জিরকোনিয়াম

জিরকোনিয়াম বা জারকোনিয়াম একটি রাসায়নিক মৌল যার প্রতীক Zr এবং পারমাণবিক সংখ্যা ৪০। জিরকোনিয়াম নামটি খনিজ জিরকনের নাম থেকে নেওয়া হয়েছে (শব্দটি পার্সিয়ান জারগুনের সাথে সম্পর্কিত (zircon; zar-gun, "সোনার মতো" বা "সোনার হিসাবে" ") যা জিরকোনিয়ামের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ উৎস। এটি একটি জাঁকজমকপূর্ণ, ধূসর-সাদা, শক্তিশালী অবস্থান্তর মৌল যা হাফনিয়মের সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ এবং কিছুটা টাইটানিয়াম মতোও। জিরকোনিয়াম মূলত রিফ্র্যাক্টরি এবং অপসারণকারী হিসাবে ব্যবহৃত হয়, যদিও শক্তিশালী ক্ষয় রোধের জন্য এটি সংকর ধাতু তৈরির উপাদান  হিসাবে অল্প পরিমাণে ব্যবহৃত হয়। জিরকোনিয়াম যথাক্রমে জিরকোনিয়াম ডাই অক্সাইড এবং জিরকোনোসিন ডাইক্লোরাইডের মতো বিভিন্ন ধরনের অজৈব এবং জৈব ধাতব যৌগ গঠন করে। পাঁচটি আইসোটোপ প্রাকৃতিকভাবে পাওয়া যায়, যার মধ্যে তিনটি স্থিতিশীল। জিরকোনিয়ামের যৌগের জৈবিক ক্রিয়ায় কোন ভূমিকা নেই।

বৈশিষ্ট্য 
সাধারণ তাপমাত্রায় জিরকোনিয়াম হ'ল এক চিকন, ধূসর-সাদা, নরম, নমনীয়, ঘাতসহ ধাতু। যদিও এটি কম বিশুদ্ধতার ক্ষেত্রে শক্ত এবং ভঙ্গুর। জিরকোনিয়ামের গুঁড়ো অত্যন্ত জ্বলনশীল (দাহ্য) তবে শক্ত কঠিন অবস্থায় থাকলে এটি অত দাহ্য নয়। জিরকোনিয়াম ক্ষার, অম্ল, লবণ জলে ক্ষয়রোধ করার ক্ষমতা আছে । তবে ফ্লোরিন-এর উপস্থিতিতে এটি হাইড্রোক্লোরিক এবং সালফিউরিক অ্যাসিডে দ্রবীভূত হয়। ৩৫ ডিগ্রি কেলভিনের কম তাপমাত্রায় জিংকের সাথে এর সংকর ধাতু চৌম্বকীয়।

জিরকোনিয়ামের গলনাঙ্ক হচ্ছে ১৮৫৫ ডিগ্রি সেলসিয়াস (৩৩৭১ ডিগ্রি ফারেনহাইট), এবং স্ফ‌ুটনাংক ৪৪০৯ ডিগ্রি সেলসিয়াস (৭৯৬৮ ডিগ্রি ফারেনহাইট)। পলিং স্কেলে এর ১.৩৩ তড়িৎ ঋণাত্মকতা রয়েছে। ডি-ব্লকের মধ্যে থাকা মৌলগুলির মধ্যে, জিরকনিয়ামের হাফনিয়াম, ইয়টরিয়াম, ল্যান্থানাম এবং অ্যাক্টিনিয়ামের পরে পঞ্চম সর্বনিম্ন তড়িৎঋণাত্মকতা রয়েছে ।

সাধারণ তাপমাত্রায় জিরকোনিয়াম একটি ষড়ভৌনিকভাবে নিকট-প্যাকযুক্ত স্ফটিক কাঠামো, α-Zr প্রদর্শন করে যা ৮৬৩ ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড তাপমাত্রায় ঘন স্ফটিক কাঠামো β-Zr এ পরিবর্তিত হয়। জিরকনিয়াম β-পর্যায়ে গলনাংক পর্যন্ত উপস্থিত রয়েছে।

আইসোটোপ সমূহ 
জিরকোনিয়ামের পাঁচটি প্রাকৃতিক আইসোটোপ রয়েছে। 90Zr, 91Zr, 92Zr এবং 94Zr স্থিতিশীল, যদিও 94Zr ডাবল বিটা ক্ষয় (পরীক্ষামূলকভাবে পর্যবেক্ষণ করা হয় না) সঙ্গে 1.10 × 1017 বছরেরও বেশি সময় ধরে জীবনযাপন করবেন বলে পূর্বাভাস দেওয়া হয়েছে। 96Zr এর 2.4 × 1019 বছরের অর্ধ-জীবন রয়েছে এবং এটি জিরকিনিয়ামের দীর্ঘকাল জীবিত রেডিওসোটোপ। এই প্রাকৃতিক আইসোটোপগুলির মধ্যে 90Zr সর্বাধিক প্রাপ্ত, যা সমস্ত জিরকোনিয়ামের 51.45%। 96Zr সর্বনিম্ন প্রাপ্ত, যা কেবলমাত্র জিরকোনিয়ামের ২.৮০% নিয়ে গঠিত।

আঞ্চলিক জিরকনিয়ামের আঠারটি কৃত্রিম আইসোটোপগুলি সংশ্লেষিত করা হয়েছে, যার পারমাণবিক ভর ৭৮ থেকে ১১০ এর মধ্যে রয়েছে। জিরকনিয়ামের সবচেয়ে ভারী আইসোটোপ 93Zr সর্বাধিক তেজস্ক্রিয়, যার আনুমানিক ৩০ মিলিসেকেন্ড অর্ধ-জীবন রয়েছে। ইলেক্ট্রন নিঃসরণ দ্বারা ভর সংখ্যার ক্ষয় ৯৩ এরো বেশি, যেখানে পজিট্রন নিঃসরণ দ্বারা ক্ষয় ৮৯ থেকেও কম। একমাত্র ব্যতিক্রম 88Zr, যা ইলেক্ট্রন ক্যাপচার দ্বারা ক্ষয় হয়।

জিরকোনিয়ামের পাঁচটি আইসোটোপগুলি মেটাস্টেবল আইসোমার হিসাবে উপস্থিত রয়েছে: 83mZr, 85mZr, 89mZr, 90m1Zr, 90m2Zr এবং 91mZr। এর মধ্যে 90m2Zr এর 131 ন্যানোসেকেন্ডের স্বল্পতম অর্ধজীবন রয়েছে। 89mZr 4.161 মিনিটের অর্ধ-জীবন নিয়ে দীর্ঘকাল বেঁচে থাকে।

সংঘটন 

পৃথিবীর ভূত্বকে প্রতি কেজিতে  প্রায় ১৩০ মিলিগ্রাম জিরকোনিয়াম পাওয়া যায়। সমুদ্রের জলে এর উপস্থিতি প্রতি লিটারে প্রায় ০.০২৬ মাইক্রোগ্রামের মতো॥ এটি মুক্ত অবস্থায় প্রকৃতিতে পাওয়া যায় না। এটি জলের সাপেক্ষে এর অভ্যন্তরীণ অস্থিতিশীলতা প্রতিফলিত করে। জিরকোনিয়ামের মূল বাণিজ্যিক উৎস হ'ল জিরকন (ZrSiO4), একটি সিলিকেট খনিজ, যা মূলত অস্ট্রেলিয়া, ব্রাজিল, ভারত, রাশিয়া, দক্ষিণ আফ্রিকা এবং আমেরিকা যুক্তরাষ্ট্রের পাশাপাশি বিশ্বজুড়ে ছোট ছোট খনিজ ভাণ্ডারে পাওয়া যায়। ২০১৩ সালের হিসাব অনুসারে জিরকন খনির উৎপাদনের দুই তৃতীয়াংশ অস্ট্রেলিয়া এবং দক্ষিণ আফ্রিকাতে রয়েছে। জিরকনের ভাণ্ডার সারা বিশ্বে ৬০ মিলিয়ন টন। সারা বিশ্বে বছরে জিরকোনিয়ামে উৎপাদন আনুমানিক নয় লক্ষ টন ।বাণিজ্যিকভাবে কার্যকর আকরিক ব্যাডলেইট এবং কোসনারাইট ছাড়াওআর ১৪০ টিরও বেশি খনিজে জিরকোনিয়ামের উপস্থিতি দেখা যায়।

তথ্যসূত্র

মৌলিক পদার্থ
জিরকোনিয়াম
অবস্থান্তর ধাতু