Sisältö
- Zircon, Zirconium, Zirconia ja Cubic Zirconia
- Zirconin teollinen käyttö
- Zirkoni ja radioaktiivinen hajoaminen
Paras tapa oppia mineraaleista on opiskella pienten näytteiden kokoelmalla, jota voit käsitellä, tutkia ja tarkkailla niiden ominaisuuksia. Halvat mineraalikokoelmat ovat saatavilla kaupasta.
Zircon, Zirconium, Zirconia ja Cubic Zirconia
Neljä materiaalia: zirkoni, zirkonium, zirkoniumoksidi ja kuutio-zirkoniumoksidi ovat julkisen sekaannuksen välillä. Näiden termien yhteenveto määritelmät annetaan alla.
Zircon on luonnossa esiintyvä mineraali, jonka kemiallinen koostumus on ZrSiO4.
zirkonium on hopeanhohtoinen valkoinen metalli ja kemiallinen elementti. Sen atominumero on 40 ja atomin symboli Zr.
zirkonia on zirkoniumin valkoinen kiteinen oksidi, jonka kemiallinen koostumus on ZrO2. Luonnollisesti esiintyvä, mutta harvinainen ZrO-muoto2 on mineraali baddeleyite.
Kuutiomainen zirkonium on synteettinen jalokivi, jonka ulkonäkö on hyvin samanlainen kuin timantti. Se myy pienen osan timanttikustannuksista ja on historiallisesti ollut yleisimmin käytetty timanttisimulantti.
Kaikki nämä materiaalit liittyvät toisiinsa. Zirkonium, zirkoniumoksidi ja kuutio-zirkoniumoksidi on kaikki valmistettu teollisuusluokan zirkonista.
Zirconin teollinen käyttö
Zirkonihiekalla on alhainen paisumiskerroin ja se on erittäin vakaa korkeissa lämpötiloissa. Sitä käytetään tulenkestävänä materiaalina monissa valimo- ja valu sovelluksissa. Yksi sen yleisimmistä käyttötavoista on keramiikan tuotannossa.
Zirkoniumdioksidi (zirkoniumoksidi) tuotetaan kuumentamalla zirkonihiekkaa riittävän korkeaan lämpötilaan zirkonimolekyylin hajottamiseksi. Jauhemaisessa muodossa zirkoniumdioksidi on kirkkaanvalkoinen, erittäin heijastava ja lämpöstabiili. Sitä käytetään samennusaineena, valkaisuaineena ja pigmenttinä lasiteissa ja tahroissa, joita käytetään keramiikassa ja keramiikassa. Yttria-stabiloitua zirkoniumoksidia käytetään kuutiollisen zirkoniumoksidin, kuituoptisten komponenttien, tulenkestävien päällysteiden, keramiikan, hammasproteesien ja muiden hammaslääketieteellisten tuotteiden valmistukseen.
Zircon toimii zirkoniummetallin ensisijaisena malmina. Zirkoniumia käytetään useissa metallituotteissa, jotka vaativat lämmön- ja korroosionkestävyyttä. Sitä käytetään korkean suorituskyvyn seosten, erikoisteräksen, lamppulankojen, räjähtävien pohjusteiden, tietokonelaitteiden ja monien elektroniikkakomponenttien valmistukseen.
Miljardia vuotta vanhat zirkonit: Nämä zirkonijyvät poimittiin käsin kvartsialbiittikivistä, joka oli kerätty Essexin piirikunnassa, New Yorkissa. Tämä petrografisen mikroskoopin välittämä valokuva paljastaa halkeamia, sulkeumia ja ikävyöhykkeitä koko jyvässä. Zirkonin jyvät ja vanteet heijastavat magmaattisia ja tektonisia tapahtumia, jotka tapahtuivat alueella noin 1-1,15 miljardia vuotta sitten.
Zirkoni ja radioaktiivinen hajoaminen
Monet zirkonikiteet sisältävät pieniä määriä uraania ja toriumia. Nämä radioaktiiviset elementit sisällytettiin zirkoniin kiteyttämishetkellä. Ne muuttuvat hajoamistuotteiksi tasaisella nopeudella. Emämateriaalien suhdetta tytärtuotteisiin voidaan käyttää arvioimaan kiteytymisaikaa. Tätä menetelmää käyttämällä maailman vanhimmat mineraalijyvät ovat Australian zirkonikiteitä. Niiden arvioidaan olevan noin 4,4 miljardia vuotta vanhoja.
Kun sirkonikiteissä tai lähellä olevissa materiaaleissa olevat radioaktiiviset elementit hajoavat, säteily vapautuu. Tämä säteily voi vahingoittaa zirkonikideä. Jotkin zirkonit ovat vahingoittuneet säteilyaltistuksella niin, että ne eivät enää säilytä houkuttelevan helmimateriaalin kirkkautta ja optisia ominaisuuksia. Siksi jotkut zirkonit eivät sovellu helmiä käyttämiseen.