في الكيمياء إن مركب الزركون، ويعرف بسيليكات الزركونيوم وهو مركب كيميائي غير عضوي، يتكون من عنصر السليكون وعنصر الأكسجين وعنصر الزركونيوم، يمتلك الصيغة الكيميائية التالية: (ZrSiO4).
يستخدم الزركون في الحراريات والسيراميك والزجاج والأسمنت والطلاء لقوالب الصب ومواد التلميع والأحجار الكريمة ومستحضرات التجميل، يستخدم أيضًا كعامل مساعد ومثبت مطاط السيليكون، ويظهر في الطبيعة مثل الزركون المعدني، ويستخدم كمادة مقاومة للصهر وكاشطة، ويستخدم أيضًا في صناعات الصلب والزجاج وفي المسابك لصنع القوالب.
خصائص الزركون
- سيليكات الزركونيوم التي تحدث بشكل طبيعي (ZrSiO4)، تستخدم كأحجار كريمة، يعتمد اللون على كميات صغيرة من المعادن الأخرى وقد يكون لونه بني أو أصفر أو أخضر، ويسمى أحيانًا الزركون بجودة (Redgem) الياقوت، وتسمى أحجار الزركون بجودة الأحجار الكريمة مع ألوان أخرى (jargoons)، وسيليكات الزركونيوم (ZrSiO4) هي أحد أشكال المعادن التي تعرف بلوراتها عند صقلها باسم الزركون المكعب، والتي تشبه أحجار الماس.
- وهناك أيضًا مجموعة متنوعة عديمة اللون بشكل طبيعي، يمكن إعطاء الزيركونيمز ألوانًا أخرى أو صنعه عديم اللون عن طريق المعالجة الحرارية، وتسمى أحيانًا الأنواع عديمة اللون (سواء كانت طبيعية أو معالجة) بألماس ماتورا (بعد ماتورا في سريلانكا)، غالبًا ما يتم تطبيق اسم “الزركون” بشكل خاطئ على شكل اصطناعي من أكسيد الزركون المكعب، والذي يستخدم كبديل للماس.
- مسحوق سيليكات الزركونيوم عبارة عن معتم عالي الجودة وغير مكلف مع معامل انكسار عالي يبلغ مقداره ما بين 1.93 و 2.01 وثبات كيميائي، يستعمل على نطاق واسع في إنتاج السيراميك المتنوع، وإلى جانب ذلك، يحتوي مسحوق سيليكات الزركونيوم على نقطة انصهار عالية، لذلك يستعمل على نطاق واسع في المواد المقاومة للحرارة، ومواد الصدم بالزركونيوم للأفران الزجاجية، ومواد الصب وطلاء الرش.
- سيليكات الزركونيوم عبارة عن مسحوق رمادي، ويستخدم سيليكات الزركونيوم كمادة مضافة للزجاج وبلاط السيراميك وأغشية الترشيح الفائق وكمادة كاشطة للأسنان، وله دور إنتاج الصلب، ونسف جلخ، وفي تصنيع الزجاج، وفي الأنشطة التي تنطوي على مخاطر التعرض، وفي صناعة السيراميك.
- سيليكات الزركونيوم يمتلك رقم تسجيل (CAS) رقم (10101-52-7)، والوزن الجزيئي الغرامي 183.31 غرام لكل مول، يمتلك مظهر بودرة بيضاء، وكثافة 4.56 جم لكل سم مكعب، ونقطة الانصهار 2550 درجة مئوية، وغير قابل للذوبان في الماء والأحماض والقلويات والأكوا ريجيا، نقطة الانصهار 2550 درجة مئوية.
- سيليكات الزركونيوم عبارة عن بلورات رباعي الزوايا عديمة اللون (عندما تكون نقية)، ويشكل وجود الشوائب ألوانًا مختلفة، الكثافة 4.56 جم لكل سم مكعب، ويمتلك صلابة 7.5 موس، يتفكك إلى المركبات التالية: (أكسيد الزركونيوم ZrO2 وأكسيد الكبريت SiO2) فوق 1540 درجة مئوية، ويذوب عند درجة حرارة مقدارها 2550 درجة مئوية.
- سيليكات الزركونيوم غير قابل للذوبان في الماء وفي الأحماض وفي الماء والقلويات وهو خامل في معظم المواد الكيميائية، وتتواجد سيليكات الزركونيوم في الطبيعة مثل الزركون المعدني، ويُستخرج الخام من الرواسب الطبيعية ويتركز بواسطة تقنيات مختلفة، ويتم فصله عن الرمل بالطرق الكهروستاتيكية والكهرومغناطيسية.
- أيضًا فإنه من الممكن أن يتم صنع المركب عن طريق اندماج (أكسيد الزركونيوم ZrO2 وأكسيد الكبريت SiO2) في فرن القوس أو عن طريق تفاعل ملح الزركونيوم مع سيليكات الصوديوم في محلول مائي، ويمتلك سيليكات الزركونيوم الكثافة 4.56 جم لكل سم مكعب، ومعامل الانكسار 1.78-1.99، ويكون على شكل مسحوق النانو.
استخدامات مسحوق سيليكات الزركونيوم
يمكن تطبيق مسحوق سيليكات الزركونيوم في المجالات التالية:
- سيراميك.
- صهر المواد.
- مواد دك الزركونيوم.
- مواد الصب.
- الدهانات بالرش.
استخدامات سيليكات الزركونيوم
- سيليكات الزركونيوم يمتلك ثقل نوعي مقداره 4.56 وهو عديم الرائحة غير قابل للذوبان في الماء والأحماض والقلويات والأكوا ريجيا، ويستخدم سيليكات الزركونيوم من أجل تصنيع المواد المقاومة للحرارة للتطبيقات التي تتطلب مقاومة التآكل بواسطة المواد القلوية، كما أنها تستخدم في إنتاج بعض السيراميك والمينا وطلاء السيراميك.
- ويستخدم سيليكات الزركونيوم في المينا والطلاء الزجاجي يعمل كمعتم، ويمكن أن يكون موجودًا أيضًا في بعض أنواع الأسمنت، وهناك استخدام آخر لسيليكات الزركونيوم كخرز للطحن، أغشية رقيقة من سيليكات الزركونيوم وسيليكات الهافنيوم تنتج عن ترسيب البخار الكيميائي، بديل محتمل لبوابة عازلة للسيليكا.
- ويستخدم سيليكات الزركونيوم في الحراريات والسيراميك والزجاج والأسمنت وطلاء قوالب الصب ومواد التلميع والأحجار الكريمة والمحفز في صناعة الألكيل وهيدروكربونات الألكينيل وفي المرشحات الزجاجية المزركشة وكمثبت في مطاط السيليكون، وفي أوروبا يستخدم في الكريمات والمساحيق التجميلية.
