Zirkonium

Ciri-ciri

Zirkonium bersifat berkilat, berwarna kelabu keputihan, lembut, mulur dan boleh ditempa. Ia berada dalam keadaan pepejal pada suhu bilik, namun ia adalah tegar dan rapuh apabila ketulenannya rendah. Dalam bentuk serbuk, zirkonium bersifat sangat mudah terbakar, tetapi dalam bentuk pepejal, ia tidak cenderung untuk terbakar. Zirkonium juga mempunyai rintangan yang tinggi dari pengaratan oleh alkali, asid, air garam dan agen-agen lain. Walau bagaimanapun, ia akan melarut dalam asid hidroklorik dan asid sulfurik, terutamanya apabila fluorin hadir. Aloinya dengan zink akan menjadi magnetik pada suhu bawah 35 K. Takat lebur zirkonium ialah 1855 °C, dan takat didihnya pula ialah 4409 °C. Zirkonium mempunyai keelektronegatifan 1.33 pada skala Pauling. Berbanding unsur-unsur lain dalam blok-d, zirkonium mempunyai keelektronegatifan keempat terendah selepas yttrium, lutetium dan hafnium.

Penggunaan

Disebabkan oleh rintangannya yang tinggi terhadap pengaratan, ia selalu digunakan sebagai agen pengaloian dalam bahan yang terdedah kepada agen pengaratan, seperti dalam alat pembedahan dan filamen. Zirkonium dioksida (ZrO₂) digunakan dalam pembuatan mangkuk pijar makmal, relau bagas, dan bahan refraktori. Zirkon (ZrSiO₄) dipotong untuk membentuk batu permata sebagai perhiasan. Zirkonium karbonat (3ZrO₂CO₂H₂O) pernah digunakan dalam losyen, tetapi penggunaannya telah dihentikan kerana telah menyebabkan tindak balas teruk pada kulit dalam sesetengah kes. 90% zirkonium yang dihasilkan digunakan dalam reaktor nuklear kerana ia adalah penyerap neutron yang lemah dan sukar karat. Aloi zirkonium digunakan sebagai sebahagian daripada badan kapal angkasa kerana rintangan habanya yang tinggi. Ia bukan sahaja merupakan antara komponen pelelas (bahan untuk mengikis) seperti kertas pasir, malah, turut digunakan dalam senjata seperti BLU-97/B Combined Effects Bomb (Bom Impak Gabung BLU-97/B) untuk kesan terbakar. Oksida zirkonium juga digunakan dalam sektor pergigian sebagai salut gigi kerana sifatnya dari segi biokompatibiliti, kekuatan, dan penampilan.

Sejarah

Mineral zirkon yang mengandungi zirkonium , atau variasinya yang lain (jargoon, hyacinth, jacinth, ligure), diutarakan dalam penulisan kitab Bible. Mineral tersebut tidak diketahui mengandungi unsur baru sehingga tahun 1789, apabila Martin Heinrich Klaproth menganalisis jargoon dari kepulauan Ceylon di Lautan India. Dia telah menamakan unsur tersebut sebagai Zirkonerde (zirkonia). Humphry Davy telah cuba untuk mengasingkan unsur ini melalui elektrolisis, tetapi gagal. Zirkonium (dari bahasa Syiria ‘’zargona’’, bahasa Arab zarkûn, bahasa Parsi zargûn, yang bermaksud “seperti emas”) buat pertama kalinya diasingkan dalam bentuk yang tidak tulen sepenuhnya pada tahun 1824 oleh Berzilius dengan memanaskan campuran kalium dan kalium-zirkonium fluorida dalam proses pereputan yang kecil dalam tiub besi. Proses bar kristal (atau proses iodida) yang ditemui oleh Anton Eduard van Arkel dan Jan Hendrik de Boer pada tahun 1925 merupakan proses industri pertama untuk penghasilan logam zirkonium tulen secara komersial. Proses tersebut melibatkan zirkonium tetraiodida terurai. Proses ini kemudiannya digantikan dengan proses yang lebih murah iaitu proses Kroll yang dibangunkan oleh William Justin Kroll.

Ketoksikan

Termakan atau tersedut ⁹³Zr, isotop radioaktif, boleh meningkatkan risiko terkena kanser. Pendedahan yang sekejap terhadap serbuk zirkonium sudah mampu mengakibatkan radang, tetapi pemeriksaan perubatan hanya diperlukan apabila ia terkena pada mata. Sebatian zirkonium yang disedut boleh mengakibatkan granuloma kulit dan peparu. Aerosol zirkonium pula boleh menyebabkan granuloma pulmonari. Pendedahan yang berterusan terhadap zirkonium tetraklorida menyebabkan peningkatan kadar kematian pada tikus dan tikus Belanda dan penurunan hemoglobin darah dan sel darah merah dalam anjing.