)
Железо (преоден метал)
Кобалт (преоден метал)
Никел (преоден метал)
Бакар (преоден метал)
Цинк (преоден метал)
Галиум (слаб метал)
Германиум (металоид)
Арсен (металоид)
Селен (повеќеатомски неметал)
Бром (двоатомски неметал)
Криптон (благороден гас)
Рубидиум (алкален метал)
Стронциум (земноалкален метал)
Итриум (преоден метал)
Циркониум (преоден метал)
Ниобиум (преоден метал)
Молибден (преоден метал)
Технициум (преоден метал)
Рутениум (преоден метал)
Родиум (преоден метал)
Паладиум (преоден метал)
Сребро (преоден метал)
Кадмиум (преоден метал)
Индиум (слаб метал)
Калај (слаб метал)
Антимон (металоид)
Телур (металоид)
Јод (двоатомски неметал)
Ксенон (благороден гас)
Цезиум (алкален метал)
Бариум (земноалкален метал)
Лантан (лантаноид)
Цериум (лантаноид)
Празеодиум (лантаноид)
Неодиум (лантаноид)
Прометиум (лантаноид)
Самариум (лантаноид)
Европиум (лантаноид)
Гадолиниум (лантаноид)
Тербиум (лантаноид)
Диспрозиум (лантаноид)
Холмиум (лантаноид)
Ербиум (лантаноид)
Тулиум (лантаноид)
Итербиум (лантаноид)
Лутециум (лантаноид)
Хафниум (преоден метал)
Тантал (преоден метал)
Волфрам (преоден метал)
Рениум (преоден метал)
Осмиум (преоден метал)
Иридиум (преоден метал)
Платина (преоден метал)
Злато (преоден метал)
Жива (преоден метал)
Талиум (слаб метал)
Олово (слаб метал)
Бизмут (слаб метал)
Полониум (слаб метал)
Астат (металоид)
Радон (благороден гас)
Франциум (алкален метал)
Радиум (земноалкален метал)
Актиниум (актиноид)
Ториум (актиноид)
Протактиниум (актиноид)
Ураниум (актиноид)
Нептуниум (актиноид)
Плутониум (актиноид)
Америциум (актиноид)
Кириум (актиноид)
Берклиум (актиноид)
Калифорниум (актиноид)
Ајнштајниум (актиноид)
Фермиум (актиноид)
Менделевиум (актиноид)
Нобелиум (актиноид)
Лоренциум (актиноид)
Радерфордиум (преоден метал)
Дубниум (преоден метал)
Сиборгиум (преоден метал)
Бориум (преоден метал)
Хасиум (преоден метал)
Мајтнериум (непознати хемиски својства)
Дармштатиум (непознати хемиски својства)
Рентгениум (непознати хемиски својства)
Копернициум (преоден метал)
Нихониум (непознати хемиски својства)
Флеровиум (слаб метал)
Московиум (непознати хемиски својства)
Ливермориум (непознати хемиски својства)
Тенесин (непознати хемиски својства)
Оганесон (непознати хемиски својства)
Ti

Zr

Hf
итриумциркониумниобиум
Атомски број40
Стандардна атомска тежина (±) (Ar)91,224(2)[1]
Категорија  преоден метал
Група и блокгрупа 4, d-блок
ПериодаV периода
Електронска конфигурација[Kr] 4d2 5s2
по обвивка
2, 8, 18, 10, 2
Физички својства
Фазацврста
Точка на топење2128 K ​(1855 °C)
Точка на вриење4650 K ​(4377 °C)
Густина близу с.т.6,52 г/см3
кога е течен, при т.т.5,8 г/см3
Топлина на топење14 kJ/mol
Топлина на испарување591 kJ/mol
Моларен топлински капацитет25,36 J/(mol·K)
парен притисок
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
при T (K) 2639 2891 3197 3575 4053 4678
Атомски својства
Оксидациони степени4, 3, 2, 1, −2[2] ​(амфотерен оксид)
ЕлектронегативностПолингова скала: 1,33
Енергии на јонизацијаI: 640,1 kJ/mol
II: 1270 kJ/mol
II: 2218 kJ/mol
Атомски полупречникемпириски: 160 пм
Ковалентен полупречник175±7 пм
Color lines in a spectral range
Спектрални линии на циркониум
Разни податоци
Кристална структурашестаголна збиена (шаз)
Кристалната структура на циркониумот
Брзина на звукот тенка прачка3800 м/с (при 20 °C)
Топлинско ширење5,7 µм/(m·K) (при 25 °C)
Топлинска спроводливост22,6 W/(m·K)
Електрична отпорност421 nΩ·m (при 20 °C)
Магнетно подредувањепарамагнетен[3]
Модул на растегливост88 GPa
Модул на смолкнување33 GPa
Модул на збивливост91,1 GPa
Поасонов сооднос0,34
Мосова тврдост5,0
Викерсова тврдост820–1800 MPa
Бринелова тврдост638–1880 MPa
CAS-број7440-67-7
Историја
Наречен поциркон, од زرگون, зергун - „златест“.
ОткриенМартин Хајнрих Клапрот (1789)
Првпат издвоенЈенс Јакоб Берцелиус (1824)
Најстабилни изотопи
Главна статија: Изотопи на циркониумот
изо ПЗ полураспад РР РЕ (MeV) РП
88Zr веш 83,4 д ε 88Y
γ 0,392D
89Zr веш 78,4 ч ε 89Y
β+ 0,902 89Y
γ 0,909D
90Zr 51,45% 90Zr е стабилен со 50 неутрони
91Zr 11,22% 91Zr е стабилен со 51 неутрон
92Zr 17,15% 92Zr е стабилен со 52 неутрони
93Zr трага 1,53×106 г β 0,060 93Nb
94Zr 17,38% >1,1×1017 г (ββ) 1.144 94Mo
96Zr 2,8% 2,0×1019 г[4] ββ 3,348 96Mo
) 96Nb
Распадните режими во загради се предвидени, но досега не се забележани
| наводи | Википодатоци

Циркониум е хемиски елемент со симбол Zr и атомски број 40. Името циркониум се зема од името на минералот циркон (зборот е поврзан со персиски zargun (циркон, zar-gun , "како злато")), најважниот извор на циркониум. [5] Тоа е сјаен, сиво-бел, силен преоден метал кој многу наликува на хафиум и, во помала мера, на титаниум . Циркониумот главно се користи како огноотпорник и омофикатор, иако мали количини се користат за легирање поради неговата силна отпорност на корозија. Циркониумот формира различни неоргански и органометални соединенија, како што се циркониум диоксид и цирконоцен дихлорид , соодветно. Пет изотопи се јавуваат природно, од кои три се стабилни. Циркониевите соединенија немаат позната биолошка улога.

Циркониуомова прачка

Циркониум е сјаен , сиво-бел, мек, нодуларен , податлив метал кој е цврст на собна температура, иако е тежок и кршлив во помали чистоти. [6] [7] Во форма на прав, циркониумот е многу запалив, но солидната форма е многу помалку склона кон палење. Циркониумот е високо отпорен на корозија со алкалии, киселини, солена вода и други агенси. [8] Сепак, тој ќе се раствори во хлороводородна и сулфурна киселина , особено кога е присутен флуор . [9] Легумите со цинк се магнетни на помалку од 35   K. [8]

Точка на топење на циркониум е 1855 ° C (3371   ° F), а точката на вриење е 4371 ° C (7900 ° C)   ° F). [8] Циркониумот има електронегативност од 1,33 на скалата Паулин. Од елементите во рамките на d-блокот со познати електронегативности, циркониумот има петта најниска електронегативност по хафниум , итриум , лантан и актиниум . [10]

На собна температура, циркониумот има компактна, хексагонална, кристилна структура, α-Zr, која се менува во β-Zr, структура на кубична кристализација во центарот на телото, на 863° C. Циркониум постои во β-фаза до точката на топење. [11]

Изотопи[уреди | уреди извор]

Природниот циркониум е составен од пет изотопи. 90 Zr, 91 Zr, 92 Zr и 94 Zr се стабилни, иако 94 Zr е предвидено да подложит на двојно бета распаѓање (не е забележано експериментално) со полуживот поголем од 1,10 × 10 17   години. 96 Zr има полуживот од 2,4 × 10 19  години, и е најдолгиот радиоизотоп на циркониум. Од овие природни изотопи, најзастапени се 90 Zr, што претставува 51,45% од вкупниот циркониум. 96 Zr е најмалку чест, кој содржи само 2,80% циркониум. [12]

Дваесет и осум вештачки изотопи на циркониум се синтетизираат, кои се движат со атомска маса од 78 на 110. <sup id="mwTg">93</sup> Zr е најдолгиот вештачки изотоп, со полуживот од 1.53 × 10 6   години. 110 Zr, најтешкиот изотоп на циркониум, е најрадиоактивен, со приближен полуживот од 30 милисекунди. Радиоактивните изотопи на или над масата број 93 се распаѓаат со емисија на електрони , додека оние кои се наоѓаат на или под деградацијата 89 со позитронска емисија . Единствен исклучок е 88 Zr, кој се распаѓа со електронски апсење . [12]

Пет изотопи на циркониум, исто така, постојат како метастабилни изомери : 83m Zr, 85m Zr, 89m Zr, 90m1 Zr, 90m2 Zr и 91m Zr. Од нив, 90m2 Zr има најкраток полуживот на 131   наносекунди. 89m Zr е најдолготраен со полуживот од 4.161   минути. [12]

Светски тренд на производство на циркониумови минерални концентрати

Циркониум има концентрација од околу 130   mg / kg во Земјината кора и околу 0,026   μg / L во морска вода . [13] Не се наоѓа во природата како мајчин метал , како одраз на неговата внатрешна нестабилност во однос на водата. Главниот комерцијален извор на циркониум е циркон (ZrSiO 4 ), силикатен минерал , [6] кој се наоѓа првенствено во Австралија, Бразил, Индија, Русија, Јужна Африка и САД, како и во помали депозити ширум светот. [7] Од 2013 година, две третини од цирконското рударство се јавува во Австралија и Јужна Африка. [14] Цирконските ресурси надминуваат 60 милиони тони ширум светот [15] а годишното производство на циркониум во светот изнесува околу 900.000 тони. [13] Циркониум, исто така, се јавува во повеќе од 140 други минерали, вклучувајќи ги и комерцијално корисните руди baddeleyite и kosnarite . [16]

Циркониумот е релативно изобилен кај ѕвездите од типот S , и е откриен на сонце и во метеорити. Примероците на лунарните карпи, вратени од неколку мисии на Аполо до Месечината, имаат висока содржина на циркониум оксид во однос на копнените карпи. [8]

Производство на циркониум во 2005 година

Циркониум е нус-производ на рударството и обработка на титаниум минерали лименит и рутил , како и калај рударството. [17] Од 2003 до 2007 година, додека цените за минералниот циркон постојано се зголемуваа од 360 до 840 долари за тон, цената на необработениот метал циркониум се намали од 39,900 долари на 22,700 долари по тон. Металот на циркониум е на многу повисока цена отколку цирконот, бидејќи процесите на намалување се скапи. [15]

Собран од крајбрежните води, цирконскиот песок се прочистува со спирални концентратори за отстранување на полесни материјали, кои потоа се враќаат во водата, бидејќи тие се природни компоненти на песокот на плажа. Користејќи магнетна сепарација , титаниумските руди илменит и рутил се отстранети.

Повеќето циркон се користи директно во комерцијални апликации, но мал процент се претвора во метал. Повеќето Zr метали се произведуваат со редукција на циркониум (IV) хлорид со метал од магнезиум во процесот на Крол . [8] Добиениот метал се синтерува се додека не е доволно пластичен за обработка на метали. [7]

Одделување на циркониум и хафниум[уреди | уреди извор]

Комерцијалниот циркониумски метал обично содржи 1-3% од хафиум , [18] кој обично не е проблематичен бидејќи хемиските својства на хафниум и циркониум се многу слични. Меѓутоа, нивните својства за апсорпција на неутроните се разликуваат силно, со што се бара одвојување на хафниум од циркониум за нуклеарни реактори. [19] Во употреба се неколку шеми за раздвојување. [18] Течно-течната екстракција на дериватите на тиоцијанат -оксид го експлоатира фактот дека дериватот на хафиум е малку повеќе растворлив во метил-изобутил кетон отколку во вода. Овој метод се користи главно во САД.

Zr и Hf, исто така, може да се одделат со фракционална кристализација на калиум хексафлуороцирконат (K 2 ZrF 6 ), кој е помалку растворлив во вода од аналогниот дериват на хафиум.

Фракционалната дестилација на тетрахлоридите, исто така наречена екстрактивна дестилација , се користи првенствено во Европа.

Производот од четворчен VAM (вакуум лак) топење, во комбинација со топло екструдирање и различни апликации за валање се излечи со користење на висок притисок, висока температура автоклав на гас. Ова произведува циркониум реактор-одделение, што е околу 10 пати поскапо од комерцијалната одбрана заразена со хафиум.

Хафниум мора да се отстрани од циркониум за нуклеарните апликации бидејќи хафниум има пресек на апсорпција на неутрон 600 пати поголем од циркониум. [20] Одделениот хафиум може да се користи за прачки за контрола на реакторот. [21]

Соединенија[уреди | уреди извор]

Како и другите транзициони метали , циркониумот формира широк спектар на неоргански соединенија и координатни комплекси . [22] Во принцип, овие соединенија се безбојни дијамагнетни цврсти материи при што циркониумот има оксидациона состојба +4. Значително помалку Zr (III) соединенија се познати, а Zr (II) е многу ретка.

Оксиди, нитриди и карбиди[уреди | уреди извор]

Најчест оксид е циркониум диоксид , ZrO 2 , исто така познат како цирконија . Оваа јасна до бела боја солидна супстанца има исклучителна цврстина на фрактури и хемиска отпорност, особено во својата кубна форма. [23] Овие својства ја прават цирконијата корисна како топлинска бариера, [24] иако тоа е исто така заедничка дијамантна замена. [23] Циркониум моноксид, ZrO, исто така е познат и кај ѕвезди од типот S кои се препознаваат со откривање на нејзините емисиони линии во визуелниот спектар. [25]

Циркониевиот волан има невообичаено својство да се намалува во сите димензии кога се загрева, додека повеќето други супстанции се шират кога се загреваат. [8] Цирконил хлоридот е редок, во вода растворлив циркониумов комплекс со релативно комплицирана формула [Zr 4 (OH) 12 (H 2 O) 16 ] Cl 8 .

Циркониум карбид и циркониум нитрид се рефрактерни цврсти материи. Карбидот се користи за алатки за дупчење и за сечење рабови. Исто така, се познати фази на циркониум хидрид.

Олово цирконат титанат (PZT) е најчесто користениот пиезоелектричен материјал, со апликации како што се ултразвучни трансформери, хидрофони, заеднички шински вбризгувачи, пьезоэлектрични трансформатори и микро-актуатори.

Халиди и псевдохалиди[уреди | уреди извор]

Сите четири заеднички халиди се познати, ZrF <sub id="mwvQ">4</sub> , ZrCl <sub id="mwvw">4</sub> , ZrBr <sub id="mwwQ">4</sub> и ZrI <sub id="mwww">4</sub> . Сите имаат полимерни структури и се далеку помалку испарливи од соодветните мономерни титаниум тетрахалиди. Сите имаат тенденција да се хидролизираат за да ги добијат т.н. оксихариди и диоксиди.

Соодветните тетра алкоксиди се исто така познати. За разлика од халогените, алкоксидите се раствораат во неполарни растворувачи. Дихидроген хексафлуороцирконат се користи во индустријата за метална завршна обработка како средство за офорт за промовирање на адхезија на боја. [26]

Цирконоцен дихлорид, претставник на органо-циркониум соединение

Хемијата на органо-циркониум е проучување на соединенија кои содржат врска на јаглерод- циркониум. Првото вакво соединение било цирконоцен дибромид ((C 5 H 5 ) 2 ZrBr 2 ), објавено во 1952 година од Бирмингем и Вилкинсон . [27] Реагенсот на Шварц , подготвен во 1970 од страна на PC Wailes и H. Weigold, [28] е металоцен кој се користи во органската синтеза за трансформации на алкени и алкини . [29]

Циркониумот е исто така компонента на некои катализатори на Циглер-Натта , кои се користат за производство на полипропилен . Оваа апликација ја експлоатира способноста на циркониумот реверзибилно да формира врски кон јаглерод. Повеќето комплекси на Zr (II) се деривати на цирконоцен, еден пример е (C 5 Me 5 ) 2 Zr (CO) 2 .

Историја[уреди | уреди извор]

Циркониумово-содржински минерали и сродните минерали (на jargoon , зумбул, хијацинт , Ligure) беа споменати во библиските текстови. [8] [19] Минералот не беше познат да содржи нов елемент до 1789, [30] кога Клапрот анализира жаргон од островот Цјетлен (сега Шри Ланка). Тој го именувал новиот елемент Зирконерде (цирконија). [8] Хамфри Дејви се обидел да го изолира овој нов елемент во 1808 година преку електролиза, но не успеа. [6] Металот на циркониум првпат бил добиен во нечиста форма во 1824 година од страна на Берзелиус со загревање на мешавина на калиум и калиум циркониум флуорид во железната цевка. [8]

Процесот на кристална лента (познат и како процес на јодид ), откриен од Антон Едуард ван Аркел и Јан Хендрик де Бур во 1925 година, бил првиот индустриски процес за комерцијално производство на метални циркониум. Тоа вклучува формирање и последователно термичко распаѓање на циркониум тетраиодид и беше заменето во 1945 од страна на многу поевтиниот процес на Крол, развиен од Вилијам Џастин Крол , во кој циркониум тетрахлорид е намален со магнезиум: [7] [31]

ZrCl 4 + 2 Mg → Zr + 2 MgCl 2

Примена[уреди | уреди извор]

Околу 900.000 тони циркониум руди беа ископани во 1995 година, претежно како циркон. [18]

Соединенија[уреди | уреди извор]

Повеќето циркон се користи директно во апликации за висока температура. Овој материјал е огноотпорен, тврд и отпорен на хемиски напад. Поради овие својства, циркон наоѓа многу апликации, од кои неколку се високо рекламирани. Неговата главна употреба е како пупка, која дава бел, нетранспарентен изглед на керамичките материјали. Поради својата хемиска отпорност, цирконот се користи и во агресивни средини, како што се калапи за стопени метали.

Циркониум диоксид (ZrO 2 ) се користи во лабораториски садови, во металуршки печки и како огноотпорен материјал. [8] Поради тоа што е механички силен и флексибилен, може да се синтерува во керамички ножеви и други сечила. [32] Циркон (ZrSiO 4 ) и кубни циркони (ZrO 2 ) се сечат во скапоцени камења за накит.

Цирконијата е составен дел на некои абразиви , како што се мелење тркала и шмиргла . [30]

Метал[уреди | уреди извор]

Мал дел од цирконот се претвора во метал, кој наоѓа разни нишани апликации. Поради одличната отпорност на циркониум на корозија, тој често се користи како легирачки агент во материјалите што се изложени на агресивни средини, како што се хируршки апарати, светлосни филаменти и часовници. Високата реактивност на циркониум со кислород на високи температури се експлоатира во некои специјализирани апликации, како што се експлозивни буквари и како влезачи во вакуумски цевки . Истиот имот е (најверојатно) целта на вклучување на Zr нано-честички како пирофорен материјал во експлозивно оружје, како што е Бомбата за комбинирани ефекти BLU-97 / B. Изгорениот циркониум се користеше како извор на светлина во некои фотографски бленди . Прашок од циркониум со големина на решетката од 10 до 80, вообичаено се користи во пиротехнички композиции за да се генерираат искри . Високата реактивност на циркониумот доведува до светли бели искри. [33]

Нуклеарна примена[уреди | уреди извор]

Обложување за гориво од нуклеарен реактор троши околу 1% од снабдувањето со циркониум, [18] главно во форма на циркалои . Саканите својства на овие легури се ниска способност за неутронско фаќање пресек и отпорност на корозија во нормални услови на услугата. [7] [8] Ефикасни методи за отстранување на хафиевите нечистотии беа развиени за да им служат на оваа цел.

Еден недостаток на циркониеви легури е тоа што циркониумот реагира со вода на високи температури, создавајќи водороден гас и забрзана деградација на обвивката на горивото :

Zr + 2 H 2 O → ZrO 2 + 2 H 2

Оваа егзотермична реакција е многу бавна под 100   ° C, но на температура над 900   ° C реакцијата е брза. Повеќето метали се подложени на слични реакции. Редоксната реакција е релевантна за нестабилноста на собраните горива на високи температури. [34] Оваа реакција беше одговорна за мала водородна експлозија што беше најпрво забележана во зградата на реакторот на нуклеарната централа Три Миле Ајленд во 1979 година, но во тоа време зградата за задржување не беше оштетена. Истата реакција се случи во реакторите 1, 2 и 3 од нуклеарната централа Фукушима 1 (Јапонија), откако ладењето на реакторот беше прекинато од катастрофата од земјотресот и цунамито од 11 март 2011 година, што доведе до нуклеарни несреќи во Фукушима . По вентилацијата на водородот во салата за одржување на овие три реактори, мешавината на водород со атмосферски кислород експлодирала, сериозно оштетувајќи ги инсталациите и барем една од зградите за задржување. За да се избегне експлозија, директното проветрување на водородот во отворена атмосфера би било приоритетна опција за дизајн. Сега, за да се спречи ризикот од експлозија во многу објекти за задржување под притисок (PWR), се инсталира рекомбинатор на база на катализатор кој го претвора водородот и кислородот во вода на собна температура пред да се појави опасноста. [35]

Вселенска и воздухопловна индустрија[уреди | уреди извор]

Материјалите фабрикувани од циркониум метал и ZrO 2 се користат во вселенските возила каде е потребна отпорност на топлина. [19]

Високотемпературните делови како што се горилници, сечила и лопатки во млазните мотори и стационарни гасни турбини се повеќе се заштитени со тенки керамички слоеви, обично составени од мешавина од циркони и иттри . [36]

Позитронско-емисиони томографски камери[уреди | уреди извор]

Изотопот 89 Zr е применет на следење и квантификација на молекуларни антитела со позитрон емисиона томографија (ПЕТ) камери (метод наречен "имуно-ПЕТ"). Имуно-ПЕТ достигна зрелост на техничкиот развој и сега влегува во фаза на широки клинички апликации. [37] [38] [39] До неодамна, радиоозначувањето со 89 Zr претставува комплицирана процедура која бара повеќекратни чекори. Во 2001-2003, со помош на сукцинилиран дериват на десфериоксамин Б (N-sucDf) како бифункционален хелат , беше развиена подобра процедура за повеќестепена постапка, [40] и подобар начин на врзување на 89 Зр до mAbs беше пријавен во 2009 година. Новиот метод е брз, се состои од само два чекори и користи две широко достапни состојки: 89 Zr и соодветниот хелат. [41] Актуелните случувања, исто така, вклучуваат употреба на деривати на сидерофор за да се врзат 89 Zr (IV). [42] [43]

Биомедицински примени[уреди | уреди извор]

Комбинирачките соединенија со циркониум се користат во многу биомедицински апликации, вклучувајќи забни импланти и круни , замени на колено и колк, реконструкција на оскустички синџири со средно уво и други ресторативни и протетски помагала. [44]

Циркониум ја врзува уреата , постапка која е широко користена во корист на пациентите со хронична бубрежна болест . [44] На пример, циркониум е примарна компонента на колона за сорбент зависен систем за дијализна регенерација и рециркулација, познат како систем Спремен, кој прв пат е воведен во 1973 година. Повеќе од 2 000 000 третмани со дијализа се извршени со помош на колоната за сорбент во системот REDY. [45] Иако системот на REDY беше заменет во 1990-тите со помалку скапи алтернативи, новите системи за дијализа засновани на сорбент се оценуваат и одобруваат од страна на американската администрација за храна и лекови (ФДА). Реналните решенија ја развија технологијата DIALISORB, пренослив систем за дијализа за ниска вода. Исто така, развојните верзии на вештачки бубрег имаат инкорпорирани технологии базирани на сорбент.[се бара извор]

Натриум циркониум циклосиликат е под истрага за орална терапија при третман на хиперкалемија . Тоа е високо селективен орален сорбент дизајниран специјално за заробување на калиумови јони во предност на други јони во текот на гастроинтестиналниот тракт. [46]

Мешавина на мономерни и полимерни Zr 4+ и Al 3+ комплекси со хидроксид , хлорид и глицин , наречена Алуминиум циркониум тетрахлорхидрекс Гли или АЗГ, се користи во препарат како антиперспирант кај многу дезодоранси. Таа е избрана поради неговата способност да ги попречи порите во кожата и да ја спречи потта да го напушти телото.

Отфрлени примени[уреди | уреди извор]

Циркониум карбонат (3ZrO 2 · CO 2 · H 2 O) беше користен во лосиони за лекување на отровен бршлен, но беше прекинат поради тоа што повремено предизвикуваше реакции на кожата. [6]

Безбедност[уреди | уреди извор]

Циркониум
Штетност
GHS-сигнален збор Не е заведен како опасен материјал[47]
NFPA 704
NFPA 704.svg
1
0
0
 
Освен каде што е поинаку назначено, податоците се однесуваат за материјалите во нивната стандардна состојба (при 25 ° C, 100 kPa)
Наводи

Иако циркониумот нема позната биолошка улога, човечкото тело содржи во просек 250 милиграми циркониум, а дневниот внес е околу 4,15 милиграми (3,5 милиграми од храна и 0,65 милиграми од водата), во зависност од навиките во исхраната. [48] Циркониумот е широко распространет по природа и се наоѓа во сите биолошки системи, на пример: 2.86 μg / g во целата пченица, 3.09 μg / g во кафеав ориз, 0.55 μg / g во спанаќ , 1.23 μg / g во јајца и 0.86 μg / g во мелено говедско месо. [48] Понатаму, циркониум најчесто се користи во комерцијални производи (на пр. дезодоранси , аеросолни антиперспиранти ), како и во прочистување на водата (на пример, контрола на загадувањето на фосфорот, бактериско и пирогески загадена вода). [44]

Краткорочната изложеност на циркониум во прав може да предизвика иритација, но само контакт со очите бара медицинска помош. [49] Постојаната изложеност на циркониум тетрахлорид резултира со зголемена смртност кај стаорци и заморчиња и намалување на крвниот хемоглобин и црвени крвни клетки кај кучињата. Сепак, во една студија од 20 стаорци со стандардна исхрана која содржи ~ 4% циркониум оксид, немало негативни ефекти врз стапката на раст, параметрите на крвта и урината или смртноста. [50] Законската граница на САД за безбедност и здравје при работа (OSHA) ( дозволена граница на изложеност ) за изложеност на циркониум е 5   mg / m 3 во текот на 8-часовен работен ден. Националниот институт за безбедност и здравје при работа (NIOSH) препорача ограничување на изложеност (REL) е 5   mg / m 3 во текот на 8-часовен работен ден и краткорочна граница од 10   mg / m 3 . На ниво од 25   mg / m 3 , циркониум веднаш е опасен за животот и здравјето . [51] Сепак, циркониум не се смета за опасност за индустриското здравје. [44] Понатаму, извештаите за несакани дејства поврзани со циркониум се ретки и, воопшто, не се утврдени строги причинско-последични односи. [44] Нема докази за потврда дека циркониум е канцероген или генотоксичен. [52]

Меѓу бројните радиоактивни изотопи на циркониум, 93 Zr е меѓу најчестите. Се ослободува како производ од 235 U, главно во нуклеарни централи и за време на тестовите за нуклеарно оружје во 1950-тите и 1960-тите. Има многу долг полуживот (1.53 милиони години), неговото распаѓање испушта само ниски енергетски зрачења и не се смета за високо опасен.

Поврзано[уреди | уреди извор]

Наводи[уреди | уреди извор]

  1. Standard Atomic Weights 2013. Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights
  2. „Zirconium: zirconium(I) fluoride compound data“. OpenMOPAC.net. конс. 2007-12-10. 
  3. Lide, D. R., уред (2005). „Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds“. CRC Handbook of Chemistry and Physics (86th издание). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5. http://web.archive.org/web/20110303222309/http://www-d0.fnal.gov/hardware/cal/lvps_info/engineering/elementmagn.pdf. 
  4. Pritychenko, Boris; Tretyak, V. „Adopted Double Beta Decay Data“. National Nuclear Data Center. конс. 2008-02-11. 
  5. Harper, Douglas. „zircon“. Online Etymology Dictionary. 
  6. 6,0 6,1 6,2 6,3 Emsley, John (2001). Nature's Building Blocks. Oxford: Oxford University Press. стр. 506–510. ISBN 978-0-19-850341-5. 
  7. 7,0 7,1 7,2 7,3 7,4 „Zirconium“. How Products Are Made. Advameg Inc. 2007. конс. 2008-03-26. 
  8. 8,00 8,01 8,02 8,03 8,04 8,05 8,06 8,07 8,08 8,09 8,10 Lide, David R., уред (2007–2008). „Zirconium“. CRC Handbook of Chemistry and Physics. 4. New York: CRC Press. стр. 42. ISBN 978-0-8493-0488-0. 
  9. Considine, Glenn D., уред (2005). „Zirconium“. Van Nostrand's Encyclopedia of Chemistry. New York: Wylie-Interscience. стр. 1778–1779. ISBN 978-0-471-61525-5. 
  10. Winter, Mark (2007). „Electronegativity (Pauling)“. University of Sheffield. конс. 2008-03-05. 
  11. Schnell I; Albers RC (јануари 2006 г). Zirconium under pressure: phase transitions and thermodynamics. „Journal of Physics: Condensed Matter“ том  18 (5): 16. doi:10.1088/0953-8984/18/5/001. Bibcode2006JPCM...18.1483S. 
  12. 12,0 12,1 12,2 Audi, G; Bersillon, O.; Blachot, J.; Wapstra, A. H. (2003 г). Nubase2003 Evaluation of Nuclear and Decay Properties. „Nuclear Physics A“ том  729 (1): 3–128. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. Bibcode2003NuPhA.729....3A. http://hal.in2p3.fr/in2p3-00014184. 
  13. 13,0 13,1 Peterson, John; MacDonell, Margaret (2007). „Zirconium“ (PDF). Radiological and Chemical Fact Sheets to Support Health Risk Analyses for Contaminated Areas. Argonne National Laboratory. стр. 64–65. http://www.evs.anl.gov/pub/doc/ANL_ContaminantFactSheets_All_070418.pdf. посет. 26 февруари 2008 г. 
  14. „Zirconium and Hafnium - Mineral resources“ (PDF). 2014. 
  15. 15,0 15,1 Zirconium and Hafnium. „Mineral Commodity Summaries“: 192–193. јануари 2008 г. http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/zirconium/mcs-2008-zirco.pdf. посет. 24 февруари 2008 г. 
  16. Ralph, Jolyon & Ralph, Ida (2008). „Minerals that include Zr“. Mindat.org. конс. 2008-02-23. 
  17. Callaghan, R. (2008-02-21). „Zirconium and Hafnium Statistics and Information“. US Geological Survey. конс. 2008-02-24. 
  18. 18,0 18,1 18,2 18,3 Nielsen, Ralph (2005) "Zirconium and Zirconium Compounds" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a28_543
  19. 19,0 19,1 19,2 Stwertka, Albert (1996). A Guide to the Elements. Oxford University Press. стр. 117–119. ISBN 978-0-19-508083-4. 
  20. Brady, George Stuart; Clauser, Henry R.; Vaccari, John A. (24 July 2002). Materials handbook: an encyclopedia for managers, technical professionals, purchasing and production managers, technicians, and supervisors. McGraw-Hill Professional. стр. 1063–. ISBN 978-0-07-136076-0. https://books.google.com/books?id=vIhvSQLhhMEC&pg=PA1063. посет. 18 март 2011 г. 
  21. Zardiackas, Lyle D.; Kraay, Matthew J.; Freese, Howard L. (1 January 2006). Titanium, niobium, zirconium and tantalum for medical and surgical applications. ASTM International. стр. 21–. ISBN 978-0-8031-3497-3. https://books.google.com/books?id=iAlt_F5K9KkC&pg=PA21. посет. 18 март 2011 г. 
  22. Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd издание). Butterworth-Heinemann. ISBN 0080379419. 
  23. 23,0 23,1 „Zirconia“. AZoM.com. 2008. конс. 2008-03-17. 
  24. Gauthier, V.; Dettenwanger, F.; Schütze, M. (10 април 2002 г). Oxidation behavior of γ-TiAl coated with zirconia thermal barriers. „Intermetallics“ том  10 (7): 667–674. doi:10.1016/S0966-9795(02)00036-5. 
  25. Keenan, P. C.. Classification of the S-Type Stars. „Astrophysical Journal“ том  120: 484–505. doi:10.1086/145937. Bibcode1954ApJ...120..484K. 
  26. MSDS лист за Duratec 400, DuBois Chemicals, Inc.
  27. Wilkinson, G.; Birmingham, J. M. (1954 г). Bis-cyclopentadienyl Compounds of Ti, Zr, V, Nb and Ta. „J. Am. Chem. Soc.“ том  76 (17): 4281–4284. doi:10.1021/ja01646a008. Rouhi, A. Maureen (19 април 2004 г). Organozirconium Chemistry Arrives. „Science & Technology“ том  82 (16): 36–39. doi:10.1021/cen-v082n015.p035. ISSN 0009-2347. http://pubs.acs.org/cen/nlw/8216sci1.html. посет. 17 март 2008 г. 
  28. Wailes, P. C.; Weigold, H. (1970 г). Hydrido complexes of zirconium I. Preparation. „Journal of Organometallic Chemistry“ том  24 (2): 405–411. doi:10.1016/S0022-328X(00)80281-8. 
  29. Hart, D. W.; Schwartz, J. (1974 г). Hydrozirconation. Organic Synthesis via Organozirconium Intermediates. Synthesis and Rearrangement of Alkylzirconium(IV) Complexes and Their Reaction with Electrophiles. „J. Am. Chem. Soc.“ том  96 (26): 8115–8116. doi:10.1021/ja00833a048. 
  30. 30,0 30,1 Krebs, Robert E. (1998). The History and Use of our Earth's Chemical Elements. Westport, Connecticut: Greenwood Press. стр. 98–100. ISBN 978-0-313-30123-0. 
  31. Hedrick, James B. (1998). „Zirconium“ (PDF). Metal Prices in the United States through 1998. US Geological Survey. стр. 175–178. http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/metal_prices/metal_prices1998.pdf. посет. 26 февруари 2008 г. 
  32. „Fine ceramics - zirconia“. Kyocera Inc. 
  33. Kosanke, Kenneth L.; Kosanke, Bonnie J. (1999), „Pyrotechnic Spark Generation“, Journal of Pyrotechnics: 49–62, ISBN 978-1-889526-12-6 
  34. Гилон, Лук (1979). Le nucléaire en question , Gembloux Duculot, француско издание.
  35. Arnould, F.; Bachellerie, E.; Auglaire, M.; Boeck, D.; Braillard, O.; Eckardt, B.; Ferroni, F.; Moffett, R.; Van Goethem, G. (2001). „State of the art on hydrogen passive autocatalytic recombiner“ (PDF). 9th International Conference on Nuclear Engineering, Nice, France, 8–12 April 2001. конс. 4 March 2018. 
  36. Meier, S. M.; Gupta, D. K. (1994 г). The Evolution of Thermal Barrier Coatings in Gas Turbine Engine Applications. „Journal of Engineering for Gas Turbines and Power“ том  116: 250. doi:10.1115/1.2906801. 
  37. Heuveling, Derek A.; Visser, Gerard W. M.; Baclayon, Marian; Roos, Wouter H.; Wuite, Gijs J. L.; Hoekstra, Otto S.; Leemans, C. René; de Bree, Remco; и др. (2011 г). 89Zr-Nanocolloidal Albumin–Based PET/CT Lymphoscintigraphy for Sentinel Node Detection in Head and Neck Cancer: Preclinical Results. „The Journal of Nuclear Medicine“ том  52 (10): 1580–1584. doi:10.2967/jnumed.111.089557. PMID 21890880. 
  38. van Rij, Catharina M.; Sharkey, Robert M.; Goldenberg, David M.; Frielink, Cathelijne; Molkenboer, Janneke D. M.; Franssen, Gerben M.; van Weerden, Wietske M.; Oyen, Wim J. G.; и др. (2011 г). Imaging of Prostate Cancer with Immuno-PET and Immuno-SPECT Using a Radiolabeled Anti-EGP-1 Monoclonal Antibody. „The Journal of Nuclear Medicine“ том  52 (10): 1601–1607. doi:10.2967/jnumed.110.086520. PMID 21865288. 
  39. Ruggiero, A.; Holland, J. P.; Hudolin, T.; Shenker, L.; Koulova, A.; Bander, N. H.; Lewis, J. S.; Grimm, J. (2011 г). Targeting the internal epitope of prostate-specific membrane antigen with 89Zr-7E11 immuno-PET. „The Journal of Nuclear Medicine“ том  52 (10): 1608–15. doi:10.2967/jnumed.111.092098. PMID 21908391. 
  40. Verel, I.; Visser, G. W.; Boellaard, R.; Stigter-Van Walsum, M.; Snow, G. B.; Van Dongen, G. A. (2003 г). 89Zr immuno-PET: Comprehensive procedures for the production of 89Zr-labeled monoclonal antibodies. „J Nucl Med“ том  44 (8): 1271–81. PMID 12902418. http://jnm.snmjournals.org/content/44/8/1271.full.pdf. 
  41. Perk, L, "The Future of Immuno-PET in Drug Development Zirconium-89 and Iodine-124 as Key Factors in Molecular Imaging" Грешка во шаблонот „Семарх“: Проверете ја вредноста |url=. Празно., Amsterdam, Cyclotron, 2009.
  42. Deri, Melissa A.; Ponnala, Shashikanth; Zeglis, Brian M.; Pohl, Gabor; Dannenberg, J. J.; Lewis, Jason S.; Francesconi, Lynn C. (12 јуни 2014 г). Alternative Chelator for 89Zr Radiopharmaceuticals: Radiolabeling and Evaluation of 3,4,3-(LI-1,2-HOPO). „Journal of Medicinal Chemistry“ том  57 (11): 4849–4860. doi:10.1021/jm500389b. ISSN 0022-2623. PMID 24814511. 
  43. Captain, Ilya; Deblonde, Gauthier J.-P.; Rupert, Peter B.; An, Dahlia D.; Illy, Marie-Claire; Rostan, Emeline; Ralston, Corie Y.; Strong, Roland K.; и др. (21 ноември 2016 г). Engineered Recognition of Tetravalent Zirconium and Thorium by Chelator–Protein Systems: Toward Flexible Radiotherapy and Imaging Platforms. „Inorganic Chemistry“ том  55 (22): 11930–11936. doi:10.1021/acs.inorgchem.6b02041. ISSN 0020-1669. PMID 27802058. 
  44. 44,0 44,1 44,2 44,3 44,4 Ли ДБН, Робертс М, Блучел Ц.Г., Одел РА. (2010) Циркониум: биомедицински и нефролошки апликации. ASAIO J 56 (6): 550-556.
  45. Пепел СР. Сорбенти во третманот на уремија: кратка историја и голема иднина. 2009 Semin Dial 22: 615-622
  46. Ingelfinger, Julie R.. A New Era for the Treatment of Hyperkalemia?. „New England Journal of Medicine“ том  372 (3): 275–7. doi:10.1056/NEJMe1414112. PMID 25415806. 
  47. „Msds - 267724“. 
  48. 48,0 48,1 Abnormal trace metals in man: zirconium. „Journal of Chronic Diseases“ том  19 (5): 573–586. мај 1966 г. doi:10.1016/0021-9681(66)90095-6. PMID 5338082. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0021968166900956. 
  49. „Zirconium“. International Chemical Safety Cards. International Labour Organization. October 2004. http://www.oit.org/public/english/protection/safework/cis/products/icsc/dtasht/_icsc14/icsc1405.htm. посет. 30 март 2008 г. 
  50. Циркониум и неговите соединенија 1999. Колекција МАК за здравје и безбедност при работа. 224-236
  51. „CDC - NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards - Zirconium compounds (as Zr)“. www.cdc.gov. конс. 2015-11-27. 
  52. toxnet.nlm.nih.gov/cgi-bin/sis/search/f?./temp/~EHRbeW:2

Надворешни врски[уреди | уреди извор]

Шаблон:Zirconium compounds