תוֹכֶן
הדרך הטובה ביותר ללמוד על מינרלים היא ללמוד עם אוסף של דגימות קטנות שתוכלו לטפל בהן, לבחון ולהתבונן בתכונותיהן. אוספי מינרלים זולים זמינים בחנות.
זירקון, זירקוניום, זירקוניה וזירקוניה מעוקב
יש הרבה בלבול ציבורי בין ארבעה חומרים: זירקון, זירקוניום, זירקוניה וזירקוניה מעוקבת. הגדרות סיכום של מונחים אלה ניתנות להלן.
זירקון הוא מינרל טבעי המופיע בתרכובת כימית של ZrSiO4.
זירקוניום היא מתכת לבנה כסופה ואלמנט כימי. יש לו מספר אטומי של 40 וסמל אטומי של זר.
זירקוניה הוא תחמוצת הגביש הלבן של זירקוניום עם הרכב כימי של ZrO2. צורה ZRO המופיעה באופן טבעי, אך נדיר2 הוא הבדליין המינרלי.
זירקוניה מעוקבת היא אבן חן סינתטית עם מראה הדומה מאוד ליהלום. זה מוכר עבור חלק קטן מהעלות של היהלום והיה היסטורי סימולציה של היהלומים הנפוצה ביותר.
כל החומרים הללו קשורים זה לזה. זירקוניום, זירקוניה וזירקוניה מעוקבים כולם מיוצרים מזירקון בדרגה תעשייתית.
שימושים תעשייתיים בזירקון
לחול זירקון מקדם התפשטות נמוך והוא יציב מאוד בטמפרטורות גבוהות. הוא משמש כחומר עקשן ביישומי יציקה ויציקה רבים. אחד השימושים הנפוצים ביותר הוא בייצור קרמיקה.
זירקוניום דו חמצני (זירקוניה) מיוצר על ידי חימום חול זירקון לטמפרטורה גבוהה מספיק כדי לפרק את מולקולת הזירקון. בצורה אבקתית, זירקוניום דו חמצני הוא לבן בהיר, רפלקטיבי ויציב מאוד. הוא משמש כממרח, כחומר הלבנה ופיגמנט בזיגוגיות וכתמים המשמשים בקרמיקה וכלי חרס. זירקוניה מיוצבת יתריה משמשת לייצור זירקוניה מעוקבים, רכיבי סיבים אופטיים, ציפויים עקשן, קרמיקה, תותבות ומוצרי שיניים אחרים.
זירקון משמש כחצב העיקרי של מתכת זירקוניום. זירקוניום משמש במגוון מוצרי מתכת הדורשים עמידות בפני חום וקורוזיה. הוא משמש לייצור סגסוגות בעלות ביצועים גבוהים, פלדה מיוחדת, חוטי מנורה, פריימר נפץ, ציוד מחשב ורכיבי אלקטרוניקה רבים.
זירקונים בני מיליארד שנה: גרגירי הזירקון האלה נאספו בעבודת יד מסלע אלביט קוורץ שנאסף במחוז אסקס, ניו יורק. תמונת אור מיקרוסקופ פטרוגרפית זו מגלה סדקים, תכלילים ו"אזורי גיל "בכל הגרגרים. ליבות וחישוקי גרגיר הזירקון משקפים אירועים מגמטיים וטקטוניים שהתרחשו באזור לפני 1-1.15 מיליארד שנה.
זירקון וריקבון רדיואקטיבי
גבישי זירקון רבים מכילים כמויות עקבות של אורניום ותוריום. אלמנטים רדיואקטיביים אלה שולבו בזירקון בזמן ההתגבשות. הם ממירים למוצרי ריקבון שלהם בקצב קבוע. ניתן להשתמש ביחס בין חומרי אב למוצרי בת להערכת זמן ההתגבשות. בשיטה זו, גרגרי המינרלים העתיקים ביותר בעולם הם גבישי זירקון הנמצאים באוסטרליה. ההערכה היא שהם כ -4.4 מיליארד שנים.
כאשר אלמנטים רדיואקטיביים בגבישים זירקוניים או חומרים סמוכים מתפרקים, נפלטת קרינה. הקריסטל הזירקוני יכול להיפגע מקרינה זו. זירקון כלשהו נפגע כל כך מחשיפה לקרינה זו עד שהוא כבר לא שומר על הבהירות והתכונות האופטיות של חומר פנינה אטרקטיבי. זו הסיבה כי זירקון כלשהו אינו מתאים לשימוש כאבני חן.