O elemento Zircônio, fatos, descobertas e aplicações

Mineral de zircônio

O zircônio é um metal de transição cinza prateado, um tipo de elemento maleável e dúctil e forma facilmente compostos estáveis. Também é altamente resistente à corrosão. Zircônio recebe o nome de zircão, que vem da palavra persa para “dourado” (zargun). Acredita-se que isso seja devido às cores marcantes de algumas joias de zircão. Na verdade, existem muitas cores de zircão. Vermelho, marrom, verde e amarelo são muito comuns.

Devido ao seu complicado processo de preparação, não é fácil de ser extraído, por isso é frequentemente chamado de “metal raro”. Além do básico que mencionamos acima, o que mais devemos saber sobre o zircônio?

História do zircônio

O zircão, uma gema, vem nas variedades azul, amarelo, verde, marrom, laranja, vermelho e ocasionalmente roxo. Ele tem sido usado em joias e outras decorações por séculos. Durante a Idade Média, acreditava-se que o zircão induzia o sono, promovia riqueza, honra e sabedoria e afastava pragas e espíritos malignos.

Joias de zircônio
Joias de zircônio

Martin Heinrich Klaproth, um químico alemão, descobriu o zircônio em 1789 em uma amostra de zircão do Sri Lanka. Constatou-se que a composição da amostra era de 25% de sílica, 0,5% de óxido de ferro e 70% de um novo óxido que ele chamou de zirconerde (ou “zircão da terra”). Klaproth também encontrou mais tarde zirconerde no jacinto, uma variedade de zircão amarelo-claro, mas não foi capaz de separar o metal, de acordo com van der Krogt.

Sir Humphry Davy, um químico inglês, tentou separar o zirconerde para obter zircônio puro em 1808 usando eletrólise, mas não teve sucesso. Ele, no entanto, sugeriu o nome de zircônio para o próprio metal.

Jons J. Berzelius, um químico sueco, isolou o zircônio em 1824 e produziu zircônio como um pó preto como resultado do aquecimento de um tubo de ferro contendo uma mistura de potássio e fluoreto de potássio e zircônio (Kr2ZrF6).

Anton Eduard van Arkel e Jan Hendrik de Boer, químicos holandeses, produziram zircônio puro em 1925 por aquecimento de tetracloreto de zircônio (ZrCl4) com magnésio. Esse método produziu uma barra de cristal de zircônio puro.

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Aplicação do zircônio

O zircônio e suas ligas têm sido usados há séculos em uma ampla variedade de maneiras. É comumente usado em ambientes corrosivos. As ligas de zircônio podem ser encontradas em tubos, conexões e trocadores de calor.  O zircônio também é usado em ligas de aço, esmaltes coloridos, tijolos, cerâmicas, abrasivos, flashes, filamentos de lâmpadas, pedras preciosas artificiais e alguns desodorantes.

Parafuso de aço contendo zircônio
Parafuso de aço contendo zircônio

Outros usos do zircônio incluem conversores catalíticos, tijolos de forno, cadinhos de laboratório, instrumentos cirúrgicos, vidro de televisão, remoção de gases residuais de tubos de vácuo e como agente de endurecimento em ligas como o aço. Além disso, o carbonato de zircônio é usado para tratar a hera venenosa.

Ocorrência do zircônio

O zircônio tem uma concentração de cerca de 130 mg / kg na crosta terrestre e cerca de 0,026 μg / L na água do mar. Não é encontrado na natureza como um metal nativo, refletindo sua instabilidade intrínseca em relação à água. A principal fonte comercial de zircônio é o zircão (ZrSiO4), um mineral de silicato, que é encontrado principalmente na Austrália, Brasil, Índia, Rússia, África do Sul e Estados Unidos, bem como em depósitos menores ao redor do mundo. Em 2013, dois terços da mineração de zircão ocorrem na Austrália e na África do Sul.Rrecursos de zircão excedem 60 milhões toneladas em todo o mundo e a produção mundial anual de zircônio é de aproximadamente 900.000 toneladas. O zircônio também ocorre em mais de 140 outros minerais, incluindo os minérios comercialmente úteis badeleita e kosnarita.

O zircônio é relativamente abundante em estrelas do tipo S e foi detectado no sol e em meteoritos. Amostras de rochas lunares trazidas de várias missões da Apollo à lua têm um alto teor de óxido de zircônio em relação às rochas terrestres.

Fatos sobre o Zircônio

  • O zircão às vezes é confundido com a zircônia cúbica, um simulador de diamante sintético e barato. No entanto, as duas são substâncias inteiramente separadas e não têm nenhuma conexão uma com a outra, exceto que ambas contêm o elemento zircônio em sua estrutura química.
  • Aproximadamente 7.000 toneladas de zircônio metálico são produzidas anualmente.
  • O zircônio se combina com o silicato para criar a gema semipreciosa natural do zircão. O zircônio combinado com o dióxido cria zircônia cúbica, que é comumente usada como um substituto para os diamantes.
  • O zircônio tem toxicidade muito baixa e estima-se que os humanos ingiram cerca de 50 microgramas por dia, a maioria dos quais passa pelo sistema digestivo sem ser absorvido.
  • O corpo humano é feito de aproximadamente 0,000001 por cento de zircônio.
  • O uso de zirconato de lítio pode ser útil na absorção do excesso de dióxido de carbono na atmosfera.
  • Rochas contendo zircão encontradas na Austrália em 2000 tinham 4,4 bilhões de anos e a proporção de isótopos de oxigênio (O16/O18) mostrou que a vida começou na Terra quase 500 milhões de anos antes do que se acreditava.
  • O pó de zircônio pode se inflamar espontaneamente no ar. Por causa dessa propriedade, o zircônio em pó às vezes é usado em dispositivos explosivos.
  • O pó de zircônio pode causar irritação nos olhos por exposição de curto prazo e pode ser prejudicial aos pulmões em exposições de longo prazo ou repetidas.

 

Fonte:

LiveScience

Wikipedia

Refractory Metal

Ferralloy.com

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