O nome de zircônio vem da palavra árabe zargun, que se refere ao zircão, uma gema de ouro em tons conhecido desde os tempos bíblicos. Na Idade Média, pedras incolores de zircão foram pensados como um tipo inferior dos diamante, mas isso se mostrou errado em 1789 pelo químico alemão Martin Klaproth (1743-1817), que analisou e descobriu um novo elemento, zircônio. Klaproth foi incapaz de isolar o metal, mas isto foi conseguido pelo químico sueco Jöns Jacob Berzelius, em 1824. Na época químicos poderia encontrar pouca utilidade para o zircônio ou seus compostos químicos e, devido a isso, o elemento caiu no esquecimento por um século ou mais.
Hoje gemas artificiais são feitas de óxido de zircônio ou 'zircônia cúbica' e eles brilham com mais intensidade do que o diamante, apesar de ainda perderem na questão da rigidez. O que os distingue do diamante real é a sua maior densidade de 6,0 g cm³ em comparação com diamante de 3,52.
Um elemento estelar
O zircônio é abundante nas estrelas do tipo S em que elementos mais pesados são formados por captura de nêutrons. Traços do elemento também estão presentes no Sol. Além disso, foi encontrado altas quantidades de óxido de zircônio em amostras lunares (em comparação com o que existe na crosta terrestre).
Aqui na Terra, os cientistas descobriram recentemente que zircões da região de Jack Hill of Western Australia tinham cerca de 4,4 bilhões de anos e isso, juntamente com a sua razão isotópica de Oxigênio-16/Oxigênio-18, sugeriu que eles só poderiam ter sido formados quando houve água líquida na superfície da Terra, que é quase 500 milhões de anos antes do que o previsto anteriormente.Hoje, o elemento é utilizado, como zircão (silicato de zircônio) e óxido de zircônio, como o próprio metal.
A Areia de zircão é usado para equipamentos de fundição - nos forros resistentes ao calor para fornos e fazer moldes de fundição e conchas gigantes. Misturado com vanádio ou praseodímio, o zircão faz pigmentos azul e amarelo para vidros, cerâmica e azulejos.
O
óxido de zircônio, com um ponto de fusão de 2715 °C, é utilizado para
fazer cadinhos resistente ao calor, cerâmicas e abrasivos. Um cadinho incandescente feito de ZrO2 pode ser mergulhado em água fria sem rachaduras. Óxido de zircônio é mais forte do que o aço temperado e também é usado para facas, tesouras e ferros de golfe. A
produção de óxido de zircônio puro tem cerca de 25.000 toneladas por ano,
alguns dos quais vai para outros produtos, incluindo cosméticos,
desodorantes, embalagens de alimentos e até mesmo pedras preciosas
falsas. A
indústria de papel e embalagens descobriu também que óxido de zircônio faz
bons revestimentos de superfície porque tem excelente resistência à água
e força, e não é tóxico.
Zircônio metálico tem uma superfície oxidada, que é ao mesmo tempo duro e impermeável ao ataque químico, tornando-o ideal não só para uso em fábricas de produtos químicos, mas também para implantes corporais, tais como juntas de substituição da anca. Na década de 1940 os cientistas descobriram que o metal era ideal para o uso dentro de reatores nucleares e submarinos nucleares, isso em razão dele não corroer a altas temperaturas, nem absorver nêutrons para formar isótopos radioativos. Hoje, a indústria nuclear compra quase todo o metal de que é produzido e alguns reatores nucleares têm mais de 100 km de tubagem de zircônio. Conforme extraído, zircônio e háfnio contém entre 1-3%, o qual é quimicamente muito semelhante e, embora seja difícil de separar os dois elementos, isso tem deve ser feito se o metal está a ser utilizado na indústria nuclear, isso devido o háfnio conseguir absorver fortemente os nêutrons.
Alguns outros materiais à base de zircônio valem a pena mencionar. Liga de zircônio e alumínio é usado para quadros de bicicletas, pois esta liga combina força e leveza; e de ligas de zircônio, o nióbio é supercondutor abaixo de 35K (-238 º C) e, portanto, conduz eletricidade sem perda de energia. Finalmente, tungstato de zircônio (ZrW2O8), que se encolhe conforme você o aquece, pelo menos até atingir 700 º C, quando se decompõe em ZrO2 e WO3.
Zircônio metálico tem uma superfície oxidada, que é ao mesmo tempo duro e impermeável ao ataque químico, tornando-o ideal não só para uso em fábricas de produtos químicos, mas também para implantes corporais, tais como juntas de substituição da anca. Na década de 1940 os cientistas descobriram que o metal era ideal para o uso dentro de reatores nucleares e submarinos nucleares, isso em razão dele não corroer a altas temperaturas, nem absorver nêutrons para formar isótopos radioativos. Hoje, a indústria nuclear compra quase todo o metal de que é produzido e alguns reatores nucleares têm mais de 100 km de tubagem de zircônio. Conforme extraído, zircônio e háfnio contém entre 1-3%, o qual é quimicamente muito semelhante e, embora seja difícil de separar os dois elementos, isso tem deve ser feito se o metal está a ser utilizado na indústria nuclear, isso devido o háfnio conseguir absorver fortemente os nêutrons.
Alguns outros materiais à base de zircônio valem a pena mencionar. Liga de zircônio e alumínio é usado para quadros de bicicletas, pois esta liga combina força e leveza; e de ligas de zircônio, o nióbio é supercondutor abaixo de 35K (-238 º C) e, portanto, conduz eletricidade sem perda de energia. Finalmente, tungstato de zircônio (ZrW2O8), que se encolhe conforme você o aquece, pelo menos até atingir 700 º C, quando se decompõe em ZrO2 e WO3.
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Outras informações
- Número atômico: 40
- Massa atômica: 91,224
- Ponto de fusão: 1852 °C.
- Grupo 4 da Tabela Periódica (Prefere estar em estado de oxidação (IV), tal como no ZrO2 e no cloreto de ZrCl4, mas pode exibir estados de oxidação mais baixos, tais como ZrCI2 e ZrCl3.
- Zircônio não se dissolve em álcalis ou ácidos, exceto no ácido fluorídrico.
- Principais minérios: zircão (silicato de zircônio, ZrSiO4) e badeleita (óxido de zircônio, ZrO2).
- A produção mundial de zircão é de cerca de um milhão de toneladas por ano, embora apenas cerca de 1% deste acaba como o metal.
