സിർകോണിയം
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| വിവരണം | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| പേര്, പ്രതീകം, അണുസംഖ്യ | സിർകോണിയം, Zr, 40 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| കുടുംബം | സംക്രമണ ലോഹങ്ങൾ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ഗ്രൂപ്പ്, പിരീഡ്, ബ്ലോക്ക് | 4, 5, d | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Appearance | silvery white  | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| സാധാരണ ആറ്റോമിക ഭാരം | 91.224(2) g·mol−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ഇലക്ട്രോൺ വിന്യാസം | [Kr] 4d2 5s2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ഓരോ ഷെല്ലിലേയും ഇലക്ട്രോണുകൾ | 2, 8, 18, 10, 2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ഭൗതികസ്വഭാവങ്ങൾ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Phase | ഖരം | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| സാന്ദ്രത (near r.t.) | 6.52 g·cm−3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ദ്രവണാങ്കത്തിലെ ദ്രാവക സാന്ദ്രത | 5.8 g·cm−3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ദ്രവണാങ്കം | 2128 K (1855 °C, 3371 °F) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ക്വഥനാങ്കം | 4682 K (4409 °C, 7968 °F) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ദ്രവീകരണ ലീനതാപം | 14 kJ·mol−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ബാഷ്പീകരണ ലീനതാപം | 573 kJ·mol−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Heat capacity | (25 °C) 25.36 J·mol−1·K−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomic properties | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ക്രിസ്റ്റൽ ഘടന | hexagonal close-packed | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ഓക്സീകരണാവസ്ഥകൾ | 4, 3,[1] 2, 1,[2] (amphoteric oxide) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ഇലക്ട്രോനെഗറ്റീവിറ്റി | 1.33 (Pauling scale) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| അയോണീകരണ ഊർജ്ജങ്ങൾ (more) | 1st: 640.1 kJ·mol−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2nd: 1270 kJ·mol−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3rd: 2218 kJ·mol−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomic radius | 155 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomic radius (calc.) | 206 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Covalent radius | 148 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Miscellaneous | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Magnetic ordering | no data | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| വൈദ്യുത പ്രതിരോധം | (20 °C) 421 n Ω·m | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| താപ ചാലകത | (300 K) 22.6 W·m−1·K−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Thermal expansion | (25 °C) 5.7 µm·m−1·K−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Speed of sound (thin rod) | (20 °C) 3800 m/s | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Young's modulus | 68 GPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Shear modulus | 33 GPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Poisson ratio | 0.34 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mohs hardness | 5.0 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Vickers hardness | 903 MPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Brinell hardness | 650 MPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| CAS registry number | 7440-67-7 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Selected isotopes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| അവലംബങ്ങൾ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
അണുസംഖ്യ 40 ആയ മൂലകമാണ് സിർകോണിയം. Zr ആണ് ആവർത്തനപ്പട്ടികയിലെ ഇതിന്റെ പ്രതീകം. തിളക്കമുള്ളതും ചാരനിറം കലർന്ന വെള്ളനിറമുള്ളതുമായ ശക്തിയേറിയ ഒരു സംക്രമണ ലോഹമാണിത്. ടൈറ്റാനിയത്തോട് സാദൃശ്യമുണ്ട്. നാശനത്തിനെതിരെ ഉയർന്ന പ്രതിരോധമുള്ളതിനാൽ ഈ മൂലകത്തെ ലോഹസങ്കരങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്. പ്രകൃതിയിൽ സ്വതന്ത്ര ലോഹമായി ഇത് കാണപ്പെടുന്നില്ല. സിർക്കോൺ എന്ന ധാതുവിൽനിന്നാണ് ഇത് പ്രധാനമായും വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്നത്. ക്ലോറിൻ ഉപയോഗിച്ച് ഇതിനെ ശുദ്ധീകരിക്കാൻ കഴിയും. 1824ൽ ബെർസീലിയസാണ് ആദ്യമായി ഈ ലോഹം വേർതിരിച്ചെടുത്തത്.
സൈദ്ധാന്തികമായി പ്രോട്ടോൺ ശോഷണമൊഴിച്ചുള്ള (Proton decay) എല്ലാത്തരം അണുശോഷണപ്രക്രിയകളേയും അതിജീവിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഏറ്റവും ഉയർന്ന അണുസംഖ്യയുള്ള മൂലകമാണ് സിർകോണിയം. ഇതിന്റെ 92Zr എന്ന ഐസോടോപ്പാണ് ഇങ്ങനെ സ്ഥിരതയുള്ള ഏറ്റവും ഉയർന്ന അണുഭാരമുള്ള ഐസോടോപ്പ്. പക്ഷേ പ്രോട്ടോൺ ശോഷണം ഇനിയും കണ്ടെത്തിയിട്ടില്ല.
സിർക്കോണിയത്തിന് ജൈവപരമായ പ്രാധാന്യങ്ങളൊന്നുംതന്നെയില്ല(ഇതുവരെ കണ്ടെത്തിയിട്ടില്ല). ജൈവികവും അജൈവികവുമായ സം‌യുക്തങ്ങൾ ഈ മൂലകം സൃഷ്ടിന്നു. യഥാക്രമം സിർക്കോണിയം ഡയോക്സൈഡ്, സിർക്കോണോസെനെ ഡൈബ്രോമൈഡ് എന്നിവ ഉദാഹരണം. പ്രകൃത്യാ ഉണ്ടാകുന്ന അഞ്ച് ഐസോട്ടോപ്പുകൾ ഇതിനുണ്ട്. അവയിൽ മൂന്നെണ്ണം സ്ഥിരതയുള്ളയാണ്. അൽ‌പ സമയത്തേക്ക് സിർക്കോണിയം പൊടിയുമായി സമ്പർക്കത്തിൽ‌വന്നാൽ അത് ചെറിയ അസ്വസ്ഥതക്ക് കാരണമാകും. സിർക്കോണിയം സം‌യുക്തങ്ങളെ ഉച്ഛ്വസിക്കുന്നത് ത്വക്കിലും ശ്വാസകോശത്തിലും ഗ്രാന്യുളോമ ഉണ്ടാകുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു.
രാസസ്വഭാവങ്ങൾ
തിളക്കമുള്ളതും ചാരനിറം കലർന്ന വെള്ള നിറമുൾലതും മൃദുവും വലിവ് ബലമുള്ളതും ഡക്ടൈലുമായ ഒരു മൂലകമാണ് സിർക്കോണിയം. റൂം താപനിലയിൽ ഇത് ഖരാവസ്ഥയിലഅയിരിക്കും. ശുദ്ധത കുറയുംതോറും ഇതിന്റെ കാഠിന്യം വർദ്ധിക്കുന്നു. പൊടിരൂപത്തിലെ സിർകോണിയം വൻ ജ്വലന സാധ്യതയുള്ളതാണ്. എന്നാൽ ഖര രൂപത്തിൽ സ്വയം ജ്വലിക്കുന്നതിനുള്ള സാധ്യത വളരെ കുറവാണ്. ക്ഷാരം, അംലം, ലവണ ജലം എന്നിവമൂലമുണ്ടാകുന്ന നാശനത്തിനെതിരേ ഇത് ഉയർന്ന പ്രതിരോധം കാണിക്കുന്നു. എന്നാൽ ഹൈഡ്രോക്ലോറിക് അംലം, സൾഫ്യൂരിക് അംലം എന്നിവയിൽ -പ്രത്യേകിച്ച് ഫ്ലൂറിന്റെ സാന്നിദ്ധ്യമുള്ളപ്പോൾ- സിർക്കോണിയം ലയിക്കുന്നു. ഇത് സിങ്കുമായി ചേർത്തുണ്ടാക്കുന്ന ലോഹസങ്കരങ്ങൾ 35 Kക്ക് താഴെ കാന്തിക സ്വഭാവമുള്ളതാകുന്നു.
സിർക്കോണിയത്തിന്റെ ദ്രവണാങ്കം 1855 °C ഉം, ക്വഥനാങ്കം 4409 °C ഉം ആണ്. പോളിങ് സ്കെയിലിൽ 1.33 ആണ് ഇതിന്റെ ഇലക്ട്രോനെഗറ്റീവിറ്റി. ഡി-ബ്ലോക്ക് മൂലകങ്ങളിൽ യിട്രിയം, ലുറ്റീഷ്യം, ഹാഫ്നിയം എന്നിവ കഴിഞ്ഞാൽ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ഇലക്ട്രോനെഗറ്റീവിറ്റി സിർക്കോണിയത്തിനാണ്.
ഉപയോഗങ്ങൾ
നാശനത്തിനെതിരെ മികച്ച പ്രതിരോധമുള്ളതിനാൽ, നാശനത്തിന് കാരണമാകുന്ന വസ്തുക്കളുമായി സമ്പർക്കത്തിൽ വരുന്ന ഉപകരണങ്ങളുടെ (ടാപുകൾ, ശസ്ത്രക്രീയാ ഉപകരണങ്ങൾ, ആവി കുഴലുകൾ, ഫിലമെന്റുകൾ) നിർമ്മാണത്തിനുപയോഗിക്കുന്ന ലോഹസങ്കരങ്ങളിൽ സിർകോണിയം ഉപയോഗിക്കുന്നു. സിർക്കോൺ(ZrSiO4) രത്നക്കല്ലുകളായി മുറിച്ച് ആഭരണങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്. ഉല്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന സിർക്കോണിയത്തിന്റെ ഏകദേശം 90% ആണവ റിയാക്ടറുകളിലാണ് ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നത്. താപ പ്രതിരോധം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനായി ബഹിരാകാശ വാഹന ഭാഗങ്ങളിൽ സിർകോണിയമുപയോഗിക്കാറുണ്ട്.
അവലംബം
| ക്ഷാര ലോഹങ്ങൾ | ആൽക്കലൈൻ ലോഹങ്ങൾ | ലാന്തനൈഡുകൾ | ആക്റ്റിനൈഡുകൾ | സംക്രമണ ലോഹങ്ങൾ | മറ്റു ലോഹങ്ങൾ | അർദ്ധലോഹങ്ങൾ | അലോഹങ്ങൾ | ഹാലൊജനുകൾ | ഉൽകൃഷ്ട വാതകങ്ങൾ | രാസസ്വഭാവം കൃത്യമായി മനസ്സിലാക്കാൻ പറ്റിയിട്ടില്ലാത്ത മൂലകങ്ങൾ |