জিরকোনিয়াম: এটির উপর ভিত্তি করে সংকর ধাতু। বৈশিষ্ট্য, আবেদন

2024 লেখক: Howard Calhoun | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-02 13:50

বিরল, কিন্তু একই সময়ে অনেক শিল্পে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, ধাতু - জিরকোনিয়াম - শুধুমাত্র 1824 সালে প্রথম বিচ্ছিন্ন করা হয়েছিল। যাইহোক, এটিতে এখনও অন্যান্য উপাদানগুলির একটি নির্দিষ্ট শতাংশ রয়েছে। শুধুমাত্র 20 শতকে বিভিন্ন অমেধ্য থেকে মুক্ত বিশুদ্ধ জিরকোনিয়াম পাওয়া সম্ভব হয়েছিল। এর উপর ভিত্তি করে অলয়গুলি সফলভাবে অবাধ্য, ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম, সিরামিক পেইন্ট, স্যান্ডপেপার, টেক্সটাইল, ডিওডোরেন্ট এবং কৃত্রিম পাথর তৈরিতে ব্যবহৃত হয়। অবশ্যই, ওষুধে এই ধাতুর উচ্চ গুরুত্ব সম্পর্কে ভুলে যাওয়া উচিত নয়। তার সম্পর্কে আরও জানুন।

ধাতুবিদ্যার বিকাশ

জিরকোনিয়াম পারমাণবিক শক্তি প্রকৌশলের জন্য সংকর ধাতুগুলির প্রধান উপাদান। তবে এর জন্য প্রয়োজন বিভিন্ন অপবিত্রতা থেকে যথাসম্ভব পবিত্র হওয়া। আসল বিষয়টি হ'ল জিরকোনিয়াম আকরিকগুলিতে কেবল হাফনিয়ামের মতো বিরল পৃথিবীর উপাদানই নয়, নাইট্রোজেন, কার্বন এবং অক্সিজেনও রয়েছে। এবং এই জাতীয় অ-ধাতু অমেধ্যগুলি বেশ বিপজ্জনক এবং পারমাণবিক চুল্লিগুলির জন্য কাঠামোগত উপকরণগুলির সংমিশ্রণে এক শতাংশের মিলিয়নেরও বেশি পরিমাণে অন্তর্ভুক্ত করা যেতে পারে। অতএব, বিশুদ্ধ zirconium এবং alloys প্রাপ্তিএর ভিত্তি একটি বরং দীর্ঘ এবং শ্রমসাধ্য প্রক্রিয়া। প্রথমে, ঘনীভবন খোলা হয়, তারপর এটি সমৃদ্ধ হয়, অবাঞ্ছিত অমেধ্য এবং হাফনিয়াম পৃথক করা হয়।

বিশুদ্ধ জিরকোনিয়াম দেখতে একটি সাধারণ ধাতুর মতো। চেহারাতে, এটি ইস্পাতের অনুরূপ, তবে একই সাথে আরও টেকসই এবং নমনীয়। অবশ্যই, এর উপর ভিত্তি করে খাদগুলিতে, অন্যান্য উপাদানগুলির পরিমাণের উপর নির্ভর করে এর বৈশিষ্ট্যগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, অক্সিজেন (0.6% এর বেশি) জিরকোনিয়ামকে আরও ভঙ্গুর করে তুলবে। তবে একটি খারাপ দিকও রয়েছে: এই ধাতুর ডাই অক্সাইডের (ZrO_{2) গলনাঙ্ক 2680 °C।}

প্রধান নির্মাণ সামগ্রী

আগেই উল্লিখিত হিসাবে, জিরকোনিয়াম এবং এর সংকর ধাতুগুলি ব্যবহার করা হয় এমন প্রশস্ত এলাকা হল পারমাণবিক শিল্প। তাদের প্রধান সুবিধা হল তাদের একটি ছোট তাপীয় নিউট্রন ক্যাপচার ক্রস সেকশন (শুধুমাত্র 0.18 শস্যাগার), ভাল জারা বৈশিষ্ট্য এবং একটি উচ্চ গলনাঙ্ক রয়েছে। সুতরাং, TVEL হল পারমাণবিক চুল্লির সক্রিয় অঞ্চলের প্রধান গঠনমূলক জ্বালানী উপাদান, যেখানে পারমাণবিক জ্বালানী স্থাপন করা হয়। এতেই ভারী নিউক্লিয়াসের বিদারণ ঘটে, যার অর্থ হল জ্বালানী উপাদানটি অবশ্যই সবচেয়ে টেকসই এবং অবাধ্য ধাতু দিয়ে তৈরি হতে হবে এবং এটি চুল্লিতে নিউট্রন শোষণের চরিত্রকে পরিবর্তন করবে না।

সুতরাং, জিরকোনিয়াম সংকর ধাতুগুলি এর শেল তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। তাদের জন্য প্রয়োজনীয়তা বেশ কঠোর। সুতরাং, মিশ্রিত উপাদানগুলির বৈশিষ্ট্যগুলিকে খারাপ করা উচিত নয়। বিশেষ করে, এটি তাপীয় নিউট্রন ক্যাপচারের জন্য ছোট ক্রস বিভাগকে উদ্বেগ করে। জিরকোনিয়াম যাতে মিশ্রিত হয়নাইট্রোজেনের ক্ষতিকর প্রভাবকে দমন করে এবং এর ক্ষয়কারী বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করে। মেন্ডেলিভের পর্যায়ক্রমিক পদ্ধতির অনেক উপাদান উপযুক্ত নয়, কারণ তারা নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্যগুলিকে হ্রাস করে।

জ্বালানী রড তৈরিতে ব্যবহৃত সবচেয়ে বিখ্যাত খাদ হল জিরকলো। এর প্রধান সংকর উপাদান হল টিন, এবং সহায়ক উপাদান হল লোহা, ক্রোমিয়াম এবং নিকেল। রাশিয়ায়, নিওবিয়াম প্রায়শই জিরকোনিয়াম মিশ্রিত করার জন্য ব্যবহৃত হয়। এটিতে একটি নিম্ন তাপীয় নিউট্রন ক্যাপচার ক্রস সেকশন রয়েছে, হাইড্রোজেন গ্রহণ কমায় এবং শুধুমাত্র কঠিন সমাধান তৈরি করে। এবং এটি, ঘুরে, উচ্চ নমনীয়তার সাথে খাদ সরবরাহ করে।

জিরকোনিয়াম খাদ

এই ধাতুটির উচ্চ জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা ব্যাখ্যা করে কেন এটি লৌহঘটিত এবং অ লৌহঘটিত ধাতুবিদ্যায় একটি সংকর উপাদান হিসাবে প্রায়শই ব্যবহৃত হয়। এছাড়াও, এটি হাইড্রোক্লোরিক এবং নাইট্রিক অ্যাসিড এবং ক্ষারগুলিতে অদ্রবণীয়। এইভাবে, ম্যাগনেসিয়াম সহ জিরকোনিয়ামের মাল্টিকম্পোনেন্ট অ্যালয়গুলি খুব জনপ্রিয়। উপরন্তু, এই ধাতু সঙ্গে alloying টাইটানিয়ামের অ্যাসিড প্রতিরোধের বৃদ্ধি. তামার সাথে জিরকোনিয়ামের অ্যালোয় উচ্চ শক্তি এবং বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা রয়েছে। প্রায়শই এটি বিভিন্ন ইস্পাত গ্রেডের উত্পাদনে একটি সংযোজন হিসাবেও ব্যবহৃত হয়। এটি আপনাকে তাদের থেকে সালফার, নাইট্রোজেন এবং অক্সিজেন অপসারণ করতে দেয়৷

চিকিৎসা শিল্প

জিরকোনিয়াম এবং এর সংকর ধাতুগুলি বিবেচনা করে, কেউ তাদের ব্যবহারের আরও একটি ক্ষেত্র উল্লেখ করতে ব্যর্থ হতে পারে না। চিকিৎসা শিল্পে, তারা শেষ স্থান থেকে অনেক দূরে দখল করে আছে। অতি সম্প্রতি, ইস্পাত এবংটাইটানিয়াম খাদ। যাইহোক, কিছু ক্ষেত্রে, শরীর এই ধাতুগুলিকে প্রত্যাখ্যান করেছে, যার বিরুদ্ধে একটি অ্যালার্জির প্রতিক্রিয়া দেখা দিয়েছে। আধুনিক ওষুধ স্টেপল, প্লেট, ইমপ্লান্ট, ডেনচার এবং তাদের ফিক্সেশন মেকানিজম তৈরির জন্য জিরকোনিয়াম এবং টাইটানিয়াম অ্যালো ব্যবহার করে।

যেহেতু এই ধাতু এবং এর যৌগগুলি হাড় এবং আশেপাশের নরম টিস্যুতে বিরক্তিকর নয়, এটি গয়না তৈরিতে সফলভাবে ব্যবহার করা হয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, জিরকোনিয়াম কানের দুল অ্যালার্জির প্রতিক্রিয়া সৃষ্টি করে না এবং কানের লোবে একটি ক্ষত সারায় যা সোনার চেয়ে খারাপ নয়।

বিদ্যুৎ খরচ

অ্যালুমিনিয়াম এবং জিরকোনিয়ামের খাদ অনেক ইতিবাচক বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং তাই শক্তি শিল্পে সফলভাবে ব্যবহৃত হয়। আসল বিষয়টি হ'ল ইস্পাত এবং তামার তারগুলির ওজন অনেক বেশি এবং প্রায়শই পুরানো সমর্থনগুলি এই জাতীয় বোঝা সহ্য করতে পারে না। 1960 সালে, জাপানে, একদল বিজ্ঞানী অ্যালুমিনিয়াম এবং জিরকোনিয়ামের একটি সিরিজ তৈরি করেছিলেন। তারা নির্ধারণ করেছে যে এই জাতীয় উপাদানটি উচ্চ তাপমাত্রায় (150-230 ডিগ্রি সেলসিয়াস) দীর্ঘ সময়ের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে এবং একই সময়ে এটি বেশ হালকা হবে। এটি উচ্চ-তাপমাত্রার তারের উত্পাদনের জন্য এটি ব্যবহার করার অনুমতি দেয়। এটি বৈদ্যুতিক নেটওয়ার্কগুলির নির্ভরযোগ্যতা এবং দক্ষতা বাড়ায়৷

জিরকোনিয়াম যৌগ এবং সংকর ধাতুগুলির জন্য অন্যান্য অ্যাপ্লিকেশন

অনেক অ্যান্টিপারস্পিরান্টে, আপনি অ্যালুমিনিয়াম জিরকোনিয়াম টেট্রাক্লোরোহাইড্রেক্সের মতো একটি উপাদান খুঁজে পেতে পারেন। এটি একটি রাসায়নিক যৌগ যা ঘাম এবং এর গন্ধ শোষণ করে। বিজ্ঞানীরা খুঁজে পেয়েছেন যে এটি নয়ত্বকের মধ্যে শোষিত, এবং সেইজন্য, স্বাস্থ্যের জন্য গুরুতর ক্ষতি করতে পারে না। তা সত্ত্বেও, অ্যালুমিনিয়াম-জিরকোনিয়াম-টেট্রাক্লোরোহাইড্রেক্সগ্লাইসিন ইইউ এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে নিষিদ্ধ৷

জিরকোনিয়াম অক্সাইড ইলেক্ট্রোকোরান্ডাম তৈরিতে ব্যবহৃত হয়। এটি কাত বৈদ্যুতিক চুল্লি মধ্যে smelting দ্বারা প্রাপ্ত করা হয়. জিরকোনিয়াম ইলেক্ট্রোকোরান্ডাম বেশ শক্তিশালী হয়ে উঠেছে এবং একটি বড় ক্ল্যাম্পিং ফোর্স সহ উপকরণ প্রক্রিয়াকরণের অনুমতি দেয়। প্রায়শই এটি রুক্ষ এবং রুক্ষ নাকাল জন্য ব্যবহৃত হয়।

সাধারণভাবে, এটা উল্লেখ করা উচিত যে জিরকোনিয়াম এবং এর সংকর ধাতুগুলির উচ্চ গলনাঙ্ক, রাসায়নিক প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং তাপ সম্প্রসারণের একটি কম সহগ রয়েছে। এই কারণেই এটি সক্রিয়ভাবে বিভিন্ন ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়৷