Qodirov Halim Gafurovich, Safarov Zokir Nosirovich, Ramazanov Begzod Sheraliyevich

Sirkoniy zaxiralari
Sirkoniy qo’llanishi


Zirkonyum, havo va suv

Oldingi boblarda 40-sonli elementning kimyoviy xossalari haqida deyarli hech narsa aytilmagan. Buning asosiy sababi metall elementlar bo'yicha ko'plab maqola va monografiyalarni takrorlashni istamaslikdir. Zirkonyum - eng tipik metall, uning guruhi (va kichik guruhi) va uning davrining xarakterli vakili. Bu yashirin shaklda mavjud bo'lgan ancha yuqori kimyoviy faollik bilan tavsiflanadi.Ushbu maxfiylikning sabablari va zirkonyumning suv va havo komponentlari bilan aloqasi batafsilroq muhokama qilinishi kerak.

Yilni metall zirkonyum po'latga juda o'xshaydi. U hech qanday tarzda o'zining kimyoviy faolligini ko'rsatmaydi va normal sharoitda atmosfera gazlariga nisbatan o'zini juda inert tutadi. Zirkonyumning ko'rinadigan kimyoviy passivligi juda an'anaviy tarzda tushuntiriladi: uning yuzasida har doim metallni keyingi oksidlanishdan himoya qiladigan ko'rinmas oksidli plyonka mavjud. Zirkonyumni to'liq oksidlash uchun haroratni 700 °C ga ko'tarish kerak. Shundan keyingina oksid plyonkasi qisman vayron bo'ladi va qisman metallda eriydi.
Shunday qilib, 700 ° C - bu sirkonyumning kimyoviy qarshiligi tugaydigan harorat chegarasi. Afsuski, bu raqam juda optimistik. 300 ° C da Sirkonyum kislorod va atmosferaning boshqa tarkibiy qismlari bilan faolroq ta'sir o'tkaza boshlaydi: suv bug'lari (dioksid va gidrid hosil qiladi), karbonat angidrid (karbid va dioksid hosil qiladi) va azot (reaktsiya mahsuloti sirkoniy nitridi). Ammo 300 ° C dan past haroratlarda oksid plyonkasi zirkonyumning yuqori kimyoviy qarshiligini kafolatlaydigan ishonchli qalqondir.
Yilni metall sirkoniydan farqli o'laroq, uning kukunlari va talaşlari havoda o'zini tutadi. Bular xona haroratida ham havoda o'z-o'zidan yonib ketadigan piroforik moddalardir. Bu juda ko'p issiqlik chiqaradi. Havo bilan aralashtirilgan sirkonyum changi hatto portlashi mumkin.
Zirkonyumning suv bilan aloqasi qiziq. Metallning suv bilan o'zaro ta'sirining aniq belgilari uzoq vaqt davomida ko'rinmaydi. Ammo suv bilan namlangan sirkoniy yuzasida metallar uchun odatiy bo'lmagan jarayon sodir bo'ladi. Ma'lumki, suv ta'sirida ko'plab metallar galvanik korroziyaga uchraydi, bu ularning kationlarining suvga o'tishidan iborat. Sirkoniy ham suv ta'sirida oksidlanadi va himoya plyonka bilan qoplanadi, u suvda erimaydi va metallning keyingi oksidlanishiga to'sqinlik qiladi.
Sirkoniy ionlarini suvga uning tuzlarining bir qismini eritib yuborish eng osondir. Tetravalent sirkoniy ionining suvli eritmalardagi kimyoviy harakati juda murakkab. Bu suvli eritmalarda sodir bo'ladigan ko'plab kimyoviy omillar va jarayonlarga bog'liq.
Zr4+ ionining "sof shaklda" mavjudligi dargumon. Uzoq vaqt davomida Sirkonyumning suvli eritmalarida ZrO2+ sirkonil ionlari shaklida mavjudligiga ishonishgan. Keyinchalik olib borilgan tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, haqiqatda sirkonil ionlaridan tashqari, eritmalar gidratlangan va gidrolizlangan juda ko'p turli xil murakkab sirkoniy ionlarini o'z ichiga oladi. Ularning umumiy qisqartirilgan formulasi [Zrp(H2O)n(OH)-m](4p-m)+.
Sirkonyumning eritmadagi bunday murakkab harakati ushbu elementning yuqori kimyoviy faolligi bilan izohlanadi. Preparat Sirkoniy (ZrO2 dan tozalangan) oddiy va murakkab birikmalar hosil qilib, ko'plab reaksiyalarga kiradi. Sirkoniyning kimyoviy faolligi oshishining "siri" uning elektron qobig'ining tuzilishida yotadi. Zirkonyum atomlari shunday tuzilganki, ular o'zlariga iloji boricha ko'proq boshqa ionlarni biriktirishga moyildirlar; agar eritmada bunday ionlar etarli bo'lmasa, u holda sirkoniy ionlari bir-biri bilan birlashadi va polimerlanish sodir bo'ladi. Bunday holda, zirkonyumning kimyoviy faolligi yo'qoladi; polimerlangan sirkoniy ionlarining reaktivligi polimerizatsiya qilinmaganlarga qaraganda ancha past. Polimerlanish jarayonida butun eritmaning faolligi ham pasayadi.