EL CIRCONIO EN EL ACERO

CIRCONIO (Zr):

IMFORMACION GENERAL:

El zirconio (o circonio) es un elemento químico de número atómico 40 situado en el grupo 4 de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Zr.

Es un metal duro, resistente a la corrosión, similar al acero. Los minerales más importantes en los que se encuentra son el circón (ZrSiO4) y la badeleyita (ZrO2), aunque debido al gran parecido entre el circonio y el hafnio (no hay otros elementos que se parezcan tanto entre sí) realmente estos minerales son mezclas de los dos; los procesos geológicos no han sido capaces de separarlos. Se utiliza sobre todo en reactores nucleares (por su baja sección de captura de neutrones) y para formar parte de aleaciones con alta resistencia a la corrosión.

Es un metal blanco grisáceo, brillante y muy resistente a la corrosión. Es más ligero que el acero con una dureza similar a la del cobre. Cuando está finamente dividido puede arder espontáneamente en contacto con el aire (reacciona antes con el nitrógeno que con el oxígeno), especialmente a altas temperaturas. Es un metal resistente frente a ácidos, pero se puede disolver con ácido fluorhídrico (HF), seguramente formando complejos con los fluoruros. Sus estados de oxidación más comunes son +2, +3 y +4.

• Símbolo: Zr

• Número Atómico: 40

• Serie química: Metales de transición

• Grupo, período, bloque: 4, 5, d

• Electronegatividad :1,33

PROPIEDADES ATOMICAS:

• Masa atómica: 91,224 u

• Radio covalente (Å): 1,48

• Radio iónico (Å): 0,80

• Radio atómico (Å): 1,60

• Estado de oxidación: 4

• Estructura cristalina: hexagonal

PROPIEDADES FISICAS:

• Estado ordinario: Sólido

• Densidad: 6511 kg/m3

• Dureza Mohs: 5

• Apariencia: Blanco grisáceo

• Punto de fusión 2128 ºK

• Punto de ebullición 4682 ºK

MINERALES:

• Es muy reactivo químicamente y sólo se halla combinado. En la mayor parte de las reacciones se enlaza con oxígeno en preferencia sobre otros elementos, encontrándose en la corteza terrestre sólo como el óxido ZrO2, baddeleyita, o como parte de los complejos de óxido, como el zircón, la elpidita y la eudialita.

ZIRCON

Circonio puro

GENESIS:

• Se formó como primer producto de cristalización de la roca magmática como el granito o de rocas alcalinas como las pegmatitas o la sienita. Uno de estos cristales tiene unos 4.400 millones de años,

• En las rocas metamórficas el zircón se recristaliza o se forman granos de nueva cristalización. En los sedimentos se encuentran granos alterados y transportados por los procesos erosivos

LOCALIZACION:

• Se encuentra en las arenas de las playas de Australia, Brasil, Florida y Galicia

• Los circones gema en los ríos de Matura, Ceilán y en gravas: auríferas de los montes Urales y Australia

• Grandes cristales: en Madagascar, Noruega, EE.UU. Y Canadá

APLICACIONES:

• Los zircones que debido a su tamaño y pureza tienen calidad de gema, se utilizan a veces como sustituto de diamante

• Con este material se fabrican cuchillos resistentes y de gran filo

• También se utiliza en la fabricación de pigmentos para cerámica.

• Principalmente (en torno a un 90% del consumo) se utiliza como recubrimiento

• en reactores nucleares, debido a que su sección de captura de neutrones es muy

• baja. La sección de captura del hafnio es alta, por lo que es necesario separarlos

• para esta aplicación (para otras utilidades, no es necesario), generalmente esta

• separación se efectúa mediante un proceso de extracción con dos disolventes no

• miscibles, o bien empleando resinas de intercambio iónico.

Circonio para uso en reacción nuclear

Se utiliza como aditivo en aceros obteniéndose materiales muy resistentes.También se emplean aleaciones con níquel en la industria química por suresistencia frente a sustancias corrosivas.El óxido de circonio impuro se emplea para fabricar crisoles de laboratorio (quesoportan cambios bruscos de temperatura), recubrimiento de hornos y comomaterial refractario en industrias cerámicas y de vidrio.

Crisoles de Circonio

El metal es bien tolerado por los tejidos humanos, por lo que puede emplearse enarticulaciones artificiales.También se emplea en intercambiadores de calor, tubos de vacío y filamentosde bombil se emplean para la fabricación de antitranspirantes.Con fines militares se emplea como agente incendiario.Aleado con niobio presenta superconductividad a bajas temperaturas, por lo quese puede emplear para hacer imanes superconductores. Por otra parte, la aleacióncon zinc es magnética por debajo de los 35 K.El óxido de circonio se usa en joyería; es una gema artificial denominadacirconita que imita al diamante.

anillo de Circonio

Es importante mencionar que aunque hay pruebas de manejo del zirconiorealizadas muestran que no tiene toxicidad. Generalmente no produce consecuenciasel contacto con sus compuestos, aunque algunas personas son alérgicas a ellos. Esaalergia se manifiesta por la aparición de granulomas no malignos.Un nuevo uso que se le da hoy en día, es en la fabricación de implantes dentalescomo alternativa al Titanio. No tan solo como el implante o fijación propiamentetal, sino además como aditamentos protésicos, eliminando el uso de metalesmejorando así la estética.

prótesis dentales de de circonio (implantologica).

CIRCONIO EN EL ACERO:

EL circonio es un elemento de aleaCION que se suele utilizar para la fabricación de aceros aleados asi como níquel, manganeso, cromo, vanadio, wolframio, molibdeno, cobalto, silicio, cobre, titanio, etc.

El circonio como elemento de aceración Aumenta resistencia a tracción y choques. Mezclados c/hierro puro (ferrita) aumenta ductilidad.