Objav: Martin Heinrich Klaproth (1789)
Izolácia: Jöns Jacob Berzelius (1824)
Pomenoval: Humphry Davy
Kľúčové vlastnosti
Atómová hmotnosť
91.2242 u
Atómový polomer
155 pm
Hustota
6511 kg/m³
Elektronegativita
1.33
Ionizačná energia
640.1 kJ/mol
Elektrónová afinita
41.806 kJ/mol
História objavenia
Zirkónium objavil v roku 1789 nemecký chemik MARTIN HEINRICH KLAPROTH v Berlíne. Pri rozbore drahokamu zirkónu z Cejlónu (dnes Srí Lanka) našiel novú zeminu, oxid zirkoničitý, a nazval ju zirkónová zemina. Názov minerálu pochádza pravdepodobne z perzského zargun – zlatej farby. V roku 1808 sa kov neúspešne pokúsil pripraviť elektrolýzou anglický chemik HUMPHRY DAVY, ktorý navrhol aj názov zirkónium.
Nečisté zirkónium ako čierny prášok pripravil v roku 1824 švédsky chemik JÖNS JACOB BERZELIUS. Podvojný fluorid K₂ZrF₆ zahrieval s draslíkom v malej uzavretej železnej rúrke. Veľmi čisté a kujné zirkónium pripravili v roku 1925 holandskí chemici ANTON EDUARD VAN ARKEL a JAN HENDRIK DE BOER. Pary jodidu zirkoničitého rozkladali na rozžeravenom volfrámovom vlákne, na ktorom sa zirkónium usadzovalo.
Elektrónová konfigurácia
Výskyt v prírode
Zlúčeniny a minerály
Výskyt a využitie zirkónia link
Zirkónium sa získava najmä zo zirkónu ZrSiO₄. Jeho priehľadné farebné odrody sa brúsia ako drahokamy. Kov sa vyrába rovnako ako titán, redukciou chloridu horčíkom. Predtým sa z neho musí oddeliť hafnium, ktoré zirkónium v mineráloch vždy sprevádza.
Zirkónium je odolné voči korózii a veľmi málo pohlcuje neutróny. Zo zliatin zirkónia sa preto vyrábajú obaly jadrového paliva a ďalšie časti jadrových reaktorov. Neutróny tak obalom prechádzajú a môžu štiepiť ďalšie jadrá uránu. Hafnium naopak neutróny silno pohlcuje, preto ho zirkónium pre jadrové reaktory smie obsahovať najviac 0,01 %. V jadrovej elektrárni Mochovce sú obaly palivových prútikov zo zliatiny zirkónia s 1 % nióbu.
Pri vysokej teplote zirkónium reaguje s vodnou parou a uvoľňuje sa vodík:
\( \ce{Zr + 2 H2O ->[t] ZrO2 + 2 H2} \)
Pri havárii jadrovej elektrárne Fukušima v roku 2011 sa takto oxidovali obaly prehriateho paliva. Vzniknutý vodík potom vybuchol v budovách reaktorov.
Zirkón patrí k najstarším minerálom na Zemi. Zrnká zirkónu z Jack Hills v Západnej Austrálii vznikli asi pred 4,4 miliardami rokov. Pri kryštalizácii sa do zirkónu zabudúva urán, olovo však takmer nie. Olovo v zirkóne preto vzniklo premenou uránu a z pomeru olova a uránu sa dá vypočítať vek zrnka.
Oxid zirkoničitý link
Oxid zirkoničitý ZrO₂ je biela, chemicky odolná látka s teplotou topenia asi 2700 °C. Používa sa ako žiaruvzdorný materiál na taviace tégliky a výmurovky pecí. Keramika z oxidu zirkoničitého s prímesou oxidu ytritého je pevná a odolná voči lomu. Vyrábajú sa z nej zubné korunky a mostíky aj keramické nože.
Monokryštály oxidu zirkoničitého, nazývané fianit, sú najrozšírenejšou napodobeninou diamantu. Lámu svetlo podobne ako diamant, sú však mäkšie. Fianit sa často zamieňa s minerálom zirkón, ktorý je však kremičitan ZrSiO₄.
