ज़िरकोनियम क्या है और इसका उपयोग कहाँ किया जाता है?

सबसे प्राचीन धातु में अद्वितीय गुण होते हैं जो जीवन के विभिन्न क्षेत्रों में मांग में हैं। नई उत्पादन प्रौद्योगिकियों के विकास के साथ, जिरकोनियम की लोकप्रियता केवल बढ़ रही है। ऐतिहासिक डेटा, साथ ही रासायनिक तत्व के गुण और संरचना, इस पहेली को हल करने में मदद करेंगे।

डी। आई। मेंडेलीव की प्रसिद्ध तालिका में, ज़िरकोनियम की परमाणु संख्या 40 से मेल खाती है, इसका पदनाम Zr है। ज़िरकोनियम 4 वें समूह से संबंधित है, 5 वीं अवधि में खड़ा है। एक परमाणु का द्रव्यमान 91.22 g/mol है। एक परमाणु की त्रिज्या 160 पिकोमीटर से मेल खाती है। केंद्र में नाभिक, साथ ही न्यूट्रॉन, प्रोटॉन हैं। एक परमाणु के चारों ओर 5 कक्षाएँ होती हैं जिनमें 40 इलेक्ट्रॉन होते हैं। प्राकृतिक सामग्री ऑक्साइड, लवण या सिलिकेट के रूप में मौजूद होती है। बाह्य रूप से, धातु स्टील की तरह दिखती है। धातु तत्व की संरचना में अतिरिक्त अशुद्धियाँ शामिल हो सकती हैं, जिसके कारण विभिन्न रंग और रंग प्राप्त होते हैं।

जिरकोनियम को जिरकोन और क्यूबिक जिरकोनिया से अलग किया जाना चाहिए। तथ्य यह है कि जिरकोनियम एक धातु है जो स्टील जैसा दिखता है। जिक्रोन एक प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला पत्थर है जो सोने जैसा दिखता है। इसमें ज़िरकोनियम परमाणु होते हैं।

वैज्ञानिकों के अनुसार, जिरकोनियम 3.5 अरब साल पहले बना सबसे पुराना रासायनिक घटक है। इसके निशान पृथ्वी की पपड़ी की सबसे गहरी परतों में पाए गए हैं। खनिज जिक्रोन का अध्ययन करने की प्रक्रिया में, एक जर्मन वैज्ञानिक क्लाप्रोथ एक अघुलनशील ध्यान, ज़िरकोनियम डाइऑक्साइड को अलग करने में सक्षम था। यह घटना 1789 में हुई थी।

स्वीडिश वैज्ञानिक बर्ज़ेलियस 1824 में ज़िरकोनियम को एक मुक्त तत्व के रूप में अलग करने में सक्षम था। एक शुद्ध रासायनिक तत्व 1925 में ही प्राप्त हुआ था। यह डच रसायनज्ञ एंटोन एडुरार्ड वैन आर्केल द्वारा किया गया था। रासायनिक तत्व के नाम की उत्पत्ति अभी भी अज्ञात है। एक राय है कि अरबी भाषा में जड़ों की तलाश की जानी चाहिए। एक दृष्टिकोण है कि यह नाम फारसी भाषा से आया है।

चांदी के रंग वाली धातु में अच्छा लचीलापन होता है। ज़िरकोनियम जंग के लिए प्रतिरोधी है, क्षारीय समाधान, अम्लीय वातावरण में नहीं टूटता है। रोलिंग, फोर्जिंग या रोलिंग द्वारा संसाधित करना आसान है। बाहर, सामग्री में एक अदृश्य कोटिंग होती है जो गैसों, भाप और पानी के प्रभावों से मज़बूती से रक्षा करती है। तत्व उच्च तापमान, अमोनिया, एसिड, क्षार के लिए प्रतिरोधी है।

चूर्ण अवस्था में, सामान्य कमरे के तापमान पर भी, रासायनिक तत्व विस्फोटक होता है, यह आसानी से प्रज्वलित होता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि तत्व अशुद्धियों के रूप में उपयोगी है। इसे विभिन्न मिश्र धातुओं की संरचना में जोड़ा जाता है। यह ताकत की विशेषताओं को बढ़ाता है, परिणामी सामग्री के प्रतिरोध को बढ़ाता है।हालांकि, किसी रासायनिक तत्व में किसी भी अशुद्धियों को जोड़ना अस्वीकार्य है, क्योंकि यह इसके गुणों को काफी खराब कर देता है।

• 20 C के तापमान पर, जिरकोनियम का घनत्व 6.5 g/cm3 है।
• ताकत 175 एमपीए है।
• लोच सूचकांक 96 एमपीए है।
• गलनांक 1855 C है।
• क्वथनांक लगभग 4350 C है।
• तापीय चालकता 300 K है।
• गर्म करने पर जिरकोनियम चुम्बकित हो जाता है।
• अपने शुद्ध रूप में, तत्व प्लास्टिक है। हालांकि, नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, हाइड्रोजन, कार्बन के रूप में अशुद्धियों को जोड़ने से सामग्री भंगुर हो जाती है।
• ब्रिनेल कठोरता 640-670 एमएन / एम 2 है। यह सूचक ऑक्सीजन की उपस्थिति से बहुत प्रभावित होता है। यह जितना अधिक होगा, कठोरता उतनी ही अधिक होगी। उच्च कठोरता के साथ, जिरकोनियम को दबाव से संसाधित नहीं किया जा सकता है। तापमान संकेतकों में वृद्धि से ऑक्सीजन के साथ बातचीत को उकसाया जाता है।
• ज़िरकोनियम 300 C तक के तापमान पर पानी में स्थिर होता है।
• विकर्स की कठोरता 600 से 1700 एमपीए तक होती है।

• ज़िरकोनियम में सबसे अधिक ऑक्सीकरण अवस्था होती है, जो कि +4 है। क्लोरीन, ब्रोमीन के रूप में अशुद्धियों की उपस्थिति में धातु में कम ऑक्सीकरण सूचकांक पाया जा सकता है। ऑक्सीकरण 200-400 C के तापमान पर होता है।
• जब तत्व को 250 C और उससे अधिक तक गर्म किया जाता है, तो हाइड्रोजन अवशोषित हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप धात्विक गुणों वाले संकर बनते हैं।
• हैलोजन के साथ परस्पर क्रिया जिरकोनियम हैलाइड के निर्माण को बढ़ावा देती है।
• ऑक्साइड 500 C और उससे अधिक के तापमान पर बनते हैं।
• विद्युत ऋणात्मकता शून्य है।
• सहसंयोजक त्रिज्या 145 बजे है।

ज़िरकोनियम का खनन अयस्क सांद्रों से किया जाता है। अक्सर यह ऑक्साइड, सिलिकेट के रूप में पाया जा सकता है। एक शुद्ध रासायनिक तत्व के रूप में, यह पृथ्वी की पपड़ी में नहीं होता है। प्रकृति में, आप जिक्रोन, बैडलेइट पा सकते हैं। एक रासायनिक तत्व के निक्षेप पूरे विश्व में फैले हुए हैं। बड़ी जमा दुर्लभ हैं। ऑस्ट्रेलिया, ब्राजील, भारत, दक्षिण अफ्रीका में बड़ी संख्या में अयस्क जमा हैं। पर रूस में, मरमंस्क, टॉम्स्क, तांबोव, निज़नी नोवगोरोड क्षेत्रों को अयस्क भंडार में समृद्ध माना जाता है। ज़िरकोनियम भंडार की उपस्थिति के मामले में पहले स्थान पर कोला प्रायद्वीप का कब्जा है।

अक्सर अयस्क में, जिरकोनियम के साथ, हेफ़नियम मौजूद होता है, जिसमें समान गुण होते हैं। प्रत्येक तत्व में व्यक्तिगत रूप से मूल्यवान विशेषताएं होती हैं, लेकिन उनका संयोजन अस्वीकार्य है, क्योंकि यह प्राकृतिक सामग्री को उपयोग के लिए अनुपयुक्त बनाता है। एक रासायनिक तत्व को दूसरे से अलग करने के लिए, एक बहु-चरण शुद्धिकरण प्रणाली का उपयोग किया जाता है। इससे जिरकोनियम उत्पादन की कीमत काफी बढ़ जाती है। उद्योग में, ज़िरकोनियम डाइऑक्साइड सांद्र का उपयोग किया जाता है, जो अयस्क के लाभकारी द्वारा प्राप्त किया जाता है।

धातु निकालने के कई तरीके हैं।

• क्लोराइड। क्रोल विधि जिरकोनियम डाइऑक्साइड के क्लोरीनीकरण पर आधारित है। आगे शुद्धिकरण, मैग्नीशियम के साथ बहाली की जाती है। विधि का लगातार उपयोग इसकी अपेक्षाकृत सस्ती लागत के कारण है। क्लोरीनीकरण के 2 तरीके हैं। सीधी प्रक्रिया 900 C से 1000 C के तापमान पर की जाती है। दूसरी विधि 400 C से 900 C के तापमान पर प्रारंभिक मिश्रण को क्लोरीनेट करना है।
• फ्लोराइड। विधि में 600 से 700 सी के तापमान पर पोटेशियम के साथ जिरकोनियम के एक केंद्रित मिश्रण को सिंटरिंग करना शामिल है। परिणामी सांद्रण क्षारीय और शुद्ध होता है। अगला, पिघल का इलेक्ट्रोलिसिस किया जाता है और धातु घटक को अलग किया जाता है।
• क्षारीय। विधि जिरकोनियम डाइऑक्साइड को अलग करने के लिए डिज़ाइन की गई है। धात्विक तत्व प्राप्त करने के लिए फ्लोराइड या क्लोराइड विधि अपनाई जाती है। क्षारीकरण की प्रक्रिया के माध्यम से, जिरकोनियम एक घुलनशील घटक में परिवर्तित हो जाता है। यह sintering द्वारा किया जाता है, उदाहरण के लिए, 1000 से 1300 C के तापमान पर कैल्शियम कार्बोनेट और कैल्शियम क्लोराइड के मिश्रण के साथ। क्षारीकरण, शुद्धिकरण, हाइड्रोलिसिस और कैल्सीनेशन किया जाता है। इस प्रकार, ज़िरकोनियम एक प्रयोगशाला में प्राप्त किया जाता है। अंतिम उत्पाद से छड़ें बनती हैं, जो उत्पादन में जाती हैं।

आवेदन के आधार पर, एक रासायनिक तत्व को चांदी के रंग के साथ या नीले पाउडर के रूप में एक कठोर मिश्र धातु के रूप में प्रस्तुत किया जा सकता है। रासायनिक तत्व से संश्लेषित रत्न विभिन्न रंगों के हो सकते हैं। रंग का विवरण, इसकी तीव्रता अशुद्धियों की मात्रा और प्रकार पर निर्भर करती है, उदाहरण के लिए, सेरियम, टाइटेनियम, एर्बियम, क्रोमियम। इसके अलावा, जिरकोनियम सिलिकेट, जो कि जिक्रोन का हिस्सा है, को निम्नलिखित किस्मों द्वारा दर्शाया गया है।

• जलकुंभी। इसमें भूरे, लाल या गुलाबी रंग का टिंट होता है।
• मतारा हीरा। पारदर्शी पत्थर का कोई रंग नहीं है, मतारा द्वीप पर खनन किया गया है।
• शब्दजाल। यह एक भूसे, सुनहरे रंग की उपस्थिति से प्रतिष्ठित है।
• स्टारलाइट। नीले रंग के रंग के साथ पारदर्शी पत्थर।
• मैलाकॉन। गहरा भूरा रंग है।

रासायनिक तत्व के प्रकार, अवस्था के आधार पर इसका उपयोग जीवन के विभिन्न क्षेत्रों में आम है।

• धातु का उपयोग औद्योगिक उद्देश्यों के लिए, गहनों में, रोजमर्रा की जिंदगी में किया जाता है।
• उद्योग में, जिक्रोन, जिरकोनियम सिलिकेट, जिरकोनियम डाइऑक्साइड, बैडलेइट का अधिक बार उपयोग किया जाता है।
• धातुकर्म उद्योग में, मिश्र धातु इस्पात के लिए एक रासायनिक तत्व का उपयोग किया जाता है। गुणवत्ता में सुधार के लिए इसे मिश्र धातुओं में मिलाया जाता है। ज़िरकोनियम के लिए धन्यवाद, ताकत बढ़ जाती है, काटने की प्रक्रिया को सुविधाजनक बनाया जाता है।
• आतिशबाज़ी बनाने की विद्या के निर्माण में ज़िरकोनियम का उपयोग पाउडर के रूप में किया जाता है। जब मिश्रण जलता है तो धुआं नहीं होता है, इसलिए इसका उपयोग आतिशबाजी, सलामी बनाने के लिए किया जाता है।
• रासायनिक उद्योग में, जिरकोनियम का उपयोग पहनने के लिए प्रतिरोधी सिरेमिक के निर्माण में किया जाता है।
• सैन्य उपकरणों के निर्माण में धातु का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है, उदाहरण के लिए, रिमोट बम, बुलेट, रोशनी के साथ रॉकेट के निर्माण के लिए। धातु मिश्र धातु परमाणु रिएक्टर डिजाइन का एक अभिन्न अंग हैं।
• ज़िरकोनियम की भागीदारी के बिना तामचीनी, चीनी मिट्टी की चीज़ें, शीशे का आवरण का उत्पादन भी पूरा नहीं होता है। इस मामले में, ज़िरकोनियम ऑक्साइड का उपयोग किया जाता है। यह काला नहीं करता है, एक प्रस्तुत करने योग्य उपस्थिति है, उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार करता है।
• धातु का उपयोग चमड़े को कम करने के लिए किया जाता है। इस मामले में, सल्फेट वाले यौगिकों का उपयोग किया जाता है।
• इंजीनियरिंग उद्योग में, धातु का उपयोग पंपों और वाल्वों के निर्माण में किया जाता है।
• सीसा एप्रन के विपरीत, धातु की एक पतली शीट भी एक्स-रे के प्रवेश से अधिक प्रभावी ढंग से रक्षा करती है।
• धातु के उपचार गुणों के कारण, इसका उपयोग चिकित्सा के विभिन्न क्षेत्रों में किया जाता है।
• ज़िरकोनियम घटक एलर्जी की प्रतिक्रिया, अस्वीकृति का कारण नहीं बनते हैं, उनके पास प्रतिरोध, शक्ति, प्लास्टिसिटी है। उनका उपयोग विभिन्न फ्रैक्चर के उपचार में आघात विज्ञान में किया जाता है।
• दंत चिकित्सा में ज़िरकोनियम डाइऑक्साइड का व्यापक उपयोग नरम ऊतकों या हड्डी की संरचना के संपर्क में आने पर परेशान करने वाले कारक की अनुपस्थिति के कारण होता है। उपकरण, दंत प्रत्यारोपण, मुकुट, स्टेपल, प्लेट, क्लैम्प, सिवनी सामग्री धातु से बनाई जाती है।
• जिरकोनियम डाइऑक्साइड और क्यूबिक जिरकोनिया से बने आभूषण न केवल अपनी उत्तम उपस्थिति के लिए प्रसिद्ध हैं, बल्कि पूरे शरीर पर इसके लाभकारी प्रभाव के लिए भी प्रसिद्ध हैं।
• लगातार कंगन या बेल्ट पहनने से एक्जिमा, डर्मेटाइटिस, सोरायसिस जैसे त्वचा रोगों में चिकित्सीय प्रभाव पड़ता है। धातु रक्तचाप को सामान्य करता है, सक्रिय करता है, अनिद्रा से राहत देता है। ज़िरकोनियम मस्कुलोस्केलेटल सिस्टम के रोगों में स्थिति में सुधार करने में मदद करता है।
• साथ ही, धातु का जीवाणुनाशक प्रभाव होता है। यह घावों को जल्दी भरने की क्षमता के लिए जाना जाता है। अगर आप ईयरलोब छिदवाने के तुरंत बाद जिरकोनियम इयररिंग्स पहनते हैं, तो उपचार तेजी से होगा।
• एक राय है कि रासायनिक तत्व दर्द से राहत देता है, हृदय प्रणाली पर लाभकारी प्रभाव डालता है, श्वास में सुधार करता है, आंतों के संक्रमण, वायरस से लड़ता है और एक कैंसर विरोधी प्रभाव डालता है।
• अंतःस्रावी तंत्र के रोगों के उपचार में लिथोथेरेपी में रासायनिक तत्व का सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है।

एक राय है कि रंग योजना के आधार पर शरीर पर एक अलग प्रभाव पड़ता है।

• जुकाम के लिए काली धातु का उपयोग करने की सलाह दी जाती है।
• खराब भूख के साथ, लाल टिंट वाला तत्व मदद करेगा।
• ब्राउन का उपयोग शरीर को शुद्ध करने के लिए किया जाता है।
• पारदर्शी खनिज या नीले पत्थर चयापचय की बहाली में योगदान करते हैं।

जिरकोनियम से क्रॉकरी बनाई जाती है, उदाहरण के लिए मग, चम्मच, गिलास और अन्य बर्तन। इसके अलावा, धातु का उपयोग प्रकाशिकी में किया जाता है, जिसे अत्यधिक परिस्थितियों में संचालन के लिए डिज़ाइन किया गया है, उदाहरण के लिए, उच्च तापमान या इसके अचानक परिवर्तन पर। फियानाइट्स में अपवर्तन का एक बड़ा कोण होता है, जिसका उपयोग लेंस के निर्माण में किया जाता है। अलग से, गहनों में धातु के उपयोग का उल्लेख किया जाना चाहिए। प्राचीन समय में, जिक्रोन को "अपूर्ण हीरा" कहा जाता था, क्योंकि काटने के बाद, प्राकृतिक पत्थरों की तुलना में उनकी चमक अधिक फीकी पड़ जाती थी।

इस बात पे ध्यान दिया जाना चाहिए कि गहनों के लिए छोटे पत्थरों का उपयोग किया जाता है, क्योंकि वे विकिरण विकिरण के मामले में सुरक्षित होते हैं। वे थोड़े रंग के होते हैं, उनमें थोड़ी पारदर्शिता होती है। बड़े पत्थरों की विशेषता अत्यधिक रेडियोधर्मिता है। वे अपारदर्शी और चमकीले रंग के होते हैं। इस तरह के पत्थरों को घर पर संग्रहीत, काटा या परिवहन नहीं किया जा सकता है। ज़िरकोनियम का उपयोग अंगूठियां, झुमके, हीरे, पेंडेंट, पेंडेंट के निर्माण में किया जाता है। अक्सर वे छिड़काव करते हुए उत्पादों में धातु के आवेषण बनाते हैं।

उचित देखभाल और भंडारण गहनों को उसके मूल रूप में रखेगा। साबुन के पानी से भीगे हुए कपड़े से सफाई करने की सलाह दी जाती है। फिर उत्पाद को पानी के नीचे धोया जाता है, सूखा मिटा दिया जाता है, फलालैन से पॉलिश किया जाता है। पत्थरों को अन्य गहनों से अलग संग्रहित किया जाता है। यह यांत्रिक क्षति से बच जाएगा।

उत्पाद की प्रामाणिकता में गलती न करने के लिए, आपको निम्नलिखित बिंदुओं पर ध्यान देना चाहिए।

• प्रकाश किरणों के अपवर्तन की संरचना। यह बहुआयामी होना चाहिए।
• एक धातु चमक की उपस्थिति। यह एकरूपता की विशेषता है।
• पीले समावेशन की उपस्थिति।

मध्ययुगीन काल में, स्पैनिश ज्वैलर्स ने जिक्रोन से अनोखे गहने बनाए, जो अत्यधिक रेडियोधर्मी थे। दिखने में ये बेहद कीमती पत्थरों की याद दिलाते हैं। ऐसे गहने पहनना बेहद खतरनाक था। प्राचीन काल में भी, यह नोट किया गया था कि बड़े गहरे रंग के पत्थरों को लंबे समय तक पहनने से उनके मालिक की आसन्न मृत्यु हो गई थी। जलकुंभी का नाम फूल के नाम पर रखा गया था। पौराणिक कथाओं के अनुसार, अपोलो ने जलकुंभी नाम के एक युवक के खून से एक फूल उगाया, जिसे अपोलो बहुत प्यार करता था।

चमक, विभिन्न रंगों की उपस्थिति के कारण, पत्थर को आसानी से हीरा, नीलम, टूमलाइन या पुखराज के साथ भ्रमित किया जा सकता है। यह अक्सर स्कैमर्स द्वारा उपयोग किया जाता था, गहनों को गहनों के रूप में पास करते थे। एशिया के निवासियों ने पत्थर को मूर्तिमान किया और इसे जादुई गुणों से संपन्न किया। उनके लिए वह एक ताबीज थे। इससे ताबीज और पेंडेंट बनाए जाते थे।

भारत में, पत्थर सूर्य, चंद्रमा को नियंत्रित करने की क्षमता से संपन्न था। यह माना जाता था कि ताबीज व्यवसाय में वैज्ञानिकों, व्यापारियों, पथिकों और प्रेमियों की मदद करता है। ज्योतिषियों ने भी पत्थर के अनूठे गुणों की ओर ध्यान आकर्षित किया। उनकी राय में, जिरकोनियम मेष, मकर, कुंभ राशि पर सूट करता है। वृष, तुला, धनु, कर्क राशि वालों से पूरी तरह परहेज नहीं तो इसे सीमित रखना चाहिए।

इसलिए, धात्विक चमक वाले पीले या नीले खनिज कुंभ राशि के लिए आदर्श होते हैं। उत्पाद पहनने से अंतर्ज्ञान, विश्लेषणात्मक क्षमताओं, उत्तम स्वाद की उपस्थिति के विकास में योगदान होता है। लेकिन मकर नीले रंग के पत्थर के लिए उपयुक्त है, जिसे बाईं ओर पहनने की सलाह दी जाती है। यह जादुई संबंध को मजबूत करता है।मेष राशि के लिए भूसा या लाल पत्थर अधिक उपयुक्त होते हैं। उत्पाद पहनने से जादुई क्षमताओं, चौकसता, सावधानी के विकास में योगदान होता है।