Zirconio
El Zirconio, también conocido como elemento Zr en la tabla periódica, es un metal que se encuentra en rocas silíceas como el granito, así como en meteoritos, el sol y en algunas estrellas de tipo S. Está presente en aproximadamente 140 minerales, incluyendo la Eudialita, la Baddeleyita y el Kosnarite. Profundicemos en su origen, características del zirconio y sus aplicaciones actuales.
¿Qué es el Zirconio?
El Zirconio es un metal de transición de color blanco grisáceo, con un brillo similar al del acero y conocido por su resistencia a la corrosión. Es duro y, en la tabla periódica, se ubica en el grupo 4, por encima del Hafnio y por debajo del Titanio, siendo identificado con el símbolo Zr y número atómico 40. Posee cuatro isótopos estables y un radioisótopo con un periodo de semidesintegración extenso. A pesar de su tendencia a incendiarse con facilidad debido a su piroforicidad, no es tóxico y no se considera dañino para el ambiente.
Símbolo del Zirconio
Zr Es un elemento metálico perteneciente al grupo 4, con número atómico 40 y un peso atómico de 91.224 en la zr tabla periodica. Entre sus compuestos más comunes se encuentran el Carburo de Zirconio, Óxido de Zirconio, Cloruro de Zirconio, Circón y Yoduro de Zirconio.Características del Zirconio
Este metal de transición forma una compacta y delgada capa de óxido que es inerte. Presenta una excelente resistencia a la corrosión frente a ácidos, álcalis y agua salada, entre otros agentes. Además, las aleaciones de zirconio en la tabla periódica con Zinc se hacen magnéticas a temperaturas inferiores a 35 K. A continuación, se detallan algunas de sus particularidades:
- Reactividad química: Exhibe una alta reactividad a temperaturas elevadas.
- Maleabilidad: Es dúctil y manejable, lo que facilita su forja y laminación.
- Conductividad eléctrica: Aunque es limitada, alcanzando solo el 4%, se destaca por ser un buen conductor térmico.
- Punto de fusión y ebullición: Son ligeramente más altos que los del Titanio, reflejando su resistencia a altas temperaturas.
- Cambios: A bajas temperaturas, su estructura es hexagonal compacta.
- Estado: Es sólido a temperatura ambiente.
Propiedades químicas y físicas del Zirconio
- Número atómico: 40, como se indica para el elemento Zr.
- Radio covalente (Å): 148 pm.
- Radio medio: 155 pm.
- Radio atómico: 206 pm, marcando su posición en la circonio tabla periodica.
- Electronegatividad: 1,33.
- Densidad: 6,501 g/cm3.
- Entalpía de fusión: 16,9 Kj/mol.
- Punto de fusión: 2128 K, reflejando su resistencia térmica.
- Configuración electrónica: [Kr36] 4d25s2.
- Estructura Cristalina: Hexagonal.
- Conductividad eléctrica: 2,36 106 S/m.
- Entalpía de vaporización: 58,2 kJ/mol.
- Punto de ebullición: 4644 K.
- Velocidad del sonido: 3800 m/s a 293,15 K.
- Presión de vapor: 0,00168 Pa a 2125 K.
Origen del Zirconio
El nombre Circonio deriva de la palabra persa 'zargún', que significa 'color dorado'. Se extrae principalmente de un mineral llamado circón. Fue descubierto en 1789 por el químico alemán Martín Heinrich Klaproth al examinar un jargón procedente de Ceilán y denominó como Circonia al nuevo elemento en la zirconio en la tabla periodica.
Más adelante, en 1824, el químico sueco Jons Jakov Berzelius logró aislarlo en estado impuro mediante la reducción de Fluoruro de Potasio y Circonio con Potasio, obteniendo un polvo similar al carbón tras el proceso.
¿Para qué sirve el Zirconio?
Las aleaciones especiales de Zirconio con 1,5% de Estaño son fundamentales como material estructural y revestimiento de combustible en reactores nucleares. Este elemento Zr es igualmente importante en la fabricación de porcelana, acero y refractarios. Veamos más aplicaciones:
Medicina
La aleación de Zirconio con otros elementos mejora la resistencia al desgaste en implantes dentales. Es utilizado para carillas de Zirconio y en la formulación de lociones y cremas para aliviar síntomas de contacto con hiedras venenosas gracias al Carbonato de Zirconio.
Construcción
En la construcción, el Zirconio se utiliza para producir materiales refractarios, porcelanas y elementos de sujeción como tuercas y tornillos, destacando por su resistencia a la tracción y al desgaste.
Tecnología
En el ámbito tecnológico, el Zirconio se aplica en el revestimiento de tuberías de centrales nucleares y en la fabricación de imanes superconductores para aceleradores de partículas y equipos de resonancia magnética. Además, el Óxido de Zirconio es utilizado en filtros para microondas, cerámicas técnicas y revestimientos de hornos debido a su capacidad para soportar altas temperaturas sin deformarse ni desgastarse.
Vida cotidiana
El Zirconio se emplea en la fabricación de utensilios de corte como tijeras y cuchillos que mantienen su filo durante años. Sus propiedades antimicrobianas lo hacen idóneo para envases de alimentos perecederos, manteniéndolos frescos por más tiempo. La circonita, una gema artificial derivada del Óxido de Zirconio, es muy apreciada en joyería por su parecido al diamante y su alto índice de refracción.
En resumen, aunque el Zirconio no se encuentra en su forma pura en la naturaleza, forma parte integral de varios minerales y sus aleaciones son extremadamente útiles en una amplia gama de aplicaciones que abarcan desde la medicina y la industria hasta la vida diaria.
Esperamos que te haya gustado este artículo sobre Zirconio.
