Министерство образования и науки Российской Федерации
РОССИЙСКИЙ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
имени Д.И. Менделеева
Кафедра композиционных материалов и технологий защиты от коррозии
РЕФЕРАТ
«Цирконий. История элемента, металла и сплавов на его основе.»
Выполнила: студентка
3 курса, группа ЗДО-32
Трегубова М.А.
Зачетная книжка № 0-08172
Проверил: Жуков А.П.
Москва 2014
Содержание.
Введение. Стр.2
История и происхождение названия. Стр.3
Нахождение в природе. Стр.4
Получение. Стр.6
4.1 Двуокись циркония. Стр.10
Физико-химические свойства. Стр.11
5.1 История физико-химических свойств Zr. Стр.13
6. Цирконий, воздух и вода. Cтр.18
7. Цирконий и металлургия. Стр.20
7.1 Проблема циркония «реакторной чистоты». Стр. 22
8. Применение Zr и его сплавов. Стр.24
9. Заключение. Стр.27
10. Список использованной литературы. Стр.28
Введение.
Данная работа дает возможность проанализировать цирконий во всех аспектах, изучить историю этого металла, посмотреть с точки зрения материаловедения на сам элемент, и сплавы на его основе.
Цирко́ний (лат. Zirconium; обозначается символом Zr) — элемент побочной подгруппы четвёртой группы пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 40. Простое вещество цирконий— блестящий металл серебристо-серого цвета. Обладает высокой пластичностью, устойчив к коррозии. Существует в двух кристаллических модификациях: α-Zr с гексагональной решёткой типа магния, β-Zr с кубической объёмноцентрированной решёткой типа α-Fe, температура перехода α↔β 863 °C.[1, с. 384]
Чистый, не содержащий примесей цирконий легкостью поддается холодной и горячей обработке. Чистый цирконий — один из лучших конструкционных материалов для атомных реакторов — становится совершенно непригодным для этой цели, если в нем содержится даже незначительная примесь гафния, который не имеет собственных минералов и в природе обычно сопутствует цирконию [3,1]. Металл цирконий применяют при выплавке стали для удаления окислов и нитритов, а диоксид циркония применяется в огнеупорной керамике, в производстве фарфора и глазурей [2,13].
История и происхождение названия.
В 1789 году немецкий химик Мартин Генрих Клапрот, анализируя одну из разновидностей минерала циркона, обнаружил новый элемент, который он назвал цирконием. Благодаря красивой окраске - золотистой, оранжевой, розовой - циркон еще в эпоху Александра Македонского считался драгоценным камнем. Название минерала происходит, по-видимому, от персидского слова "заргун" - золотистый.
Циркон (в литературе встречаются и другие названия этого минерала: гиацинт, яцинт, яргон, джаргон) использовали в старину не только как украшение, но и как амулет, который "сердце обвеселит, и кручину и неподобные мысли отгоняет, разум и честь умножает". Один из древнерусских эскулапов с профессиональной осведомленностью утверждал в своем труде о медицине, что тот "кто яхонт червленый при себе носит, снов страшных и лихих не увидит, скрепит сердце свое и в людях честен будет". (Яхонтом на Руси называли многие драгоценные камни, в том числе и цейлонский гиацинт).
В свободном виде цирконий впервые выделил в 1824 году шведский химик Йенс Якоб Берцелиус. Однако получить чистый цирконий в те времена не представлялось возможным, и физические свойства этого металла долгое время не были изучены. В течение десятков лет цирконий, подобно многим новым металлам, не мог найти себе занятие по душе, в то время как такие давно известные металлы, как железо, медь, свинец, умели показать товар лицом и потому не страдали от отсутствия предложений.
Только в начале нашего века ученым удалось получить свободный от примесей цирконий и тщательно исследовать свойства этого металла. Оказалось, что у него есть постоянный спутник - гафний. Более 130 лет химики не замечали, что гафний присутствует (причем иногда в довольно
больших количествах) в цирконии. Объясняется это поразительным сходством их химических свойств.[4,c.137]