Цирконій – що це таке, якими властивостями він володіє і де застосовується

Кожна жінка любить носити прикраси з камінням, які роблять її привабливою – з ними дама набуває нові риси. Такі ювелірні прикраси 100-500 тисяч, а іноді і мільйонів рублів, тому, дозволити їх собі може далеко не кожна людина. З цієї причини широкого розповсюдження набули синтетичні замінники каменів, одним з яких є цирконій. З них прикраса буде виглядати вишукано, але в порівнянні з оригіналом вартість виробу зменшиться в рази.

Загальні відомості про цирконій

Цей елемент відноситься до побічної підгрупи 4-ї групи, 5-го періоду періодичної системи Менделєєва Д. І. – атомний номер 40. Цирконій (Zirconium) в звичайному вигляді – блискучий метал, що відрізняється сріблясто-сірим кольором, пластичний і стійкий до корозії. З’єднання цієї речовини широко поширені в літосфері. У природі відомі сполуки цирконію виключно з киснем у вигляді силікатів, оксидів.

Незважаючи на те, що цирконій – це розсіяний елемент, відомо до 40 мінерів, в яких ця речовина присутня у вигляді солей, оксидів. Це універсальний дорогоцінний камінь, але ця думка помилкова. Хоча, за зовнішніми ознаками він схожий навіть з алмазом. Кілька фактів про цю речовину:

• Zirconium виготовляють тільки в лабораторних умовах, а як основний компонент використовується мінерал циркон.
• Хоч цирконій є прозорим каменем, але за рахунок застосування додаткових домішок виходять різноманітні відтінки.
• Його застосовують в ювелірних прикрасах як заміну мінералів і коштовностей, завдяки чому ціна на кінцевий виріб стає істотно менше.

Багато людей плутають і вважають, що кубічний цирконій, циркон, цирконій є однією і тією ж речовиною. На ділі вони всі різні, просто за складом схожі один з одним:

• Цирконій – це метал, який за зовнішнім виглядом схожий зі сталлю.
• Кубічний цирконій є штучним блискучим кристалом. За зовнішніми характеристиками він схожий з діамантом. Для виробництва використовується оксид цирконію – процес здійснюється під впливом температури понад 2,5 тисяч градусів.
• Циркон (zircon) являє собою камінь, який схожий з золотом. Має природне походження, виглядає дорогим.

Історія каменю цирконій

За своєю привабливістю цей камінь не поступається багатьом дорогоцінним аналогам. Використовується з давніх часів. У часи домінування Стародавньої Персії всі типи каменів були майже знецінені за винятком прозорих і тих, що мали характерний для алмазу блиск. У країнах Азії камінь став талісманом для місцевих жителів і приїжджих російських купців, які відвозили вироби з цирконію (особливо буси) до себе додому, щоб поповнити придане дочок.

В Європі цьому матеріалу не надавали особливого значення до XIX-го століття. Тільки шахраї і аферисти тих часів продавали ограновані прозорі вироби з цирконію під виглядом алмазів великосветським дамам, які не розбиралися в ювелірних прикрасах. Крім того, його плутали з сапфіром, турмаліном і топазом за багату колірну палітру, а безбарвні камені і зовсім стали називатися «цейлонскими алмазами» — вони коштували дешевше і вважалися другосортними.

У промисловій галузі цей тип каменю почали використовувати лише з 30-х років минулого століття – широке застосування було суттєво обмежене високою собівартістю. На сьогодні циркон і його різні сполуки і сплави застосовуються в будівництві, металургії, медицині і навіть ядерної енергетики. З цього мінералу виготовляють кісткові і зубні протези, хірургічні інструменти.

У минулому столітті радянським вченим, які намагалися виростити штучний алмаз, вдалося виростити штучний цирконій – його назвали «цирконом» або «фианитом». Після зробленого відкриття вартість каменю істотно знизилася, оскільки штучне синтезування завжди завдає серйозної шкоди за будь коштовності. Zirconium за своїми характеристиками не поступається багатьом дорогоцінним каменям, але вже кілька десятиліть займає нішу в середній ціновій категорії.

Різновиди каменю

Циркон справедливо вважається одним з найстаріших дорогоцінних мінералів Землі, т. к. вчені встановили, що вік цього елемента досягає 3-4 млрд років. В даний час виділяється кілька видів цирконію. Основним критерієм такого поділу є різноманітність забарвлень каменю. Виділяють наступні різновиди:

• Старлит. Прозорий камінь, виходить за допомогою випалювання – має синюватий або блакитний відтінок.
• Малакон. Відрізняється темно-коричневим забарвленням, що містить невелику дозу радіації.
• Гіацинт. Прозорий мінерал, для якого характерний коричневий, оранжевий, червоний колір.
• Матарский алмаз. Прозорий, безбарвний, видобувається з надр острова Матара – звідси і назва цього різновиду.
• Жаргон. Мінерал, для якого характерний солом’яний, жовтий або злегка золотистого забарвлення.

Крім того, цирконій буває представлений у вигляді металу або порошку – сфера їх застосування нерідко розрізняється. Наприклад, перший застосовується для виготовлення прикрас, а другий – у медичній, виробничої галузі. Докладніше про цих різновидах:

• Твердий метал. Має блискучий сріблясто-сірий відтінок, має високу ступінь пластичності.
• Порошок. Характерною особливістю є наявність дрібних гранул. Має темно-синій відтінок.

При нагріванні Zirconium здатний змінювати колір, завдяки чому ювелірам вдається надати готовим виробам різноманітні відтінки. Даний мінерал буває:

• білим (прозорим, найпоширеніший);
• синім;
• блакитним;
• чорним (вкрай рідкісний);
• оливковою;
• зеленим;
• рожевим;
• червоним;
• жовтим (має найбільш виражений радіоактивний фон);
• коричневим (слабовираженная радіація);
• помаранчевим;
• фіолетовим.

Фізичні і хімічні властивості цирконію

В структурі мінералу часто є домішки інших елементів, наприклад, заліза, міді, кальцію, титану, цинку та ін. Частіше циркон перетворюється на кристали пірамідальної або призматичної форми. В мінералі нерідко присутній уран, з-за чого трапляються екземпляри з високим радіаційним фоном. По твердості він поступається конкурентам своєї групи – він неміцний на удари, розрив. При недбалому зберіганні від каменя будуть відлітати відколи, що зіпсує початковий естетичний вигляд. Фізичні та хімічні властивості:

• При інтенсивному нагріванні змінює колір, завдяки чому кінцевий виріб може мати темно-коричневий, яскраво-бірюзовий і інші відтінки. З часом, отримані шляхом термічного впливу відтінки бліднуть і зникають остаточно.
• Не піддається холодній обробці під тиском.
• Миттєво починає окислюватися при температурі 200-400?.
• Велика хімічна стійкість. Не розчиняється в кислотах, лугах, не піддається корозії. При попаданні в людський організм не взаємодіє з органами, тканинами.
• Від мінералу утворюється пил, яка стає загрозою для життя людини. Пов’язано це з тим, що вона легко запалюється навіть від взаємодії з повітрям.
• Плавиться при температурі 1825 ° с, а закипає – від 3500 ° с і вище.
• При нормальних умовах зберігання, коли температурі становить близько 20 ° с, щільність матеріалу дорівнює 6,45 г/см3.

Способи отримання цирконію

Камінь з металевим блиском і різноманіттям відтінків отримують дослідним шляхом в спеціалізованих лабораторіях. В основу його входить циркон, основні поклади якого знаходяться на території Австралії, Бразилії, В’єтнаму, Таїланду, Шрі-Ланки та деяких інших країн світу. Синтетичний камінь отримують одним з наступних способів:

• Сплавлення з содою або натром. Процес здійснюється при температурі від 500 до 600?.
• Хлорування вугіллям. Виконується при показнику температури 900-1000 ° с.
• Сплавлення з калієм. Здійснюється при 900 ° с.
• Спікання з вапном або карбонатом кальцію. Здійснюється при 1100-1200 ° с.

Лікувальні властивості цирконію

Компанії, що спеціалізуються на виготовленні браслетів, стали додавати в свої вироби частинки елемента Zirconium для того, щоб надати своїм товарам лікувальні якості з метою збільшення їх продажів. Браслети нібито знижують артеріальний тиск. Вважається, що камінь може надавати силу і бадьорість протягом дня і забезпечити міцний і здоровий сон вночі. Він не змінює своїх властивостей при впливі з кислотами, тому часто використовується при виготовленні медичних інструментів, обладнання. Детальніше про лікувальні властивості:

• прискорює загоєння ран;
• перешкоджає утворенню гною;
• непоганий антисептик;
• має протимікробну властивість, за рахунок якого запобігається проникнення в організм різних інфекцій;
• перешкоджає проникненню радіаційного випромінювання;
• допомагає полегшити напади алергії.

Багато різновиди каменю, за словами фахівців з області літотерапії, позитивним чином впливають на роботу щитовидної залози та ендокринної системи. При цьому різним кольорам приписують різні властивості:

• Чорний. Допомагає побороти наслідки переохолодження, застуду.
• Жовтий і червоний. Підвищують апетит, вироблення лейкоцитів.
• Коричневий. Здатний позбавити від накопичених шлагов.
• Блакитний і синій. Допомагають прибрати зайві кілограми, поліпшити роботу травного тракту, привести в норму стілець і апетит. Ці ж властивості приписуються прозорим мінералам.

Де застосовується цирконій

Основна область застосування мінералу – це ювелірна справа. Вироби, які прикрашені їм, відрізняються естетичним і привабливим виглядом, адже за красою він не поступається алмазу. Особливим попитом користуються сережки та намиста з кубічним цирконієм. Крім того, цей камінь нерідко застосовується в якості муляжу на ювелірних прилавках. Інші області застосування:

• На основі названого елемента виготовляють різного роду сплави. Їх застосовують у деяких галузях виробництва, наприклад, при виготовленні конструкційних матеріалів, ядерних реакторів, частин літальних апаратів та інших деталей.
• Zirconium міститься в надпровідних магнітах, нерідко він використовується для окислення сплавів.
• Порошок цієї речовини застосовується для виробництва піротехніки.
• Бере участь в якості одного з елементів складу вогнетривких покриттів для масивної і складної техніки. Застосування Zirconium в такому випадку виправдовує вкладені кошти, завдяки чому ця речовина стає все більш популярним в області промисловості – в ювелірній справі його тіснить фіаніт.
• Ще однією сферою використання є оптика, необхідна в агресивному серед і при високих температурних показниках. Наприклад, це відправлення космічного апарату на інші об’єкти, де коливання температури складають більше 100 градусів на сонці і протягом, чого скло довго не витримає.

Цирконій в ювелірних виробах

Важливою для ювелірів особливістю цирконію є його більш низька в порівнянні з алмазом твердість – 7,5 одиниць за шкалою Мосса. При ограновуванні мінералу, вставка його в виріб проводиться акуратно, т. к. необережне поводження призведе до появи відколів і подряпин на поверхні. З цієї причини вироби з цим каменем вимагають дбайливого відношення і при носінні. Відповідна ограновування дозволяє зробити цей мінерал нічим не гірше нечувано дорогих діамантів.

Цирконієва група камені зустрічається практично у всіх сучасних ювелірних виробах. Ці самоцвіти часто обрамляють в перснях і кільцях. Вони сяють у діадеми, сережки, колів, весільних ансамблях. Нерідко їх використовують для прикраси підвісок, кулонів. Левова частка золотих прикрас з циркониевыми самоцвітами проводиться в Шрі-Ланці, неподалік від одного з місць найбільшої концентрації мінералу. Купуючи виріб з цирконієм, важливо відрізняти справжній камінь, який володіє наступними якостями:

• багатогранне заломлення світла;
• наявність блиску схожого з металевим або алмазним;
• при уважному розгляді (краще з лупою) в самоцвіт будуть помітні вкраплення;
• фіаніт, який обходиться дешевше, важче цирконію того ж розміру.

Магічні властивості цирконію

Широке поширення набули амулети, кулони, талісмани та інші прикраси з каменю Zirconium. Здавна він вважався наділеним здатністю приносити багатство і успіх своєму власникові. У давні часи мінерал був надбанням мудреців, вважалося, що він приносив їм знання майбутнього, дар прозорливості і можливість проникати в думки і внутрішній світ інших людей. Носиться як амулет циркон служив захистом від брехунів і недобрих людей, розвивав спостережливість і пам’ять.

Мінерал Zirconium має безліч магічних властивостей. У Стародавній Індії вважалося, що він здатний управляти сонцем і місяцем. Цей камінь широко застосовується в різних галузях промислового виробництва, до того ж, він вважається ідеальним талісманом для бізнесменів, працівників розумової праці, мандрівників. Він може служити навіть захисним амулетом для закоханих, зміцнюючи душевний та емоційний зв’язок між людьми. Амулет з гіацинта допоможе мандрівникам і військовим зберегти своє здоров’я, життя.

Цирконій в астрології

Всілякі браслети, прикраси, талісмани з циркониевыми самоцвітами підходять багатьом знакам зодіаку. Він ідеальний для Овнів, Козерогів, Водоліїв, а ось для Тельців, Ваг, Стрільців, Раків він не підходить, детальніше:

• Особливо камінь з металевим блиском підходить водоліям. Він допоможе їм розвинути інтуїцію, естетичний смак, здатність до аналізу. Водолії можуть носити прикраси з різних видів мінералу, але ідеально підійдуть жовті, золоті або блакитні самоцвіти.
• Овнам цирконієвий мінерал теж допоможе розкрити свої магічні властивості. Вона допоможе їм розвинути уважність, обережність. Людям зі знаком Овен рекомендується носити кільця із самоцвітів золотистого або червоного відтінку.
• Козерогам краще віддати перевагу камінчиках блакитного кольору. Кільця з таким мінералом краще носити на лівій руці – так магічна зв’язок з людиною зі знаком зодіаку Козеріг буде максимальною.
• Цирконієві самоцвіти не рекомендуються Стрільцям, Тельцям, Ваг тільки тому, що ці знаки зодіаку часто егоїстичні. Не підходять вони і Рибам з Раками, якими схильні концентруватися на собі.

Відео