ЦИРКОНИЙ И ЦИРКОН

Наука » Химия

Зелёные, густо-красные и золотисто-жёлтые кристаллы силиката циркония ZrSiO4 издавна ценились как красивые драгоценные камни — цирконы, или гиацинты.

Не менее известна кубическая модификация бесцвет­ного диоксида циркония ZrO2 под названием фианит (от аб­бревиатуры ФИАН — Физический институт Академии на­ук, где в 1973 г. впервые было получено это соединение). Его кристаллы на первый взгляд трудно отличить от алма­зов. Фианиты хорошо полируются, достаточно тверды — по 10-балльной шкале их твёрдость доходит до 8,5, усту­пая только корунду (9) и алмазу (10).

Получить фианиты было непросто. Переход оксида ZrO2 в кубическую форму совершается лишь при очень вы­сокой температуре (2300 °С). Однако при охлаждении кри­сталлическая структура вещества изменяется, и остывший до комнатной температуры кристалл представляет собой не кра­сивый самоцвет, а невзрачный камешек. Чтобы сохранить кубическую структуру кристаллов ZrO2 и при низких темпе­ратурах, в него перед нагревом вводят специальные стаби­лизирующие добавки — оксиды магния, иттрия или кальция. Так что сверкающий в перстне камень вполне может иметь такую необычную формулу: Zr0,842Y0,158O1,92. Меняя состав исходной смеси и условия роста кристаллов, получают фиа­ниты жёлтого, красного, сиреневого, коричневого и других цветов. Но наиболее популярны похожие на алмаз почти бес­цветные кристаллы с чуть желтоватым оттенком.

В отличие от цирконов и фианитов, металлический цир­коний мало известен широкой публике. Даже спустя столе­тие после его открытия он не находил никакого применения, из-за того что люди не знали подходящих способов его очи­стки. И только в 20-х гг. XX в. для получения чистого цир­кония был использован так называемый галогенный цикл, предложенный американским физикохимиком  Ирвингом Ленгмюром (1881—1957). Метод довольно прост. При на­гревании смеси циркония с иодом примерно до 600 °С об­разуются пары тетраиодида циркония ZrI4, которые затем пропускают над раскалённой до 1400 °С циркониевой нитью (чистый металл плавится при 1855 °С). Соприкасаясь с ней, тетраиодид разлагается, металлический цирконий осаждает­ся на нити, а пары иода снова реагируют с неочищенным ме­таллом. Если реакцию разложения паров ZrI4 проводить мед­ленно, вырастают большие красивые кристаллы циркония. Галогенный цикл используют для очистки различных метал­лов: титана, меди, никеля, железа, хрома, гафния, ванадия, ниобия, тантала и др. По этому принципу устроены так на­зываемые галогенные лампы. В них вводят небольшое количество иода или брома, и с помощью этих веществ вольфрам, испарившийся со спирали и осевший на внутрен­ней поверхности колбы лампы из кварцевого стекла, снова переносится на спираль.

ЦИРКОНИЙ И ЦИРКОН

Фианиты.



Источник: Мир Энциклопедий Аванта+
Авторы: Андрей Дроздов, Илья Леенсон, Дмитрий Трифонов, Денис Жилин, Александр Серов, Андрей Бреев, Андрей Шевельков, Вадим Ерёмин, Юлия Яковлева, Оксана Рыжова, Виктория Предеина, Наталья Морозова, Алексей Галин, Сергей Каргов, Сергей Бердоносов, Александр Сигеев, Оксана Помаз, Григорий Середа, Владимир Тюрин, Антон Максимов, Вячеслав Загорский, Леонид Каневский, Александр Скундин, Борис Сумм, Игнат Шилов, Екатерина Менделеева, Валерий Лунин, Абрам Блох, Пётр Зоркий, Александр Кури, Екатерина Иванова, Дмитрий Чаркин, Сергей Вацадзе, Григорий Серела, Анастасия Ростоцкая, Александр Серое, Анастасия Сигеева
Авторское право на материал
Копирование материалов допускается только с указанием активной ссылки на статью!

Похожие статьи

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.