Zirconio

El Zirconio es un metal que se consiguen en rocas silíceas como el granito, también, se ha detectado en meteoritos, el sol y en algunas estrellas de tipo S. Además, está disponible en aproximadamente 140 minerales, como por ejemplo la Eudialita, la Baddeleyita y el Kosnarite. A continuación, aprende sobre su origen, características y cómo se utiliza hoy día.

¿Qué es el Zirconio?

Es un metal de transición de color blanco grisáceo, de aspecto brillante, resistente a la corrosión, duro y con apariencia como la del Acero. En la tabla periódica lo verás por encima del Hafnio y por debajo del Titanio. Tiene 4 isótopos estables y 1 radioisótopo con un periodo de semidesintegración largo. Debido a su piroforicidad, puede incendiarse fácilmente. Sin embargo, no es tóxico, ni es considerado dañino para el ambiente. 

Símbolo del Zirconio

Zr
De tipo metálico pertenece al grupo 4, con número atómico 40 y un peso atómico de 91.224. Sus compuestos más comunes son 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, el cual es inerte. Tiene una resistencia a la corrosión por ácidos, álcalis y agua salada entre otros. Las aleaciones con el Zinc se hacen magnéticas por debajo de 35 K. Conoce más sobre sus particularidades:

  • Reactividad química: Es muy reactivo en temperaturas elevadas.
  • Maleabilidad: Es dúctil y manejable, por ello es de fácil forja y laminación. 
  • Conductividad eléctrica: Es escasa, pues solo alcanza el 4%, pero es buen conductor térmico.
  • Punto de fusión y ebullición: Son ligeramente más altos que los del Titanio.
  • Cambios: A baja temperatura su estructura es hexagonal compacta.
  • Estado: Sólido. 

Propiedades químicas y físicas del Zirconio

  1. Número atómico: 40
  2. Radio covalente (Å): 148 pm
  3. Radio medio: 155 pm
  4. Radio atómico: 206 pm
  5. Electronegatividad: 1,33
  6. Densidad: 6,501 g/cm3
  7. Entalpía de fusión: 16,9 Kj/mol
  8. Punto de fusión: 2128 K
  9. Configuración electrónica: [Kr36] 4d25s2
  10. Estructura Cristalina: Hexagonal
  11. Conductividad eléctrica: 2,36 106 S/m
  12. Entalpía de vaporización: 58,2 kJ/mol
  13. Punto de ebullición: 4644 K
  14. Velocidad del sonido: 3800 m/s a 293,15 K
  15. Presión de vapor: 0,00168 Pa a 2125 K

Origen del Zirconio

El nombre Circonio proviene de la palabra persa zargún, que significa color dorado. Este se extrae de una piedra llamada circón o como también se le conoce Jacinto o jergón.  Fue descubierto en el año 1789 por el químico alemán Martín Heinrich Klaproth a partir de dos piedras conocidas por la antigüedad llamadas Circón y Baddeleyita. El hallazgo se dio al examinar un jargón que venía de Ceilán, en el océano índico y denominó como Circonia al nuevo elemento. 

Más adelante, en el año 1824 un químico sueco llamado Jons Jakov Berzelius procedió a aislar en estado impuro con una reducción de Fluoruro de Potasio y Circonio. Por ello, mezcló el Fluoruro de Potasio, Circonio y Potasio para calentarlo en un tubo de Hierro. Después de tratarlo con agua, secarlo y calentarlo en Ácido Clorhídrico diluido obtuvo un polvo parecido al Carbón.

¿Para qué sirve el Zirconio?

Aleaciones especiales con 1,5% de Estaño se utilizan como material estructural y revestimiento de los combustibles en reactores nucleares. También, se emplea para fabricar porcelana, acero y refractores. Además, fíjate en otras aplicaciones:

Medicina

La aleación con otros elementos sirven para aumentar la resistencia al desgaste en los dientes. Además, se usan para restaurar dientes en especial carillas de Circonio. Con el Carbonato de Zirconio se fabrican lociones y cremas, que contrarrestan los síntomas ocasionados por el contacto con hiedras venenosas.

Construcción

Se elaboran materiales refractarios, porcelanas, tuercas y tornillos, los cuales tienen las características de ser resistentes a las fuerzas de tracción y al desgaste. 

Tecnología

Es útil para el revestimiento de tuberías en centrales nucleares, ya que, no absorbe neutrones. También, es aprovechado con otros elementos en la elaboración de imanes superconductores que son esenciales para el funcionamiento de aceleradores de partículas y equipos para realizar resonancias. El Óxido de Zirconio tiene la capacidad de soportar altas temperaturas y no se deforma, ni se desgasta. Por ello, se emplea para hacer filtros para microondas, cerámicas y revestimiento de hornos.  

Vida cotidiana

En vista de su resistencia se utiliza para fabricar tijeras y cuchillos muy peculiares que no pierden su filo al pasar los años. De hecho, gracias a sus propiedades antimicrobianas se utiliza para envasar alimentos que son perecederos, a fin de mantenerlos frescos por más tiempo. Incluso, el Óxido de Zirconio es una gema artificial llamada circonita e imita al diamante. Presenta un gran atractivo visual y un nivel alto de refracción.

Finalmente, aunque el Zirconio no se consigue de manera natural en la naturaleza, debido a que, forma parte de varios minerales. Además, todas sus aleaciones son provechosas, tanto en la medicina, en la industria y en la vida diaria. 

Otros elementos de la tabla periódica: