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Zirconio - Zr

Proprieta' chimiche dello zirconio - Effetti dello zirconio sulla salute - Effetti ambientali dello zorconio

Numero atomico

40

Massa atomica

91.22 g.mol -1

Elettronegativita' secondo Pauling

1.2

Densita'

6.49 g.cm-3 at 20°C

Punto di fusione

1852 °C

Punto di ebollizione

4400 °C

Raggio di Vanderwaals

0.160 nm

Raggio ionico

0.08 nm (+4)

Isotopi

11

Guscio elettronico

[ Kr ] 4d2 5s2

Energia di prima ionizzazione

669 kJ.mol -1

Energia di seconda ionizzazione

1346 kJ.mol -1

Energia di terza ionizzazione

2312 kJ.mol -1

Energia di quarta ionizzazione

3256 kJ.mol -1

Scoperto da

Martin Klaproth nel 1789


Zirconio

Lo zirconio è un metallo molto forte, malleabile, duttile, di colore argento-grigio brillante. Le relative proprietà chimche e fisiche sono simili a quelle del titanio, l'elemento sopra di esso nel gruppo IVb della tavola periodica. Lo zirconio è estremamente resistente a calore ed a corrosione. Esso è più leggero dell'acciaio e la sua durezza è simile a quella del rame. Quando è finemente diviso, il metallo può prendere fuoco spontaneamente in aria, soprattutto ad alte temperature. La polvere dello zirconio è nera ed è considerata pericolosa per il rischio di incendio. Lo zirconio non si dissolve in acidi ed alcali.

Applicazioni

Lo zirconio e' usato in leghe come zircaloy, usata in applicazioni nucleari in quanto non assorbe velocemente neutroni, in trasformatori catalittici, coperchi per percussione e mattoni da fornace. Beddeleite e' usata in crogiuoli da laboratorio.

Gli impiaghi finali principali dello zircon (ZrSiO4) sono refrattari, sabbia da fonderia (incusi investimenti gettate), ed opacizzazione della ceramica. Lo zirconio è anche usato come gemma naturale in gioielleria. Il metallo ha inoltre molti altri usi, tra cui bulbi per flash fotografici e strumenti chirurgici, per fare il vetro per la televisione, nella rimozione dei gas residui dalle valvole elettroniche, e come agente indurente nelle leghe, soprattutto l'acciaio. Le industrie di imballaggio e carta stanno scoprendo che i composti dello zirconio fanno buoni rivestimenti superficiali perché hanno eccellente robustezza e resistenza all'acqua.

Lo zirconio nell'ambiente

Lo zirconio non è un elemento particolarmente raro ma dal momento che il suo minerale più comune, lo zircone, è molto resistente all'erosione e' molto poco mobile nell'ambiente. Lo zirconio è due volte più di più abbondante di rame e zinco e più di 10 volte più abbondante del piombo.

I suoi minerali principali sono lo zircone (ZrSiO4), che è estratto in Australia, negli Stati Uniti e nello Sri Lanka e la baddeleite (ossido di zirconio ZrO2) che è estratta in Brasile. La produzione mondiale supera le 900,000 tonnellate all'anno di zirconio e 7.000 tonnellate di metallo sono prodotte annualmente. Le riserve stimate superano il miliardo di tonnellate. L'Australia, il Sud Africa, l'India, lo Sri Lanka e gli Stati Uniti hanno ampi depositi delle sabbie di zirconio.

Effetti dello zirconio sulla salute

Lo zirconio e i suoi sali non hanno generalmente tossicita' sistematica. Il consumo stimato nella nostra dieta è di circa 50 microgrammi. La maggior parte passa attraverso l'intestino senza essere assorbito e quello che è assorbito tende ad accumularsi piu' nello scheletro che nei tessuti.

Lo zirconio 95 e' uno dei radionucleidi coivolti nelle prove atmosferiche con le armi nucleari. E' tra i radionucleidi con vita piu' lunga che hanno prodotto e continueranno a costituire un rischio per i cancro per decadi e secoli a venire.

Effetti ambientali dello zirconio

Lo zirconio non tende a costituire un pericolo per l'ambiente.

Mentre le piante acquatiche hanno un assorbimento veloce di zirconio solubile, le piante da terra manifestano poca tendenza ad assorbirlo ed effettivamente il 70% delle piante che sono state esaminate non ha riportato zirconio presente.

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