Цирконий

Цирконий металл: цена, свойства, применение

Цирконий

Сороковой элемент таблицы Менделеева был открыт в 1783 году химиком немецкого происхождения М.Г. Клапротом. Очищенный от примесей металл цирконий удалось получить только в начале 20 века.

И хотя с этого момента прошло уже почти 100 лет, металл до сих пор имеет ряд неясностей, начиная с происхождения его названия и заканчивая влиянием на здоровье человека.

Почему цена за 1 грамм на него уже на протяжении нескольких десятилетий продолжают расти вверх.

Нахождение в природе

Цирконий в естественных условиях встречается только в виде оксидов и силикатов. Среди них главным образом выделяют циркон, эвдиалит, бадделеит. Стоит отметить, что металл в месторождениях всегда сопровождается гафнием. Происходит это по причине схожей кристаллической решетки металлов.

Основная доля циркониевых минералов расположена в литосфере. На одну тонну земной коры приходится в среднем 210 грамм циркона. Также соединения циркония встречаются и в составе морской воды. Но концентрация его здесь намного ниже и составляет 0,05 мг на 1000 литров.

Лидерами по количеству месторождений циркония являются Австралия (циркон), ЮАР (бадделеит), чуть меньше США, Бразилия и Индия. На Россию приходится 10% от мировых запасов.

Получение

Первоначально из окислов цирконий выделяли способом «наращивания». Циркониевую полоску устанавливали на раскалённые нити вольфрама. Под воздействием температур свыше 2000 ºС металл цирконий прилипал к поверхности нагревателя, а остальные компоненты соединения сгорали.

Такой способ требовал большого количества электроэнергии и вскоре был разработан более экономичный метод Кролля.

Суть его заключается в предварительном хлорировании диоксида циркония с последующим восстановлением магнием. Но развитие способов получения циркония на этом не остановилось.

Спустя некоторое время в промышленности стали применять еще более дешевое щелочное и фторидное восстановление циркония из оксидов.

Цирконий э110 состав

Основа, % Др., % Среднее содержание примесей и присадок, не более, %
Zr осн. Nb 0,9-1,1. Al-0,008. Be-0,003. Fe-0,05. Si-0,02. Ca-0,03. Cu-0,005. Mn-0,002. Ti-0,005. Pb-0,005. O2-0,10. N-0,006. 
C-0,02. Hf-0,05. Cd-0,00003. Ni-0,02. В-0,00005. Mo-0,005. Cr-0,02. Li-0,0002. К-0,004.
 F-0,003. Cl-0,003.

Йодидный цирконий

Высокопластичный и с низкими характеристиками прочности. Его получают йодидным методом основанном на способности металла образовывать соединения с йодом. При этом вредные примеси легко отделяются и получается чистый металл. Из йодидного циркония делают прутки.

Основа, % Среднее содержание примесей и присадок, не более, % 
Zr Fe 0,0032  C 0,004  O2 0,04 Cr 0,0031  B 0,00004  Cu 0,001 Si 0,004 Al 0,003 Hf  0,034  Ti 0,003  Ni 0,0079  N 0,001

Цена

Основными поставщиками циркония на мировой рынок является Австралия и ЮАР. В последнее время перевес по экспорту циркона и циркониевых минералов все больше склоняется в сторону Южно-африканской республики. Главными потребителями является Евросоюз (Италия, Франция, Германия), Китай и Япония. Торговля цирконом ведется в основном в виде ферросплавов.

За последние 10 лет спрос на металл цирконий в среднем увеличивался на 5,2% в год. Производственные мощности за это время успевали подняться на чуть больше 2%. В результате, на мировом рынке сформировался постоянный дефицит циркония, что являлось предпосылом для повышения его стоимости.

Существуют 2 основные причины роста спроса на данный металл:

  • Глобальное увеличение масштабов ядерной промышленности.
  • Активное применение циркония в производстве керамики.

Также, некоторые специалисты считают, что частично на рост котировок циркония повлияло прекращение добычи бадделеита в Австралии.

На Российском рынке вторичного металла стоимость циркония составляет от 450 до 7500 рублей за килограмм. Чем чище металл, тем цена, соответственно, дороже.

Применение

Вышеперечисленные свойства обеспечивают цирконию обширное использование в разного рода отраслей производства. Здесь выделяются следующие сферы:

  • В электротехнике циркониевый сплав с ниобием применяется в качестве сверхпроводника. Выдерживает нагрузку до 100 кАсм2. Точка перехода в сверхпроводящий режим составляет 4,2 К. Также в радиотехнической аппаратуре цирконием покрывают электронные платы с целью поглощения выделяющихся газов. Циркониевые фильтры излучения рентгеновских трубок отличаются высоким значением монохромности.
  • В ядерной энергетике используется как материал оболочек ТВЭЛов (зоны, где непосредственно осуществляется деление ядер и производство теплоэнергии) и других узлов термоядерного реактора.
  • Металлургия применяет цирконий как легирующий элемент. Данный металл является сильным раскислителем, превосходящим по этому показателю как марганец, так и кремний. Добавление в конструкционные металлы (сталь 45, 30ХГСА) всего 0,5% циркония увеличивает их прочность в 1,5-1,8 раза. При этом дополнительно происходит улучшение протекание процесса обработки резанием. Циркон является основным компонентом корундовой керамики. По сравнению с шамотом, срок ее эксплуатации выше в 3-4 раза. Данный огнеупорный материал применяется в изготовлении тиглей и желобов сталелитейных печей.
  • В машиностроении металл служит материалом для таких изделий как насос и трубозапорная арматура, работающих в условиях воздействия агрессивных сред.
  • В пиротехнике металлы циркония используются для изготовления салютов и фейерверков. Происходит это по причине отсутствия дыма при горении, а также выделение значительного количества световой энергии.
  • В химической промышленности циркон служит сырьем для кермета – металлокерамическое покрытие, обладающее повышенной износостойкостью и невосприимчивостью к кислотам.
  • В оптике активно используют фианит – обработанный циркон с добавками скандия и других редкоземельных металлов. Фианиты имеют значительный угол преломления, что позволяет их применять в качестве материала для производства линз. В ювелирном деле фианит известен как синтетический заменитель бриллианта.
  • В военной промышленности цирконий служит наполнителем для трассирующих пуль и осветительных ракет.

Физические и химические свойства

Цирконий –  на вид металл напоминающий серебро. Плотность его составляет 6506 кгм3. Температура плавления – 1855,3 ºС. Удельная теплоемкость колеблется в пределах 0,3 Кджкг С.

Данный металл не отличается высокой теплопроводностью. Ее значение находится на уровне 21 Втм С, что ниже аналогичного показателя титана в 1,9 раза.

Электросопротивление циркония составляет 41-60 мкОм см и находится в прямой зависимости от количества кислорода и азота в металле.

Цирконий имеет один из самых низких показателей поперечного захвата тепловых нейтронов (0,181 барн). По этому параметру из ныне известных металлов его обходит разве что магний (0, 060 барн).

Цирконий, как и железо, парамагнитен. Его восприимчивость к магнитному полю возрастает с увеличением температуры.

Чистый цирконий не отличается высокими механическими характеристиками. Твердость его порядка 70 единиц по шкале Виккерса. Предел прочности составляет 175 МПа, что почти в 2,5 раза ниже по сравнению с углеродистой сталью обычного качества. Предел текучести 55 МПа. Цирконий относится к числу пластичных металлов с модулем упругости 96 МПа.

Все вышеперечисленные механические свойства являются условными, т.к. их значение сильно изменяется при увеличении примесей в составе циркония.

Так, повышение содержания кислорода (до 0,4%) снижает пластичность циркония до такого состояния, что проведение ковки и штамповки становится полностью невозможным. Увеличение в составе водорода до 0,001% повышает хрупкость циркония почти в 2 раза.

Цирконий устойчив к воде и большинству щелочей и кислот. Но, как и механические характеристики, коррозионностойкость находится в прямой зависимости от засорения металла такими элементами как углерод, титан и алюминий. Металл не вступает в химическую реакцию с 50% — ми растворами серной и соляной кислоты.

С азотной кислотой реагирует только при температуре свыше 95 ºС. Является единственным металлом, устойчивым к щелочам, имеющим в своем составе аммиак. При переходе отметки в 780 ºС начинается активное поглощение кислорода цирконием. С азотом данные процессы протекают медленнее, но и температура при этом тоже ниже.

Всего 600 ºС.

Самым активным газом в этом отношении является водород. Его проникновение вглубь металла начинается уже при 145 ºС и сопровождается настолько обильным выделением тепла, что происходит увеличение циркония в объеме.

Циркониевая пыль особенно пожароопасна из-за возможности самовоспламеняться на воздухе. Стоит отметить, что данный процесс является обратимым.

Полное удаление водорода осуществляется на специальном оборудовании при температуре 800 ºС.

Лечебные свойства

Как химический элемент, не оказывает какого-либо воздействия на организм человека. Наоборот, он является одним из самых биологически инертных материалов.

По этому показателю цирконий опережает такие металлы как титан и нержавеющая сталь. Всем известные циркониевые браслеты, активно рекламируемые в конце 90-х годов, в реальной практике себя не проявили.

Медэкстперты доказали, что самочувствие от их использования является следствием эффекта Плацебо.

Хотя с другой стороны, известно, что ношение циркониевых сережек способствует более быстрому заживлению ранки после прокалывания уха.

Цирконий в ювелирных изделиях

Цирконий

Для любительниц бриллиантов прекрасный выход из положения – камень цирконий в ювелирных изделиях. Это превосходная имитация алмаза, обладающая неотличимым при визуальном осмотре бриллиантовым блеском.

 Далеко не каждая женщина может позволить себе носить драгоценности с бриллиантами – такова реальность, и с этим трудно поспорить.

Изобретательный человеческий ум всегда ищет лазейки для примирения собственных желаний с личными возможностями.

О камнях и не только

Прежде рассказа о происхождении, следует определиться с терминами. Дело в том, что научного названия «камень цирконий» не существует. Науке известно несколько веществ, имеющих похожие названия:

  • металл цирконий;
  • минерал магматического происхождения циркон, его химическое определение – силикат циркония;
  • камень, который чаще всего называют просто цирконий – это полученный синтетическим путём камень фианит (кубический диоксид циркония).

Происхождение и свойства камней

Циркон и цирконий, несмотря на сходство в названиях, имеют различную природу. Минерал циркон встречается в горных породах магматического происхождения, россыпи этого камня образуются в случае выветривания содержащих его пород.

Название циркон произошло от персидского «царгун», что обозначает «золотой камень».

Цирконий – искусственный материал, синтезированный в Физическом институте Академии наук (ФИАН), отсюда его название «фианит».

Циркон и цирконий в украшениях

Оба используются для имитации бриллиантов в золотых и серебряных изделиях, а также в бижутерии.

При этом цирконий справляется с задачей успешнее циркона, даже специалист с большим трудом сможет отличить сверкающий бриллиантовым блеском цирконий от алмаза без специальных исследований.

Цирконы же при внимательном рассмотрении создают многочисленные световые преломления, в отличие от алмазов, преломляющих пучок света единожды.

В ювелирных изделиях вставки из циркония встречаются гораздо чаще, чем из натуральных цирконов. Причина этого – немногочисленность месторождений камня, в небольших количествах он встречается в Бразилии, Австралии, Таиланде, на Урале и в Якутии, а также на острове Мадагаскар. Циркон – полудрагоценный камень, покупка украшений с цирконом – достаточно дорогое удовольствие.

Цирконий как искусственный материал более доступен по цене, однако особо крупные экземпляры могут иметь высокую стоимость. Цирконий одинаково хорошо смотрится как в изделиях из драгоценных металлов, так и в бижутерии. Его используют в композициях из разных видов камней или как заменитель бриллиантов.

Особенности обработки и ношения минерала

Важная для ювелиров особенность физических свойств циркония – его более низкая по сравнению с алмазом твёрдость, всего 7,5 по шкале Мооса. При огранке камня, вставке его в изделие необходима аккуратность, неосторожное обращение приводит к появлению царапин и сколов на поверхности. По этой же причине изделия из циркония требуют особенно бережного отношения при носке.  

Ювелирные украшения, в которые вставлен цирконий, заслуженно пользуются повышенным спросом у модниц. При соответствующей огранке этот камень выглядит ничуть не хуже баснословно дорогих бриллиантов, а приемлемая цена делает его доступным даже для людей с невысоким достатком.

Покупатели, выбравшие ювелирный шедевр, украшением которого служит циркон, должны иметь в виду, что этот камень склонен к выгоранию. Желающим сохранить его цветовую гамму следует беречь его от частого воздействия ультрафиолета.

Цветовая гамма камней

Наиболее часто встречающийся природный цвет минерала – коричневый. Разнообразные оттенки камень приобретает при специальной обработке. Для придания циркону небесно-голубого оттенка, его подвергают прокаливанию.

Более редкие экземпляры – синие цирконы, они тоже пользуются популярностью у мастеров по ювелирному делу. Но наиболее востребованный – прозрачный бесцветный камень, ведь только из такого циркона можно создать искусственные бриллианты.

Кроме вышеперечисленных, встречаются камни розового, жёлтого, золотистого, красного, зелёного цветов.

Циркон зелёного цвета носить не рекомендуется. Камень с таким оттенком содержит примесь радиоактивного урана, это небезопасно для здоровья.

По цветовой палитре циркон выделяют в следующие группы:

  • гиацинт – камни всех оттенков красного;
  • жаргон – жёлтые, золотистые камни;
  • матур – алмаз – прозрачные камни, не имеющие цвета;
  • старлайт – нежно-голубой камень, особо любимый ювелирными мастерами.

Благотворное воздействие на здоровье владельца

Лечебные свойства минерала зависят от его окраски.

Циркон жёлтого, оранжевого, золотистого оттенков приносит облегчение при болезнях желудка и печени, способствует снижению давления.

Голубой — излечивает заболевания щитовидной и поджелудочной железы, содействует снижению веса, а также облегчает течение опухолевых процессов головного мозга.

Тёмно-коричневый, почти чёрный минерал повышает сопротивляемость организма вирусным инфекциям.

Магия

Циркон издавна считался наделённым способностью приносить успех и богатство своему владельцу.

В древности он был достоянием мудрецов, им он приносил дар прозорливости, знание будущего, проникновение в мысли и внутренний мир человека.

Вправленный в ювелирные подвески и носимый в качестве амулета, циркон служит защитой от недобрых людей и лжецов, способствует развитию памяти и наблюдательности. Считается, что это амулет судей и криминалистов.

Существует поверье, что в случае жизненных затруднений этот камень, положенный под подушку перед сном, поможет к утру прийти к верному решению. Циркон ярких цветов возвращает радость, вселяет оптимизм и уверенность в себе.

Может привести к нежелательным результатам ношение минерала самоуверенными авантюристами и мошенниками. Чрезмерная самоуверенность, внушаемая таинственной магией циркона, лишает людей опасных профессий осторожности и приводит их к трагическому финалу.

Астрология

Астрологи утверждают, что наиболее благоприятное воздействие ношение циркона оказывает на людей, родившихся под созвездием Стрельца и Козерога. Владельцам магического минерала он приносит оптимизм и уверенность в себе, все их начинания сопровождаются успехом.

Водолеи, которые носят циркон в виде подвески, могут похвастаться обострённой интуицией и сообразительностью. Особенно это актуально людям, проходящим обучение любым наукам. Замечено, что минерал, сопровождающий Водолея во время учёбы, приносит улучшение работы головного мозга, облегчает запоминание и усваивание информации.

Для восстановления жизненных сил, достижения уверенности в себе, астрологи рекомендуют Тельцам постоянное ношение циркона, вправленного в амулет.

Мечтательным Рыбам и Ракам, склонным концентрироваться на себе, он противопоказан, и имеет свойство усиливать как положительные, так и отрицательные качества характера.

Ношение циркония, созданного искусственным путём, не оказывает магического воздействия на владельца, он никак не влияет на его судьбу и здоровье.

Достаточно и того факта, что камень цирконий в ювелирных изделиях доступен и студенткам, и домохозяйкам, способен украсить собой и подвенечный наряд невесты, и будничный костюм бизнес-леди.

Цирконий — что это такое: камень, металл и порошок, свойства, цена, производство, где применяется

Цирконий

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:

  1. Хлорирование углем. Осуществляется при температуре 900-1000 градусов;
  2. Сплавлением с содой или натром. Осуществляется при температуре 500-600 градусов;
  3. Спеканием с карбонатом кальция или известью. Осуществляется при температуре 1100-1200 градусов;
  4. 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.

Отзывы

Ольга, 32 года «Три года назад купила себе серьги из циркона. Покорила цена – всего 2 тысячи рублей. Достоинства – они красивы, долговечны, не ржавеют. Недостаток – немного шершавая поверхность»Валентина, 53 года «Дочка подарила мне на 8 марта циркониевый браслет.

Я долго её ругала, так как все эти медицинские «штучки» считала ерундой и приманкой от шарлатанов. Однако, решила попробовать его в действии и удивилась, давление действительно в течение длительного времени было нормальным, несмотря на то, что я гипертоник»Екатерина, 28 лет «Кулон, с камнем цирконом мне подарил молодой человек.

Я заметила, что с его появлением меня меньше стали мучать приступы аллергии. Теперь, это мой талисман»

Не путать с цирконом, кубическим цирконием

Многие люди считают, что цирконий, циркон и кубический цирконий – это одно и то же. Однако, это три абсолютно разных, то сходных по составу вещества:

  • Циркон – это природный камень, похожий на золото. Имеет искусственное происхождение. По внешним признакам он похож на золото. Камень привлекательный и дорогостоящий;
  • Цирконий – это металл, по внешнему виду похож на сталь;
  • Кубический цирконий – это искусственный, блестящий кристалл (синтетический). По внешним признакам он похож на бриллиант. Изготавливают его из оксида циркония под высокой температурой – более 2,5 тысяч градусов.

Цирконий – это один из самых распространенных камней, используемых в создании украшений. Используется он еще с древности. Популярность среди пользователей получил благодаря привлекательному виду, высокой степени прочности и стойкости к коррозии.

5,00, (оценок: 1) Loading…

Виды, значение и применение циркония

Цирконий

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.

Камень цирконий

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:

Температура плавления 1855 °С
Температура кипения около 4350 °С
Теплопроводность 23,86 Вт/(м x К)
Модуль упругости 95–97 ГПа
Температура рекристаллизации 750 °С 
Жесткость по Виккерсу 600–1700 МПа
Относительное удлинение при t 20 °С), 0.25
Относительное сжатие (20 °С). 0.45

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.

Серьги с цирконием

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:

  1. Уплотнение молекул происходит под действием высокого давления и температуры.
  2. 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».

Кольцо с цирконием

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.

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.

Циркон и цирконий: в чем разница и чем отличаются?

Цирконий

Созвучные по произношению и похожие на слух слова «циркон» и «цирконий» очень часто воспринимаются как названия одного и того же камня, который нашел широкое применение в изготовлении ювелирных и декоративных украшений. Однако на деле это совершено разные по способу происхождения материалы, которые обладают отличными друг от друга качествами и свойствами.

Принципиальная разница состоит в том, что циркон – это природный минерал, который относиться к подгруппе островных силикатов. Цирконий – химический элемент, имеющий свое место в четвертой группе периодической таблицы системы Менделеева.

Свойства и применение циркона

Циркон относится к благородному семейству самоцветов и имеет радужное сияние, очень сильно напоминающее сверкание бриллианта, из которого ювелиры с незапамятных времен изготавливали самые дорогие и изысканные украшения.

Своим названием камень обязан персидскому слову «zargun», что в переводе на русский язык имеет значение «золотого цвета» или «золотого камня». Основными местами его промышленной добычи считаются острова Шри-Ланка, Таиланд, Мадагаскар и Вьетнам. На территории России самоцвет находят в составе гранита и других пород на Урале и алмазных приисках в Якутии.

Цвет природного циркона может иметь большое количество оттенков и зависит от количества самых различных натуральных примесей, которые находятся в составе минерала. Такими примесями могут быть медь, алюминий, гафний, титан, цинк и железо.

Самыми известными и распространенными окрасками на сегодня можно назвать:

  • желтый цвет имеют кристаллы под названием сиамские цирконы или жаргоны;
  • голубые оттенки приобретают камни, прошедшие процедуру обжига и называются старлитами;
  • насыщенный коричневый или черный цвет имеют минералы, в состав которых входит небольшой процент содержания радиоактивных элементов и носит название малакон;
  • циркон, не имеющий цвета, но имеющий характерное радужное бриллиантовое сияние, получил название матарский алмаз.

В природе существует широкий спектр цветовых вариантов циркона коричневых, оранжевых, малиновых и розовых оттенков. Как камень, который часто используют ювелиры для изготовления ювелирных изделий, природный циркон имеет достаточно высокую стоимость, и свойства его сравнимые с сапфирами и рубинами.

Натуральный циркон имеет небольшое радиоактивное излучение, и это позволяет установить подлинность его природного происхождения. Камень не обладает особой механической прочностью и требует бережного отношения при изготовлении и использовании ювелирных украшений.

к оглавлению ↑

Лечебные и магические свойства циркона

Традиционно камни циркона наделяют человека магическими свойствами. Необычная форма кристаллов в виде сдвоенной пирамиды, помогает обрести дар предвиденья и даже развить сверхъестественные способности его обладателя. Существует легенда, что кольцо с цирконием носит верховный представитель масонской ложи на левой руке, как символ принадлежности к избранному тайному обществу.

Камень рекомендуется носить людям, деятельность которых связана с финансовыми делами или научной деятельностью.

Многие считают, что ювелирные украшения с цирконом способны помочь восстановить запас внутренних сил, привести в равновесие внутренний мир человека и справиться с депрессивным состоянием.

Оправа из золота позволяет усилить магические свойства камня. Носить украшения с цирконом рекомендуется представителям зодиакального знака Овнов, Водолеям и Козерогам.

Последователи йоги и других индийских практик, считают циркон камнем, который обладает проекционной энергией Ян. Минерологи объясняют его лечебные свойства необычной формой.

А народные целители во всем мире используют различные цветовые оттенки природного минерала, как средства для лечения и профилактики многих распространенных заболеваний. С течением времени цвет минерала может меняться и приобретать различные цветовые нюансы. Считается, что амулеты из циркона способны восстановить зрение, избавить от лишнего веса и даже привлечь материальный успех.

Самому древнему самородку австралийского циркона, который дожил до наших дней, почти четыре с половиной миллиарда лет. Сегодня очень редко находят крупные кристаллы минерала, в большинстве случаев это небольшие вкрапления в составе других видов пород. Самые большие по размеру образцы удивительного по красоте природного камня имеют огромную ценность, и храниться в известных музейных залах.

к оглавлению ↑

Химический элемент цирконий и его применение

Цирконий – это химический элемент, который находится в периодической таблице под номером сорок и представляет собой пластичный металл, имеющий серебристо — белый цвет. Элемент обладает антикоррозийными свойствами, имеет характерный блеск и устойчив к кислотной и щелочной среде.

Формула циркония была получена в 1824 году и долгое время ученые не могли однозначно описать его физические свойства. Только после того, как удалось выделить химический элемент в чистом виде, цирконий получил самые разные способы применения в различных сферах человеческой жизни.

В чистом виде цирконий представляет собой прочный металл по своим свойствам похожий на сталь. Метал цирконий, имеет широкий спектр применения в самых различных направлениях человеческой деятельности:

  • как материал для производства отдельных конструктивных элементов ядерных реакторов;
  • цирконий является составляющей многих сплавов, которые используются в производстве ракет и других летательных аппаратов;
  • входит в состав материалов, на основе которых изготавливаются металлокерамические изделия;
  • в машиностроении используются как металл, имеющий высокие антикоррозийные свойства;
  • сульфат химического элемента представляет собой дубильное вещество для кожевенной промышленности;
  • взвесь порошка металла цирконий применяется при изготовлении пиротехнических средств.

Сплавы циркония с другими металлами улучшают технические характеристики, увеличивают огнеупорность и пьезокерамические свойства материалов. Химический элемент в качестве добавки к другим материалам многократно увеличивает их способность сопротивляться различным агрессивным средам. Соли циркония образованные в результате гидролиза могут входить в состав водных растворов.

к оглавлению ↑

Кубический цирконий или фианит

Путаница в терминологии возникла после того, как на основе кубического оксида циркония в семидесятых годах прошлого века был синтезирован искусственный ювелирный камень фианит.

Аналог природного бриллианта имел более низкую цену и произвел в свое время переполох на мировых алмазных торговых биржах. По эстетическим и природным свойствам фианит очень похож на натуральный бриллиант и поэтому получил применение не только в ювелирном деле, но как прочный материал, способный заменить природные алмазы в технических приборах.

Свое название фианит получил от аббревиатуры научного заведения ФИАН – Физического Института Академии Наук. Именно здесь впервые был выращен кубический кристалл оксида циркония. Первоначальной задачей ученых было вырастить кристалл для научных работ, который должен иметь определенные технические характеристики и исключить наличие дефектов, присущих всем природным минералам.

Позднее выяснилось, что искусственный камень прост в обработке, а высокий коэффициент светового преломления позволяет придать ему оттенки, которые не встречаются в природе.

Оптический эффект и мерцающее бриллиантовое сияние позволяет ювелирам изготавливать красивые ювелирные изделия, обрамляя искусственный алмаз в золото или серебро. При этом цена на такие изделия более демократична, чем на ювелирные изделия с натуральными бриллиантами.

За рубежом искусственный камень был запатентован как кубик циркония или иногда называется джевалит, цирконит или даймоновский кристалл.

Многие часто путают понятия циркон и цирконий, но в реальности это совершенно разные по происхождению материалы. В ювелирных изделиях в чистом виде цирконий применяется исключительно в качестве металлических вставок, а к ювелирным камням натурального происхождения этот химический элемент не имеет отношения.

Поделиться:
Нет комментариев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.

×
Рекомендуем посмотреть