Металл цирконий
Не так давно мы говорили с вами . Однако, рассматривая саму тему целительной силы металлов (ранее на сайте были публикации ) невозможно было не вспомнить о пользе циркония, и о самих циркониевых браслетов. К сожалению, сами такие браслеты почему-то постоянно оказываются в центре скандалов, в которых замешаны не чистые на руку предприниматели, желающие нажиться на тех, кто хочет с помощью такого браслета забыть о своих болезнях. Однако, даже, несмотря на такой шлейф скандальности, оспорить пользу этих изделий очень трудно. Расскажем о ней сегодня и мы. Итак, в чём же заключается магическая сила циркониевых браслетов, кому и когда полезно их носить, как ухаживать за таким браслетом…
Металл цирконий
Помните всем известную таблицу Менделеева? Так вот, её 40-вым элементом как раз и является металл под названием цирконий. Кстати, достаточно редкий металл, который имеет серебристо-белый цвет, и едва заметный золотистый оттенок.
Примечательно, что основным минералом, который и содержит в себе цирконий, является минерал циркон. Его монокристаллы известны ювелирам, как матарские алмазы или несовершенные алмазы. Когда же встречается циркон красного цвета – то его называют гиацинтом. Ювелирные изделия с ним тоже весьма популярны.
Химические свойства металла циркония
Впервые добыть металлический цирконий удалось только в начале 19 века. Сделал это шведский химик по имени Йенс Якоб Берцелис. После него это повторили многие учёные. И именно ими были выделены такие химические свойства циркония, как исключительная коррозийная стойкость, этот металл практически не разрушается и сохраняет свою целостность в растворах органических кислот, аммиака, щелочей. Не воздействует на него и морская вода, водная среда и воздух…
Однако, если бы не такое свойство, как антисептическое – на цирконий вряд ли бы обратили внимание медики. Сегодня же, после ряда подтвержденных исследований, его причисляют к металлам, обладающим антисептическими и лечебными свойствами. Боле того, циркониевые сплавы и сам цирконий официально разрешены к применению министерством здравоохранения Российской федерации.
А, такое высокое признание – уже что-то означает…
Как влияет цирконий на организм человека
Так выглядит браслет из циркония
Циркониевые сплавы и сам цирконий никоим образом не раздражают кожные и мышечные ткани. Так, медициной доказанный факт, что в случае, когда надеваются сразу же серёжки из циркония, то, заживление места прокалывания происходит на 2-4 дня раньше, чем если бы вы . Но, и это ещё не всё. Так, те люди, которые постоянно носят на себе изделия из циркония или из его сплавов, отмечают, что их общее состояние организма улучшилось. У тех же, кто страдает заболеваниями кожных покровов, такими как дерматиты, нейродерматиты, детские экземы – проблемных высыпаний становится меньше. Однако, внешнее воздействие циркония на кожные покровы – это ещё не всё. Наблюдается улучшение самочувствие и у тех больных, которые страдают заболеваниями опорно-двигательного аппарата, позвоночника, артритами и артрозами, проблемами с обменными процессами в организме… Причём положительный эффект наблюдается независимо от степени и тяжести заболевания у 95% людей, которые носят такие украшения из циркония.
Применение циркония в хирургии и в стоматологической практике
Учитывая такие свойства циркония и его сплавов, о которых мы писали выше, не удивительно, что сегодня этот металл используют в качестве материала для изготовления стоматологических имплантов, а также во время проведения операций на головном мозге, и для изготовления челюстно-лицевых пластин в пластической хирургии.
Польза циркониевых браслетов
Как выглядит циркониевый браслет
Для того, чтобы циркониевые браслеты выглядели привлекательно, сегодня используется специальная технология нанесения анодных покрытий на такие циркониевые изделия. Благодаря этому, и в зависимости от самой толщины оксидных планок, поверхности браслета приобретают оттенки и цвета, характерные благородным металлам. Поэтому, такой браслет всегда выглядит дорого, оригинально и эксклюзивно. А, благодаря его уникальной выпуклой форме – которая не просто дань моде или ювелирный изыск, происходит воздействие на биологически активные точки, которые находятся на запястьях рук, и тем самым целебная сила такого циркониевого браслета увеличивается. Ведь, действует не только металл, но и работает рефлексотерапия…
Сегодня наиболее известны 2 формы таких браслетов – литая и звеньевая. Примечательно, что специалисты утверждают, что звеньевая форма – намного эффективнее для использования в лечебных целях, ведь, в этом случае сам браслет тяжелее – соответственно циркония в нём тоже больше, чем в монолитном браслете . Да и смотрятся такие браслеты, состоящие из звеньев, намного оригинальнее, чем простая литая форма.
Примечательно, что это украшение могут носить как мужчины, так и женщины…
Кому полезно носить циркониевый браслет
Такие циркониевые браслеты будет полезно носить как здоровым людям для профилактики всевозможных заболеваний и улучшения самочувствии, так и тем, кто страдает повышенным артериальным давлением, головными болями, стрессовыми недомоганиями, депрессиями, имеет проблемы со сном, жалуется на мышечные боли и невралгию, имеет отклонения в работе органов дыхания, проблемы с кожей и аллергические заболевания в анамнезе, тахикардией, сердечной недостаточностью, флебитом, у кого нарушены обменные процессы в организме и видны сбои в работе желудочно-кишечного тракта и почек.
На какой руке носить циркониевый браслет
Примечательно, что в зависимости от того, на какой руке вы будете носить браслет – на правой или на левой, будет зависеть его область воздействия на ваш организм. И, сейчас мы конкретно опишем, кому на какой руке будет полезнее носить такой лечебный браслет.
Ношение циркониевого браслета на правой руке
Благодаря ношению циркониевого браслета на правой руке, вы активизируете точки ян-гу, которые помогают вам избавиться от артериальной гипертензии, головокружения, шума в ушах, проблем со слухом, психических расстройств, болей в локтевом нерве, предплечье, межреберной невралгии, зубной боли, отёка в области шеи. Также происходит активизация точки ян-ляо – она помогает избавиться от проблем со зрением, болей в суставах, предплечье и пояснице. А, вот точка ян-чи помогает бороться с лёгкой формой сахарного диабета, артритом, головными болями и головокружением. Тогда как точка вай-гуань – побеждает лихорадочные состояния и склонность к простудам, заболевания желудочно-кишечного тракта, артриты, шум в ушах, глухоту, неврозы, проблемы со сном, мигрень, артериальную гипотонию и .
Ношение циркониевого браслета на левой руке
Благодаря ношению циркониевого браслета на левой руке, вы активизируете точки тай-юань, цзин-цуй,да-лин, ин-си, шень-мень, тун-ли, которые помогают бороться с артериальной гипотонией, проблемами со сном, депрессиями, заболеваниями желудочно-кишечного тракта, головными болями, артритами, обмороками, отдышкой, повышенной температурой тела, заболеваниями сердечно-сосудистой системы, носовыми кровотечениями, раздражительностью, приступами панических атак…
Украшение с камнем должно присутствовать на каждой женщине. Оно сделает её привлекательной и особенной. Женщина с самой простой невыдающейся внешностью приобретет абсолютно новые черты.
Однако, такое ювелирное изделие может стоить несколько сотен тысяч и даже миллионов рублей, соответственно, позволить его себе сможет далеко не каждый человек. Именно для того случая, используют специальные синтетические заменители камней.
С ними украшение будет продолжать выглядеть изысканно, а стоимость его сократиться в несколько раз. Например, в качестве основы для дорогостоящей бижутерии может быть использован металл цирконий (созданный на основе циркона).
Что такое цирконий
В народе бытует мнение, что цирконий – это универсальный драгоценный камень. На самом деле, это мнение является ошибочным. Это обычный камень из «семейства» самоцветов, хоть и по внешним признакам его можно спутать с алмазом.
Существует несколько интересных факторов об этом веществе:
- Его не выращивают, он получается опытным путем в специализированных лабораториях;
- Он используется в украшениях в качестве заменителя минералов и драгоценностей. Из-за чего цена на ювелирное изделие будет значительно меньше;
- Цирконий – это камень прозрачного цвета. Однако, с использованием различных примесей, он может получить абсолютно любой другой оттенок.
Стоит отметить и внешний вид этого синтетического заменителя. По своей привлекательности он не уступает даже самому изысканному драгоценному камню.
Состав и характеристики
Цирконий – это элемент периодической системы Менделеева под номером 40. В натуральном виде он имеет серебристо-белый оттенок, он ненасыщенный, камень выглядит словно прозрачный.
Всего известно несколько свойств этого камня:
- Он очень твердый, так как в нем присутствует большая концентрация кислорода;
- Не поддается холодной обработке под давлением;
- При температуре 200-400 градусов он мгновенно начинает окисляться;
- Обладает большой химической стойкостью. При попадании в организм человека не взаимодействует с тканями и органами;
- Медицинскими специалистами было зафиксировано, что цирконий способствует понижению артериального давления. Именно по этой причине из него создают знаменитые циркониевые браслеты;
- При интенсивном нагреве он может изменить цвет , став темно-синим;
- Этот камень обладает и магическими свойствами: он спасет женщину от нежелательной беременности, «настроит» человека на философское мышление, увеличит сексуальную энергетику и поможет дачнику улучшить качество своего урожая.
От этого камня может образоваться пыль, которая представляет угрозу жизни человека. Она быстро воспламеняется даже от воздействия с воздухом.
Местонахождения
Цирконий изготавливается лабораторным путем. В основу его входит минерал циркон.
Всего можно выделить несколько мест во всем мире, где можно добыть это полезное ископаемое:
- Австралия;
- Таиланд;
- Бразилия;
- Вьетнам;
- Шри-Ланка.
В ограниченном количестве этот минерал есть в России, Норвегии и Кореи.
Производство
Как уже говорилось ранее, цирконий изготавливается исключительно лабораторным путем. В качестве основного компонента применяется минерал циркон.
Получить синтетический камень можно несколькими способами:
- Хлорирование углем. Осуществляется при температуре 900-1000 градусов;
- Сплавлением с содой или натром. Осуществляется при температуре 500-600 градусов;
- Спеканием с карбонатом кальция или известью. Осуществляется при температуре 1100-1200 градусов;
- Сплавлением с калием. Осуществляется при температуре 900 градусов.
В ходе всех вышеперечисленных методов образуется химическое соединение, из которого отделяется цирконий методом кристаллизации.
Виды
Цирконий может быть представлен в виде металла или порошка:
- Цирконий – это твердый металл, имеющий блестящий серебристо-серый оттенок. Отличается он высокой степенью пластичностью и стойкостью к коррозии;
- Цирконий – это порошок с мелкими гранулами, имеющий темно-синий оттенок.
Сфера применения двух представленных видов может различаться. Например, для украшений применяют камни, а для использования в производственной или медицинской сфере – порошок.
Свойства
О химических свойствах циркония уже говорилось выше. Помимо этого, можно также выделить несколько физических и лечебных свойств:
Физические:
- Может плавиться при температуре 1825 градусов , и закипать при температуре выше 3500 градусов;
- Не способен растворяться в щелочах и кислотах , соответственно, не подвергается коррозии;
- При нормальных условиях хранения (при температуре 20 градусов) его плотность равна 6,45 грамм на кубический сантиметр.
Лечебные:
- Цирконий не изменяет своих свойств при воздействии с кислотами. Поэтому, его часто используют при изготовлении медицинских инструментов и оборудования;
- Он способствует ускорению процесса заживления ран;
- Препятствует образованию гноя;
- Обладает противомикробным свойством , предотвращает проникновения различного рода инфекций;
- Сам цирконий не является аллергическим веществом , зато может облегчить приступы аллергии;
- Препятствует проникновению радиационного излучения.
Помимо всего прочего, цирконий – это еще и отличный антисептик.
Применение
Синтетический камень имеет достаточно широкую область применения:
- На основе циркония делают различные сплавы. Они активно используются в различных отраслях производства, например, при изготовлении ядерных реакторов, конструкционных материалов, частей различных летательных препаратов и многих других деталей;
- Цирконий содержится в сверхпроводящих магнитах;
- Из циркониевых сплавов делают огнеупорные покрытия , которые необходимы в литейном производстве;
- Порошок из этого вещества используют для создания пиротехники;
- Также его применяют для окисления сплавов.
Конечно же, в большей степени цирконий применяют для создания различных украшений и ювелирных изделий.
Цена
Стоимость циркония может быть различной. Она зависит от типа изделия, в котором он присутствует. Камень продается и в чистом виде. Минимальная стоимость его составляет 25 тысяч рублей за один килограмм.
Цирконий свое название получил от минерала циркона, в составе которого он содержится. Его относят к рассеянным химэлементам, то есть не встречающимся в естественной среде. Как химический элемент был получен шведским химиком Берцелиусом в 1824 году.
Уникальные свойства циркония, удивительное сияние, сравнимое с блеском бриллиантов, поставили этот минерал в один ряд с самыми красивыми самоцветами. Ювелиры всего мира охотно используют его.
Свойства циркония
В чистом виде цирконий в природе не существует, он химически неустойчив. Сейчас его получают промышленным путем из оксидов.
Химические характеристики
Химические свойства циркония имеют много общего с гафнием. Застывший после выплавки металл на воздухе покрывается пленкой, образующейся в результате окисления поверхности циркония, и становится устойчивым к воздействию ряда кислот и щелочей. Правда, нагреваясь, он утрачивает эту устойчивость, и с разной скоростью начинает взаимодействовать с царской водкой (смесью азотной и соляной кислотами), в отдельности с каждым из указанных веществ, с серной, ортофосфорной, щавелевой кислотами. При нагревании выше 250 ⁰С поглощает водород с образованием гидридов, которые проявляют металлические свойства.
При взаимодействии с галогенами образуются галогениды циркония. При температуре более 500 ⁰С получаются оксиды (Zr6O, Zr3O, ZrO2), по этой причине плавление циркония осуществляется в условиях вакуума или в инертном газе аргоне.
Физические свойства циркония
Цирконий - вещество пластичное, допускающее механическую обработку, он легко плавится в безвоздушной атмосфере (в условиях вакуума или при наличии инертных газов).
В следующей таблице показаны физические свойства циркония:
Минералы с содержанием циркония
По глубине залежей ученые пришли к выводу, что цирконий - почти ровесник Земли. Он образовался 3–4 млрд лет назад, и его соединения распространены в литосфере. Химически неустойчивый металл цирконий под действием определенных условий соединился с другими элементами - силикатами, широко распространенными в структуре земли, или с кислородом, образовав многочисленные устойчивые вещества - соли и оксиды.
Циркон (ZrSiO4) - это камень, в котором содержатся атомы химического элемента циркония, или циркониевая соль ортокремниевой кислоты. В природе встречаются такие цирконии:
- Прозрачные. Ювелиры используют в изготовлении украшений.
- Полупрозрачные.
- Непрозрачные.
Прозрачность и оттенок камня во многом зависят от примесей, содержащихся в нем. Цирконий - это драгоценный камень, блеском своим напоминающий бриллиант. Некоторые полупрозрачные камни также находят применение в ювелирной отрасли. А в основном они, а также непрозрачные, используются в промышленности в качестве руды.
Бадделеит (ZrO2) - оксид циркония. Применяется в качестве добавки при изготовлении керамики и огнеупорных строительных материалов. Впервые был обнаружен на Шри-Ланке. В России добывается в Мурманской области. Этот сравнительно недорогой минерал служит сырьем для выращивания искусственных алмазов - фианитов. Синтетические алмазы получают двумя способами:
- Уплотнение молекул происходит под действием высокого давления и температуры.
- Образуются при осаждении кристаллов из пара.
Искусственные алмазы нашли применение преимущественно в производстве режущих инструментов. Сейчас 97 % алмазов, применяемых в приборо- и станкостроении, - фианиты.
Ювелиры тоже проявили интерес к новому материалу, почти не отличающемуся от натуральных алмазов. Они стали применять фианиты в изготовлении относительно недорогих ювелирных украшений.
Эвдиалит (Na4(CaSeFeMn)2ZrSi6O17(OHCl)2) - минерал с более сложной химической структурой, содержащий десяток различных химических элементов. Еще его называют цирконосиликатом. На Кольском полуострове, где он добывается, получил название «лопарская кровь».
Применяется в качестве руды для получения циркония или редкоземельных металлов. Ювелиры используют этот минерал в изготовлении кабошонов - шлифованных выпуклых камней, вставляемых в оправу при изготовлении браслетов, брошей, ожерелий, перстней и др.
Лечебные свойства
Малакон, одна из разновидностей циркония, обладает слабой радиационной активностью, помогает при головных болях, нормализует артериальное давление, снимает умственную усталость, дает возможность сосредоточиться, избавляет от костных воспалений. Считается, что малакон - это камень ученых. В природе встречаются камни от темно-коричневого до оливкового цвета. Есть и черный малакон.
Виды циркония
В зависимости от соединений, оказавшихся в кристаллической решетке отдельных минералов, циркон имеет разную окраску и оттенки.
Так, в природе встречаются камни красные, зеленые, коричневые, малиновые, оранжевые и др. Различные цвета придают содержащиеся примеси меди, алюминия, титана, цинка и железа. Почти во всех камнях присутствуют соединения гафния, соседствующего с цирконием в одной химической группе.
Известны следующие разновидности цирконов:
- Матарский алмаз. Так называется бесцветный циркон, имеющий радужное бриллиантовое сияние. Это самый дорогой вид.
- Золотисто-желтым цветом обладают сиамские цирконы.
- Цирконы, прошедшие обработку обжиганием, приобретают небесную голубую окраску и очень нравятся романтичным людям. Их называют старлитами.
- Малакон относится к метамиктным минералам. Под воздействием радиационных излучений приобретает несколько аморфное состояние, подобное стеклу. Черный малакон некоторые маги используют в своих ритуалах.
Амулеты и талисманы
Использование амулетов и талисманов восходит к глубокой древности. Издавна было замечено, что изделия из циркония обладают магической и целебной силой.
Можно предположить, что магические и целебные свойства цирконов связаны именно с радиационным излучением. Нельзя исключать того, что с помощью этих камней или магических шаров, изготовленных из разновидностей циркона, маги воздействовали на волю людей. Цирконий - это камень священников и правителей. Великий магистр одного из масонских орденов обязан носить на пальце перстень с цирконом.
Как отличить подделку от настоящего циркона?
Анализ драгоценных камней и металлов осуществляется в геммологическом центре. Наличие сертификата этой организации служит гарантией подлинности ювелирных материалов. Такой документ может быть у ювелиров, закупающих камни для своей работы. Но как понять, что приобретаемое изделие изготовлено из того материала, который назван в сертирификате, и оно соответствует заявленной цене?
Ни для кого не секрет, что некоторые недобросовестные ювелиры нередко фианиты выдают за натуральные алмазы и цирконы, а ограненные цирконы продают как бриллианты. Прозрачные цирконы - большая редкость, и они ненамного дешевле бриллиантов, поэтому их редко выдают за «короля камней». Зато фианит в этом отношении - отличный материал.
Это только на первый взгляд камни абсолютно идентичны. Если присмотреться внимательнее, в цирконе можно заметить вкрапления и пустоты. В отличие от бриллианта и фианита, даже у самого прозрачного циркона блеск камней имеет желтовато-золотистый оттенок за счет этих образований. Именно поэтому в Персии его назвали золотистым. Фианит имеет ровную структуру и ровный блеск. В отличие от него, у циркона небольшая плотность и, соответственно, более легкий вес.
Природные камни, содержащие цирконий, в большинстве своем радиоактивны. Например, зеленые цирконы и черные эвдиалиты нельзя носить на груди и на шее. Сережки из этих камней также могут представлять опасность для здоровья.
У прозрачного и золотистого циркона радиоактивность минимальна, однако прибор ее ощущает и может указать как на отличие от «нулевого» фианита.
Как ухаживать за цирконием?
В отличие от бриллиантов, царапающих даже стекло, циркон - камень мягкий. Поэтому украшения с ним необходимо оберегать от механических повреждений. Желательно их хранить отдельно от других украшений. Цирконы весьма чувствительны к бытовой химии. Мыть их можно только слабо мыльным раствором и протирать мягкими салфетками или фланелевой тканью.
Множество разновидностей циркониев позволят выбрать тот камень, который больше нравится. Только придется оберегать изделия с ним от агрессивной среды и соприкосновений с чем-то твердым.
Наша планета богата полезными ископаемыми,в том числе и металлами. Одним из наиболее распространенных, считается цирконий. Его можно отыскать в любых уголках Земли. Что представляет собой этот металл, каковы его свойства и где он находит применение?
Химические свойства
Простое вещество цирконий является элементом побочной подгруппы IV группы пятого периода периодической системы Д. И. Менделеева. Ему присвоен атомный номер 40, а его атомная масса составляет 91,224. Это серо-стальной металл с желтоватым оттенком и с характерным блеском. Его получают методом переплавки циркониевых отходов
и с рудного концентрата, поскольку в чистом виде в земной коре не встречается.
В природе металлический цирконий распространен в виде химических природных соединений - более 40 солей или оксидов. В конце 18 века немецкий ученый Клапрот выделил окисел циркония из камня гиацинта. Он относится к драгоценной разновидности этого камня. До 20 века металл не удавалось получить в чистом виде, но в 20-х годах ученые все-таки добились успеха.
В очищенном виде он обладает многими свойствами, которыми отличается золото:
- пластичный;
- ковкий;
- антикоррозийный;
- жаростойкий;
- парамагнитный.
Металл не боится воздействия хлорированной и морской воды . Он не теряет своих высоких качеств при низких и высоких температурах. Устойчив к аммиаку, кислотам и щелочам. В основном его используют для добавления к сплавам других металлов, что повышает его технологичность и делает его свойства почти уникальными. Свое название он получил от персидского слова "царгун" (золотой камень).
Довольно часто цирконий путают с цирконом , который является силикатом циркония. Металл может менять свою окраску и по цвету бывает:
- зеленый;
- коричневый;
- черный;
- желтый;
- иногда красный.
Его цвет зависит от примесей, которые входят в состав. В число примесей, окрашивающих камень, часто входят - кальций, медь, железо, цинк, уран, стронций, титан. Также в составе присутствуют и редкоземельные элементы.
Нахождение в природе
Рудные залежи циркония широко распространены в недрах земли. Залежи можно увидеть в нескольких формах в виде:
- аморфных окислов;
- солей;
- монокристаллов.
В африканских месторождениях находят кристаллы весом до 1 кг. Больше всего циркония (металла) сосредоточенно на территории Австралии, Индии, ЮАР, Бразилии и Северной Америки. В этих государствах самые большие запасы этого металла. В России находится почти 10% мировых запасов циркония в Сибири и на Урале. Чаще всего в руде он встречается совместно с гафнием, поскольку тот близок к нему по своим свойствам. Каждый их них имеет свои привлекательные характеристики, но в совмещенном виде их использовать нельзя. Многоступенчатая очистка позволяет разделить эти два элемента, но такой производственный процесс делает цирконий значительно дороже.
В природе встречаются крупные зеленые и непрозрачные цирконии , но они могут вызывать повышенную радиацию. Такие экземпляры нельзя подвергать огранке, хранить в домах и перевозить в больших объемах. По распространению среди металлов во всем мире цирконий занимает 12 место. Несмотря на этот факт, он длительное время был непопулярным элементом, даже в сравнении с редкими радиоактивными элементами. Это объясняется тем, что его запасов рассеяно на земле много, но очень крупных запасов не так много.
Применение металлического циркония
Благодаря своим уникальным свойствам и качествам, этот элемент может применяться во многих отраслях. Его используют в виде сплавов в разных сферах современной промышленности:
- самолетостроение;
- ядерная энергетика;
- ракетостроение;
- приборостроение;
- литейное производство;
- военная промышленность;
- медицинское оборудование.
Из-за высокой устойчивости, которая даже превышает показатели титана, он стал пользоваться большой популярностью в медицинской отрасли. Его применяют для протезирования и производства хирургических инструментов.
Издавна металлический цирконий использовался для создания ювелирных украшений. Он способен приобретать многие оттенки, поскольку он анодированный металл. Это позволяет ювелирам воплощать самые разные художественные замыслы в создании украшений. Изделия смотрятся элегантно и красиво выглядят, поэтому ценятся на мировом рынке ювелирных украшений.
Благодаря высокой степени коррозийной защиты этот легирующий элемент помогает сделать многокомпонентные магниевые сплавы намного устойчивее к проявлениям коррозии. Он также улучшает вязкость сплавов, повышает их ударопрочность. В сплавах с медью, кроме, прочности сохраняет электропроводность. В сплавах с алюминием этот уникальный элемент значительно повышает их эксплуатационные качества.
Широко используется элемент в металлургической промышленности и проявляет себя как высокоэффективный раскислитель . Это качество в несколько раз превышает показатели марганац и титана. Цирконий улучшает вязкость марок сталей, тем самым помогает им быть более устойчивыми к ударным нагрузкам. Он способствует пластичности, выводя из сплавов серу и газ. В качестве легирующего элемента также применяется в цветной металлургии и для повышения теплоемкости алюминиевых сплавов.
Лечебные свойства
Из-за своих особых физических и химических свойств цирконий стал активно применяться в медицине. Благодаря своей нейтральности к воздействию щелочной, кислотной и водной среде, а также аммиака его добавляют в составы для изготовления медицинских инструментов. Он стимулирует скорейшее заживление ран и проявляет антимикробное действие . Благодаря таким свойствам в ранах не образуется гной и в них не проникают инфекции.
Элемент не является аллергеном, поэтому облегчает аллергические реакции. Не пропускает радиационное излучение и считается прекрасным антисептиком. В медицине его стали использовать для изготовления шовных нитей. Поскольку металл очень пластичный он дает возможность сохранить структуру костей при переломах. Благодаря этому кости быстрей срастаются.
Его также активно используют в стоматологии и ортопедическом протезировании. На ткани организма он не оказывает раздражающего воздействия и нейтрален по отношению к любой среде. Многие виды металлов вызывают аллергическую реакцию в ротовой полости, чего не скажешь о цирконии. Благодаря своим характеристикам и редким свойствам он стал незаменим в изготовлении медицинских инструментов и имплантатов.
Он содержится в некоторых продуктах питания, но в минимальных количествах. Например, в баранине, овсянке, рисе, фисташках, бобовых и других продуктах питания есть цирконий, но его там слишком мало, чтобы вызвать негативные последствия для здоровья.
Считается, что украшения с цирконием положительно влияют на организм . Если после прокалывания ушей сразу надеть серьги с цирконием, то ранки быстрей заживут. Металл хорошо влияет на состояние кожи, поэтому рекомендуется носить браслеты и другие изделия на теле. Он оказывает целебное воздействие при кожных заболеваниях, артрозах, артритах, гипертонической болезни. Несмотря на такие проявления, официальная медицина пока таких подтверждений не дает.
В чистом виде в земной коре не встречается. Его получают из рудных концентратов. С каждым годом цирконий металл все шире используется в различных отраслях – металлургии, энергетике, ядерной энергетике, медицине, ювелирной промышленности, в быту.
Описание и свойства циркония
В природе этот металл распространен в виде химических природных соединений – окислов или солей, которых известно более сорока. В 1789 г. немецкий химик Клапрот из камня гиацинта – драгоценной разновидности циркона, выделил окисел циркония. Долгое время ученым не удавалось получить чистый металл, и лишь в 20-х годах XX века опыты увенчались успехом.
Металлический цирконий был получен методом «наращивания», при котором он откладывался в чистом виде на вольфрамовой раскаленной нити. Цена металла цирконий, полученного таким способом, оказалось довольно высокой. Был разработан более дешевый промышленный способ – метод Кролля, при котором вначале происходит хлорирование двуокиси циркония, а затем восстановление металлическим магнием.
Полученную в результате циркониевую губку переплавляют в прутки и направляют потребителю. Кроме хлоридного способа, существуют и другие основные промышленные способы добычи циркония – щелочной и фторидный. Оказалось, что металл цирконий свойства имеет очень интересные. Как типичный представитель своей группы металлов он обладает довольно высокой химической активностью, только проявляется она не в открытой форме.
Внешне компактный металлический цирконий очень напоминает сталь. В обычных условиях он имеет очень важное качество – не поддается коррозии. В дополнение к этому прекрасно обрабатывается различными способами – прокаткой, , ковкой. Не видимая глазу окисная пленка на поверхности надежно защищает его от атмосферных газов, водяных паров. Только при повышении температуры до 300° эта пленка постепенно разрушается, и при 700° металл полностью окисляется.
Под воздействием воды цирконий не поддается окислению, как многие металлы, а покрывается нерастворимой пленкой, предохраняющей его от коррозии. Компактный цирконий металл фото отличается высокой жаростойкостью, устойчивостью к воздействию аммиака, кислот, щелочей, хорошо задерживает радиацию. Совсем по-другому проявляют себя на воздухе циркониевые стружка и порошок. Эти вещества даже при комнатной температуре могут легко самовоспламениться и нередко взрываются.
Цирконий образует со многими металлами. Добавления его в небольшом количестве значительно улучшает их характеристики – увеличивает прочность, стойкость к коррозии. В то же время добавки других металлов к цирконию только ухудшают его свойства и поэтому применяются крайне редко.
Месторождения и добыча циркония
Рудные залежи циркония рассеяны в разных местах планеты. Он встречается в виде аморфных окислов, солей, а также больших монокристаллов, вес которых иногда бывает свыше одного килограмма. Богатые запасы руды расположены в Австралии, Северной Америке, Западной Африке, Индии, ЮАР, Бразилии. В России существенные запасы циркониевого сырья сосредоточены на Урале и в Сибири.
Наиболее значительное использование в промышленности имеют циркон, силикат циркония, двуокись циркония, бадделеит. Самым распространенным циркониевым минералом на планете является циркон. Он знаком человечеству с древнейших времен. В Средние века ювелиры нередко изготавливали украшения из «несовершенных алмазов» – так называли в те времена цирконы. После огранки они были более мутными, сияли и переливались не так, как натуральные алмазы.
Встречаются опасные радиоактивные цирконы, ношение украшений из которых очень плохо влияет на здоровье. Более безопасными считаются камни небольших размеров, слабо окрашенные и относительно прозрачные. Цирконы бывают различной окраски. Так, гиацинт может быть медово-желтого, красного, розового цвета, старлайт – небесно-голубого.
Крупных размеров интенсивно окрашенные цирконы, особенно зеленые и непрозрачные, могут вызвать повышенный уровень радиации. Такие камни запрещено хранить дома в коллекциях, подвергать , перевозить в больших количествах. Несмотря на то что по распространенности в природе среди металлов цирконий занимает 12-е место, он долгое время был менее популярен по сравнению даже с редкими радиоактивными. Объясняется это тем, что месторождения его крайне рассеяны и не встречается крупных залежей.
Часто в руде цирконий соседствует с гафнием, который по свойствам близок к нему. Отдельно каждый из этих металлов имеет привлекательные характеристики, но совместное присутствие делает их непригодными для использования. Чтобы их разделить, используют многоступенчатую очистку, которая значительно удорожает производство пластичного циркония.
Применение циркония
Благодаря таким важным качествам, как устойчивость к коррозии, щелочам, кислотам цирконий широко применяется в разных отраслях. Так, в металлургии он используется для легирования сталей и улучшения качества сплавов. В порошкообразном виде применяется в пиротехнике и производстве боеприпасов – дистанционных бомб, трассирующих пуль, осветительных ракет.
Четвертая часть получаемого концентрата циркония потребляется в производстве , глазури, бытовой и электротехнической керамики. Очищенный от гафния цирконий в виде сплавов используют в ядерных реакторах в качестве конструкционного материала. Широкое распространение получил этот металл в медицине и быту. Тонкая циркониевая пластина задерживает излучение в рентгеновском отделении намного сильнее, чем свинцовые фартуки.
Цирконий металл лечебные свойства
Для лечения переломов костей в клиниках травматологии применяют имплантаты из циркониевых сплавов. По сравнению с титановыми и нержавеющими они обладают значительными преимуществами: биологической совместимостью (отсутствием аллергической реакции и отторжения), высокой коррозионной стойкостью, прочностью, пластичностью, легкостью.
В челюстно-лицевой хирургии используют циркониевые инструменты и имплантаты, такие как скобы, пластины, сверла, винты, зубные протезы, кровоостанавливающие зажимы, нити для наложения швов. Цирконий и его сплавы не вызывают раздражения при воздействии на кости и ткани.
Цирконий металл в ювелирных изделиях благотворно влияет на общее состояние организма человека. Установлено, что ношении циркониевых после прокалывания уха способствует быстрому заживлению ранки и никогда не вызывает ее загнивания.
При регулярном ношении изделия из циркония оказывают положительное действие на здоровье. Хорошие результаты дает ношение циркониевых и поясов при таких заболеваниях кожи, как экземы у детей и взрослых, дерматиты, псориазы. Наступает значительное улучшение состояния у больных, имеющих проблемы в опорно-двигательном аппарате.
Цена циркония
Металл продается на килограмм. Поставляется в виде трубы, прутка, полосы, проволоки, листа и др. Стоимость зависит от фирмы-изготовителя и марки изделия.