नाभिकीय रिएक्टर
जिरकोनियम रिएक्टरों में ईंधन, न्यूट्रॉन अवशोषक, संरचनात्मक पदार्थ, शीतलक या संबंधित रासायनिक प्रक्रिया के रूप में भूमिका निभा सकता है।
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रासायनिक तत्व · संदर्भ पृष्ठ
40Zr
जिरकोनियम
जिरकोनियम परमाणु क्रमांक 40 और प्रतीक Zr वाला रासायनिक तत्व है। यह आवर्त 5, समूह 4, d-ब्लॉक में स्थित है। कमरे के तापमान पर इसकी संदर्भ अवस्था ठोस है और इसका इलेक्ट्रॉन विन्यास [Kr] 4d2 5s2 है।
परमाणु क्रमांक40
मानक परमाणु भार91.222(3)
समूह4
आवर्त5
ब्लॉकd
इलेक्ट्रॉन विन्यास[Kr] 4d2 5s2
इलेक्ट्रॉनिक संरचना
इसकी रसायनिकी को क्या नियंत्रित करता है?
जिरकोनियम की रसायनिकी में d उपकक्षा के इलेक्ट्रॉन सीधे भाग लेते हैं। s और d इलेक्ट्रॉनों की निकट ऊर्जा के कारण संक्रमण धातुओं में अनेक ऑक्सीकरण अवस्थाएँ, समन्वय यौगिक और उत्प्रेरक व्यवहार सामान्य हैं।
जिरकोनियम का इलेक्ट्रॉन विन्यास [Kr] 4d2 5s2 है। यौगिक बनने पर d कक्षकों की भरावट बदल सकती है, जिससे रंग, चुंबकत्व, बंधन और अभिक्रियाशीलता में स्पष्ट परिवर्तन आते हैं।
रासायनिक रूप
यौगिक, आयन और पदार्थ
जिरकोनियम के महत्वपूर्ण रूपों में धातु, मिश्रधातुएँ, ऑक्साइड, हैलाइड और समन्वय यौगिक शामिल हैं। s और d इलेक्ट्रॉनों की निकट ऊर्जा अनेक ऑक्सीकरण अवस्थाओं को संभव बनाती है और लिगैंड रंग, चुंबकत्व तथा अभिक्रियाशीलता बदल सकते हैं।
भौतिक व्यवहार
अवस्था और अवस्था परिवर्तन
कमरे के तापमान पर संदर्भ अवस्था ठोस है। सूचीबद्ध घनत्व 6.52 g/cm³ है। गलनांक 2 128 K (1 855 °C) है। क्वथनांक 4 650 K (4 377 °C) है। दाब, शुद्धता, क्रिस्टलीय संरचना और अपररूप मापे गए मानों को बदल सकते हैं, इसलिए भौतिक आँकड़ों के साथ मापन की परिस्थितियाँ भी महत्वपूर्ण होती हैं।
उपस्थिति और उपयोग
जिरकोनियम कहाँ मिलता है और कैसे उपयोग होता है?
व्यवहार में जिरकोनियम नाभिकीय रिएक्टर, सिरेमिक और मिश्रधातुएँ जैसे क्षेत्रों में मिलता है। उपयोग की वास्तविक वजह शुद्ध तत्व, मिश्रधातु, यौगिक या किसी विशिष्ट समस्थानिक के गुण हो सकते हैं, इसलिए अनुप्रयोग समझते समय रासायनिक रूप को पहचानना जरूरी है।
व्यावहारिक उदाहरण
वास्तविक उपयोगों के उदाहरण
सिरेमिक
जिरकोनियम के ऑक्साइड या अन्य यौगिक सिरेमिक में तापीय स्थिरता, कठोरता, विद्युत गुण या रंग बदलने के लिए उपयोग होते हैं।
मिश्रधातुएँ
जिरकोनियम को धातुओं में मिलाकर मजबूती, संक्षारण प्रतिरोध, गलन व्यवहार या उच्च तापमान प्रदर्शन बदला जाता है।
आवर्त स्थिति
पड़ोसी तत्व क्या बताते हैं?
जिरकोनियम आवर्त 5 और समूह 4 में स्थित है। इसके आसपास स्कैंडियम, टाइटेनियम, वैनेडियम जैसे वास्तविक पड़ोसी तत्व हैं। इनसे तुलना करके परमाणु आकार, आयनीकरण ऊर्जा, बंधन और अभिक्रियाशीलता के आवर्ती रुझानों को सीधे देखा जा सकता है।
संदर्भ आँकड़े
भौतिक और परमाणवीय गुण
वर्गीकरणसंक्रमण धातु
कमरे के तापमान पर अवस्थाठोस
इलेक्ट्रॉन आवरण2 · 8 · 18 · 10 · 2
घनत्व6.52 g/cm³
गलनांक2 128 K (1 855 °C)
क्वथनांक4 650 K (4 377 °C)
पॉलिंग विद्युतऋणात्मकता1.33
प्रथम आयनीकरण ऊर्जा640.1 kJ/mol
इलेक्ट्रॉन बंधुता41.81 kJ/mol
जहाँ लागू हो, ये मान तत्व या उदासीन परमाणु का वर्णन करते हैं। भौतिक आँकड़े अपररूप, दाब, शुद्धता और मापन की परिस्थितियों पर निर्भर कर सकते हैं।
इतिहास
खोज और पहचान
जिरकोनियम की खोज या पहचान का इतिहास Martin Heinrich Klaproth से जुड़ा है। किसी तत्व की पहली पहचान, शुद्ध नमूने का पृथक्करण और आधुनिक परमाणु क्रमांक का निर्धारण हमेशा एक ही समय पर नहीं हुआ।
समस्थानिक और परमाणु भार
समस्थानिक संरचना संख्याओं को कैसे बदलती है?
जिरकोनियम का मानक परमाणु भार 91.222(3) है। यह प्राकृतिक स्थलीय पदार्थ में समस्थानिक संरचना का भारित औसत है, किसी एक परमाणु का द्रव्यमान नहीं।
जिरकोनियम के समस्थानिकों में प्रोटॉन संख्या समान रहती है, इसलिए वे एक ही तत्व हैं, लेकिन न्यूट्रॉन संख्या और परमाणु द्रव्यमान अलग होते हैं। प्राकृतिक समस्थानिक अनुपात मानक परमाणु भार को प्रभावित कर सकता है।
सुरक्षा
संचालन और संपर्क
जिरकोनियम से जुड़े जोखिम उसके रासायनिक रूप, मात्रा और संपर्क मार्ग पर निर्भर करते हैं। शुद्ध तत्व, उसके आयन और यौगिकों के जैविक तथा पर्यावरणीय प्रभाव अलग हो सकते हैं, इसलिए वास्तविक पदार्थ की सुरक्षा जानकारी देखना आवश्यक है।