Цирконий это драгоценный металл или нет

Обновлено: 28.09.2024

Цирконий представляет собой металл серо-серебристого цвета. Этот химический элемент занимает сороковое место в таблице Менделеева (Zirconium). В чистом виде он не встречается в природе, его получают из различных концентратов руд. Популярность металла увеличивается с каждым годом, он широко востребован в металлургии, ядерной энергетике, ювелирном деле, медицине и т. д.

Общие сведения

Цирконий представлен в виде различных химических соединений — окислов или солей, которых ученым известно более сорока единиц. Еще в 1789 году химик Клапрот из камня гиацинта выделил циркониевый окисел. Долгое время получить металл в чистом виде не удавалось. И только в начале XX века это стало возможным.

Опытным путем цирконий получили способом «наращивания». При проведении этих манипуляций он откладывается на нить из вольфрама, которую предварительно раскаляют. Стоимость металла, полученного таким образом, была очень высокой. Вскоре ученые разработали бюджетный промышленный вариант, именуемый методом Кроля. Суть его состоит в том, что сначала осуществляется процедура хлорирования двуокиси циркония, а после этого вещество восстанавливают металлическим магнием.

Полученный металл переплавляют в прутья и отправляют конечному потребителю. Кроме этого метода, существуют и другие промышленные способы получения — щелочной и фторидный. Оказывается, цирконий обладает специфическими свойствами: имеет высокую активность, присущую металлам (представителем которых он и является), но ее проявления осуществляются не в открытой форме.

По внешнему виду цирконий очень напоминает сталь. Его важнейшим свойством в обычных условиях является устойчивость к коррозии. Кроме того, он хорошо поддается обработке путем прокатки, вальцовки, ковки. Специальная окисная пленка, которую невозможно увидеть человеческим глазом, надежно защищает металл от воздействия водяных паров. При увеличении температуры до 300ºС происходит ее медленное разрушение, а при 700ºС происходит полное окисление.

Помимо вышеописанных свойств, металлический цирконий имеет высокую жаростойкость, устойчив к воздействию щелочей, аммиака или кислот, хорошо удерживает радиацию. Совсем иными качествами обладает на воздухе циркониевый порошок, а также стружка — эти элементы и при комнатной температуре могут взрываться и самовозгораться.

Цирконий при взаимодействии с большим количеством металлов образует сплавы. Добавление его в малых дозах значительно повышает характеристики последних, увеличивая показатели прочности и устойчивости к появлению коррозии. Однако если добавлять другие металлы к цирконию, это только ухудшит его характеристики, поэтому такой способ не востребован.

Нахождение металла в природе

Залежи циркониевых руд есть по всей планете. Их можно встретить в виде различных солей, а также монокристаллов, масса которых нередко бывает более 1 кг. Богатые месторождения находятся в Индии, Бразилии, Западной Африке, ЮАР и пр. На территории Российской Федерации внушительные запасы металла располагаются в Сибири и на Урале.

В масштабах промышленности востребованы двуокись и силикат циркония, бадделеит, циркон. Последний является наиболее распространенным минералом на нашей планете. Люди знакомы с ним еще с давних времен. В Средние века многие ювелиры производили изделия из «несовершенных алмазов», которые в то время именовались цирконами. После проведения огранки они становились мутными и переливались совсем не так, как натуральные алмазы.

Встречаются радиоактивные цирконы. Ношение изделий из них оказывает негативное влияние на здоровье человека. Безопасными принято считать камни небольших размеров, имеющие относительную прозрачность или слабый окрас.

Крупные, интенсивно окрашенные материалы, особенно непрозрачные или темно-зеленые, могут иметь высокий радиационный уровень. Такие камни запрещается хранить в домашних коллекциях, проводить их огранку, транспортировать в больших количествах. Несмотря на высокую распространенность в природе, длительное время его популярность была значительно ниже по сравнению с редкими радиоактивными металлами. Это объясняется тем, что рудные залежи рассеянны и отсутствуют крупные месторождения.

Нередко в рудах соседом циркония является гафний, их свойства очень похожи. По отдельности каждый из металлов обладает хорошими свойствами, но в комплексе они непригодны для применения. Для разделения требуется многоуровневая очистка, которая значительно повышает стоимость производства циркония.

Физические и химические характеристики

Плотность циркония составляет 6506 кг/м 3 . Металл имеет температуру плавления 1855,3ºС, не обладает высокими показателями теплопроводности, всего 21 Вт/м*ºС, например, для титана это значение почти в два раза больше. Электросопротивление прямо пропорционально показателям азота и кислорода в составе.

Для чистого металла не характерны высокие механические свойства. Твердость циркония по шкале Виккерса составляет 70 единиц, прочность 175 МПа, что в 3 раза меньше показателей углеродистой стали. Элемент относится к пластичным металлам, модуль упругости — 96 МПа.

Все описанные свойства условны ввиду того, что их значения варьируются при увеличении количества примесей в составе. Например, при повышении содержания кислорода уменьшается пластичность металла до таких показателей, что проводить штамповку или ковку невозможно. При повышении количества водорода возрастает хрупкость.

Металл устойчив к воздействию воды, а также многих кислот и щелочей. Однако как и с механическими свойствами, устойчивость к коррозии зависит от присутствия алюминия и титана. Металл не реагирует с 50% раствором соляной и серной кислот. При температуре 780ºС и более цирконий начинает активно поглощать кислород. Медленнее происходят аналогичные процессы с азотом, но они протекают при температуре 600ºС.

В этом смысле наиболее активным газом является водород. Он проникает в металл уже при 145 градусах. Этот процесс сопровождается интенсивным выделением тепла настолько, что металл даже увеличивается в объеме. Циркониевый порошок настолько опасен, что может воспламеняться под действием воздуха. Однако, это обратимый процесс, полностью удалить водород можно на специализированном оборудовании при температуре не менее 800ºС.

Область применения

Ввиду своих свойств есть многие отрасли промышленности, где применяется цирконий. Некоторые из них:

В электротехнике сплав циркония и ниобия используется как сверхпроводник, он выдерживает высокие нагрузки. Кроме того, металлом покрываются электронные платы в радиоаппаратуре для поглощения выделяемых газов. Фильтры на рентгеновских трубках имеют высокие показатели монохромности.
Цирконий востребован в ядерной энергетике в качестве оболочек узлов термоядерных реакторов.
Металлургическая промышленность использует циркон в качестве легирующего вещества. Металл считается сильным окислителем, по своим характеристикам превосходит марганец и кремний. Увеличивает прочность материалов, при этом улучшается процесс резки. В изготовлении корундовой керамики используется в качестве основного компонента.
В машиностроении служит материалом для производства насосов, запорной арматуры, функционирующей под действием различных агрессивных сред.
Производство фейерверков и салютов. Это объясняется тем, что при горении отсутствует выделение дыма.
Применяется цирконий и химической промышленности, являясь материалом для кермета — специального металлокерамического покрытия, имеющего высокие показатели устойчивости к износу и действию кислот.
В оптике широко применяется фианит — обработанный цирконий с примесями скандия и прочих редкоземельных металлов. У фианитов большой угол преломления, что способствует их использованию в производстве линз. В ювелирном деле он является синтетическим аналогом бриллианта.
Цирконием наполняют трассирующие пули и осветительные ракеты в военном производстве.

Лечебные свойства и стоимость

В стоматологических клиниках при лечении различных переломов используют импланты на основе циркониевых сплавов. Если сравнивать их с титановыми или нержавеющими аналогами, они имеют ряд преимуществ:

биологическая совместимость — обусловлена отсутствием аллергии и отторжения;
прочность;
легкость;
устойчивость к коррозии;
пластичность.

Кроме того, в челюстно-лицевой хирургии применяются импланты и инструменты из циркония — сверла, зубные протезы, шовные нити, скобы, винты, зажимы для остановки крови, пластины. Металл и его сплавы не оказывают раздражающего эффекта при контакте с костями и тканями.

Используемый в ювелирных изделиях цирконий оказывает положительное воздействие на состояние организма. Учеными доказано, что при ношении металлических сережек после прокола ушей раны заживают гораздо быстрее. Кроме того, цирконий не вызывает загнивания.

Отмечено положительное действие на здоровье человека при регулярной носке циркониевых изделий, улучшение состояния у пациентов, страдающих проблемами опорно-двигательного аппарата. Кроме того, неплохие результаты дает ношение браслетов и поясов при заболеваниях кожных покровов. Среди них:

Основным мировым поставщиком циркония является ЮАР и Австралия. Последнее время лидирующие позиции занимает именно Южно-Африканская Республика. Наибольшими потребителями являются страны Евросоюза, а также Китай и Япония. Основная масса металла представлена в виде ферросплавов.

В последние 10 лет спрос на цирконий увеличился на 5% в год, но производственные мощности за этот период возросли всего на 2%. В силу этого имеется постоянный дефицит металла, что является причиной роста цены на него. На рынке металлов РФ стоимость циркония варьируется в зависимости от чистоты металла и составляет от 450 до 7000 руб/кг.

Благодаря свойствам циркония его востребованность возрастает с каждым годом. Он имеет широкую сферу применения в промышленности, обладает лечебными свойствами, оказывая благотворное влияние на организм человека.

Камень циркон: магические свойства, кому подходит

Что за камень циркон? Это минерал, известный людям с давних времен. Древние целители и маги почитали его за способность накапливать положительную энергию и передавать ее своему владельцу. Минерал отличается куда более доступной стоимостью, чем драгоценные алмазы, сапфиры и рубины, а потому многие используют его в качестве талисманов, да и просто как украшение.

Первой найденной разновидностью стал циркон желтого цвета, и именно из-за него камень и получил впоследствии свое название. Поскольку имя камня с персидского так и переводится – «золотой», «солнечный».

Сегодня мы поговорим об особенностях этого уникального минерала и о его знаменитых свойствах. А также о том, каким знакам Зодиака его можно носить, а каким лучше держаться подальше.

Как все-таки правильно: «циркон» или «цирконий»

В сети можно нередко увидеть, что слова «циркон» и «цирконий» считают синонимами. Но правильно ли это? Нет, поскольку речь идет о двух разных элементах в принципе. Циркон – это минерал, а цирконий – это металл серебристого цвета, химический элемент таблицы Менделеева, и общего между только совпадение букв. Ну и в последнее время появился термин «кубический цирконий», и это уже не металл, а материал искусственного происхождения, который еще называют фианитом.

Однако фианит – камень значительно более дешевый. Он представляет собой диоксид циркония и является искусственно выращенным минералом.

И свое название он получил по месту создания в 70-х годах прошлого века – лаборатории ФИАН (Физический Институт академии Наук им. Лебедева). Фианиты иногда выдают за циркон из-за внешнего сходства. Но первые легко отличить от циркона по отсутствию алмазного, но вместе с тем смоляного, глянцевого блеска натурального камня.

Фианиты на сегодняшний день научились выращивать в почти двух десятках оттенков. Поэтому совершенно неудивительно, что ими сегодня часто заменяют многие дорогие самоцветы. Так что при покупке стоит удостовериться в подлинности минерала, если вы хотите получить именно циркон, а не его подмену.

В свою очередь, циркон представляет собой натуральный природный элемент, добываемый в недрах земли. И благодаря естественному происхождению, он имеет сильные лечебные и магические свойства, из-за чего почитается эзотериками как сильный амулет и талисман.

Характеристика камушка

Твердость циркона по шкале Мооса составляет 7-8. Но при этом камень достаточно хрупкий и может быть легко поврежден кварцем. Состав минерала – ортосиликат циркония, формула ZrSiO4. Цвет камня зависит от входящих в состав минерала примесей. Например, порода может содержать примеси алюминия, железа, гафния, других природных металлов.

Важно знать, что циркон в большинстве случаев является радиоактивным, хотя доза радиации в большинстве случаев минимальна и практически не влияет на человека.

Самое большое месторождение циркона – в Шри-Ланке. Именно там добывают одни из самых качественных минералов. Также используют в ювелирном деле камни с Мадагаскара, из Норвегии, России, США, Канады, Бразилии, Вьетнама, Австралии.

Как выглядит и какие есть разновидности

На вид камень завораживает благородным блеском и красивыми оттенками. В украшениях он всегда выглядит очень дорого и претенциозно. Для ритуалов обычно приобретают камень в необработанном виде, гальку (галтовку), кристаллы. Считается, что так он более эффективен. Но в качестве амулетов, конечно, камень носят в украшениях и аксессуарах.

Разновидностей циркона сегодня можно выделить несколько. Отличие идет по оттенку камня. Но часть цветов ювелиры получают только после облагораживания минерала, его нагревания:

Гиацинт. Сюда относятся кристаллы всех оттенков красного цвета – бурый, розовый, красный, красновато-коричневый.
Жаргон (яргон). В эту разновидность относятся минералы яркого желтого цвета.
Старлит. Камни синих и голубых цветов. Такой оттенок получают путем термообработки минерала. Но проблема в том, что со временем цвет начинает блекнуть.
Малакон – циркон темного, черно-коричневого цвета. Отличается невысоким уровнем радиоактивности.
Зеленые цирконы не имеют отдельного названия, но именно у них определен самый высокой уровень радиоактивности. Поэтому не стоит эти камни носить при себе или держать в доме. Свой цвет они получили благодаря наличию в составе урана.
Матур-алмаз. Это наиболее редкий, и потому самый дорогой вид циркона. Свое название он получил за сходство с «коллегой» – этот камень отличается прозрачностью.

Цветные минералы важно правильно хранить. При постоянном попадании прямых солнечных лучей они со временем могут выцвести, потускнеть и потерять первоначальный оттенок.

Драгоценный камень или нет

Циркон по различным источникам, относят к разряду драгоценных или полудрагоценных камней, как и его разновидность – гиацинт – наравне с гранатом, бериллом, кварцами, опалами, корундами и другими самоцветами. Хотя согласно статье №41-ФЗ от 26.03.1998 года этот минерал – совсем не драгоценный, а понятия «полудрагоценных» камней в законе вообще не обозначено.

Магические свойства камня циркона

Все натуральные минералы обладают собственной энергетикой, и способны проявлять определенные свойства при взаимодействии с человеком. Каждый камень имеет набор целебных и магических свойств. Чем же известен циркон?

Оберег от недоброжелателей, завистников,
Выводит на чистую воду людей, которые хотят вас обмануть,
Усиливает харизму обладателя, делает его привлекательнее для окружающих,
Помогает действовать в сложных ситуациях,
Если вы будете носить камень при себе, вас всюду будет ждать теплый прием,
Приносит удачу и успех в делах,
Обостряет интуицию, помогает проникать в суть вещей,
Камень укрепляет умственные способности и повышает тягу к знаниям.

Также циркон, как и алмаз, считается чистым, непорочным минералом. Именно поэтому его без страха можно носить людям честным и благородным, которые не желают зла ближним и не держат камень за пазухой. А вот лицемерам и обманщикам стоит держаться от него подальше, потому что таким личностям он не принесет ничего, кроме проблем.

Парапсихологи считают, что пирамидки из циркона помогают в работе над раскрытием и проработкой экстрасенсорных способностей.

А вот индийские девушки уверены, что циркон способен уберечь их от пороков и предохранить от нежелательной беременности.

Кому по знаку зодиака подходит циркон

Циркон – из тех минералов, которые подойдут не всем представителя зодиакального круга. Поэтому, прежде чем приобрести себе этот необычный камень, стоит удостовериться, что вам он принесет только добро. Значение и раскрытие свойств для каждого знака будет отличаться.

Кому же противопоказан циркон? Двум представителя водной стихии – Рыбам и Раку. Дело в том, что эти знаки нередко и так склонны замыкаться в себе и дистанцироваться от окружающих.

Циркон обладает мощной энергетикой, которая способна подавить эти довольно мягкие знаки и усугубить их недостатки.

Например, они еще больше эмоционально закроются даже от близких людей, обострится их эгоизм. Но если Ракам вовсе не стоит приближаться к камню, то Рыбы, при большом желании, могут позволить себе носить колечко с цирконом на мизинце или указательном пальце. Астрологи утверждают, что так минерал будет безопасен для Рыбок.

Цена натурального циркона

Из-за наличия нескольких разновидностей, определить цену за 1 грамм/карат циркона очень сложно. Удобнее будет определить стоимость уже готового украшения. Цена будет зависеть от бренда, драгоценного металла, количества камней самого циркона и другой инкрустации.

Для примера, серебряные серьги-полукольца с цирконом бренда Пандора обойдутся в 5 тысяч рублей. Оригинальное колечко из керамики с подвеской, инкрустированной цирконом, выйдет около полутора тысяч рублей. А за женственное колечко из серебра с этим камнем придется выложить около 2,5 тысяч рублей. Бренд Pandora предлагает и интересную модель кольца «Узелок», где инкрустация занимает почти половину всей поверхности украшения. В этом случае стоимость вырастет почти до 5 тысяч.

В каталоге вы можете рассмотреть возможные варианты украшений и выбрать именно то, которое позовет ваше сердце.

Но при выборе украшения советуем быть очень внимательными, и читать, что именно пишут – циркон или цирконий. И если первый, советуем уточнить у продавца сертификат на камень, чтобы не получить подделку или дешевый аналог вместо натурального минерала.

Цирконий металл: цена, свойства, применение

Сороковой элемент таблицы Менделеева был открыт в 1783 году химиком немецкого происхождения М.Г. Клапротом. Очищенный от примесей металл цирконий удалось получить только в начале 20 века. И хотя с этого момента прошло уже почти 100 лет, металл до сих пор имеет ряд неясностей, начиная с происхождения его названия и заканчивая влиянием на здоровье человека. Почему цена за 1 грамм на него уже на протяжении нескольких десятилетий продолжают расти вверх.

Нахождение в природе

Цирконий в естественных условиях встречается только в виде оксидов и силикатов. Среди них главным образом выделяют циркон, эвдиалит, бадделеит. Стоит отметить, что металл в месторождениях всегда сопровождается гафнием. Происходит это по причине схожей кристаллической решетки металлов.

Основная доля циркониевых минералов расположена в литосфере. На одну тонну земной коры приходится в среднем 210 грамм циркона. Также соединения циркония встречаются и в составе морской воды. Но концентрация его здесь намного ниже и составляет 0,05 мг на 1000 литров.

Лидерами по количеству месторождений циркония являются Австралия (циркон), ЮАР (бадделеит), чуть меньше США, Бразилия и Индия. На Россию приходится 10% от мировых запасов.

Получение

Первоначально из окислов цирконий выделяли способом «наращивания». Циркониевую полоску устанавливали на раскалённые нити вольфрама. Под воздействием температур свыше 2000 ºС металл цирконий прилипал к поверхности нагревателя, а остальные компоненты соединения сгорали.

Такой способ требовал большого количества электроэнергии и вскоре был разработан более экономичный метод Кролля. Суть его заключается в предварительном хлорировании диоксида циркония с последующим восстановлением магнием. Но развитие способов получения циркония на этом не остановилось. Спустя некоторое время в промышленности стали применять еще более дешевое щелочное и фторидное восстановление циркония из оксидов.

Цирконий э110 состав

Основа, %	Др., %	Среднее содержание примесей и присадок, не более, %
C-0,02. Hf-0,05. Cd-0,00003. Ni-0,02. В-0,00005. Mo-0,005. Cr-0,02. Li-0,0002. К-0,004.
	F-0,003. Cl-0,003.

Йодидный цирконий

Высокопластичный и с низкими характеристиками прочности. Его получают йодидным методом основанном на способности металла образовывать соединения с йодом. При этом вредные примеси легко отделяются и получается чистый металл. Из йодидного циркония делают прутки.

Основа, %	Среднее содержание примесей и присадок, не более, %
Zr	Fe 0,0032 C 0,004 O2 0,04 Cr 0,0031 B 0,00004 Cu 0,001 Si 0,004 Al 0,003 Hf 0,034 Ti 0,003 Ni 0,0079 N 0,001

Основными поставщиками циркония на мировой рынок является Австралия и ЮАР. В последнее время перевес по экспорту циркона и циркониевых минералов все больше склоняется в сторону Южно-африканской республики. Главными потребителями является Евросоюз (Италия, Франция, Германия), Китай и Япония. Торговля цирконом ведется в основном в виде ферросплавов.

За последние 10 лет спрос на металл цирконий в среднем увеличивался на 5,2% в год. Производственные мощности за это время успевали подняться на чуть больше 2%. В результате, на мировом рынке сформировался постоянный дефицит циркония, что являлось предпосылом для повышения его стоимости.

Существуют 2 основные причины роста спроса на данный металл:

Глобальное увеличение масштабов ядерной промышленности.
Активное применение циркония в производстве керамики.

Также, некоторые специалисты считают, что частично на рост котировок циркония повлияло прекращение добычи бадделеита в Австралии.

На Российском рынке вторичного металла стоимость циркония составляет от 450 до 7500 рублей за килограмм. Чем чище металл, тем цена, соответственно, дороже.

Применение

Вышеперечисленные свойства обеспечивают цирконию обширное использование в разного рода отраслей производства. Здесь выделяются следующие сферы:

В электротехнике циркониевый сплав с ниобием применяется в качестве сверхпроводника. Выдерживает нагрузку до 100 кА\см2. Точка перехода в сверхпроводящий режим составляет 4,2 К. Также в радиотехнической аппаратуре цирконием покрывают электронные платы с целью поглощения выделяющихся газов. Циркониевые фильтры излучения рентгеновских трубок отличаются высоким значением монохромности.
В ядерной энергетике используется как материал оболочек ТВЭЛов (зоны, где непосредственно осуществляется деление ядер и производство теплоэнергии) и других узлов термоядерного реактора.
Металлургия применяет цирконий как легирующий элемент. Данный металл является сильным раскислителем, превосходящим по этому показателю как марганец, так и кремний. Добавление в конструкционные металлы (сталь 45, 30ХГСА) всего 0,5% циркония увеличивает их прочность в 1,5-1,8 раза. При этом дополнительно происходит улучшение протекание процесса обработки резанием. Циркон является основным компонентом корундовой керамики. По сравнению с шамотом, срок ее эксплуатации выше в 3-4 раза. Данный огнеупорный материал применяется в изготовлении тиглей и желобов сталелитейных печей.
В машиностроении металл служит материалом для таких изделий как насос и трубозапорная арматура, работающих в условиях воздействия агрессивных сред.
В пиротехнике металлы циркония используются для изготовления салютов и фейерверков. Происходит это по причине отсутствия дыма при горении, а также выделение значительного количества световой энергии.
В химической промышленности циркон служит сырьем для кермета – металлокерамическое покрытие, обладающее повышенной износостойкостью и невосприимчивостью к кислотам.
В оптике активно используют фианит – обработанный циркон с добавками скандия и других редкоземельных металлов. Фианиты имеют значительный угол преломления, что позволяет их применять в качестве материала для производства линз. В ювелирном деле фианит известен как синтетический заменитель бриллианта.
В военной промышленности цирконий служит наполнителем для трассирующих пуль и осветительных ракет.

Физические и химические свойства

Цирконий – на вид металл напоминающий серебро. Плотность его составляет 6506 кг\м3. Температура плавления – 1855,3 ºС. Удельная теплоемкость колеблется в пределах 0,3 Кдж\кг С. Данный металл не отличается высокой теплопроводностью. Ее значение находится на уровне 21 Вт\м С, что ниже аналогичного показателя титана в 1,9 раза. Электросопротивление циркония составляет 41-60 мкОм см и находится в прямой зависимости от количества кислорода и азота в металле.

Цирконий имеет один из самых низких показателей поперечного захвата тепловых нейтронов (0,181 барн). По этому параметру из ныне известных металлов его обходит разве что магний (0, 060 барн).

Цирконий, как и железо, парамагнитен. Его восприимчивость к магнитному полю возрастает с увеличением температуры.

Чистый цирконий не отличается высокими механическими характеристиками. Твердость его порядка 70 единиц по шкале Виккерса. Предел прочности составляет 175 МПа, что почти в 2,5 раза ниже по сравнению с углеродистой сталью обычного качества. Предел текучести 55 МПа. Цирконий относится к числу пластичных металлов с модулем упругости 96 МПа.

Все вышеперечисленные механические свойства являются условными, т.к. их значение сильно изменяется при увеличении примесей в составе циркония.

Так, повышение содержания кислорода (до 0,4%) снижает пластичность циркония до такого состояния, что проведение ковки и штамповки становится полностью невозможным. Увеличение в составе водорода до 0,001% повышает хрупкость циркония почти в 2 раза.

Цирконий устойчив к воде и большинству щелочей и кислот. Но, как и механические характеристики, коррозионностойкость находится в прямой зависимости от засорения металла такими элементами как углерод, титан и алюминий. Металл не вступает в химическую реакцию с 50% - ми растворами серной и соляной кислоты. С азотной кислотой реагирует только при температуре свыше 95 ºС. Является единственным металлом, устойчивым к щелочам, имеющим в своем составе аммиак. При переходе отметки в 780 ºС начинается активное поглощение кислорода цирконием. С азотом данные процессы протекают медленнее, но и температура при этом тоже ниже. Всего 600 ºС.

Самым активным газом в этом отношении является водород. Его проникновение вглубь металла начинается уже при 145 ºС и сопровождается настолько обильным выделением тепла, что происходит увеличение циркония в объеме. Циркониевая пыль особенно пожароопасна из-за возможности самовоспламеняться на воздухе. Стоит отметить, что данный процесс является обратимым. Полное удаление водорода осуществляется на специальном оборудовании при температуре 800 ºС.

Лечебные свойства

Как химический элемент, не оказывает какого-либо воздействия на организм человека. Наоборот, он является одним из самых биологически инертных материалов. По этому показателю цирконий опережает такие металлы как титан и нержавеющая сталь. Всем известные циркониевые браслеты, активно рекламируемые в конце 90-х годов, в реальной практике себя не проявили. Медэкстперты доказали, что самочувствие от их использования является следствием эффекта Плацебо.

Хотя с другой стороны, известно, что ношение циркониевых сережек способствует более быстрому заживлению ранки после прокалывания уха.

Что такое цирконий, это камень или металл — простое пояснение путаницы в названиях

Цирконий – это металл, элемент в таблице Менделеева и вещество, из которого делают фианиты. Применяют в медицине, ювелирном деле, промышленности. Его часто путают с цирконом из-за созвучности названий, но это совершенно разные материалы.

Что такое цирконий

Соединение циркония с кислородом – это металл серебристо-серого цвета. Напоминает нержавеющую сталь, белое золото. До очистки нередко содержит радиоактивные примеси. После удаления должен соответствовать ГОСТу 21907-76. Он непрозрачный, ковкий, вязкий, устойчив к коррозии, не намагничивается, но притягивается сильным полем.

Цирконий в украшениях используется в виде металлических вставок и оправ, для изготовления сережек.

Его также применяют для синтеза фианитов. Это прозрачные камни с бриллиантовой чистотой и сиянием. Темно-серые, графитовые или черные искусственные самоцветы называют черным цирконием.

Фианиты также бывают:

желтыми;
оранжевыми;
голубыми;
красными;
синими;
зелеными;
розовыми;
пурпурными;
золотистыми с коричневым оттенком.

Циркон отличается от металла тем, что это природный драгоценный камень группы силикатов. В его составе есть элемент Zr, отчего минерал используется для извлечения циркония. По окрасу бывает бесцветным (матарский алмаз), золотистым (сиамский), голубым (старлит) и бурым (малакон).

В дополнение смотрите видеообзор в продолжение описания металла:

История происхождения циркония

Похожие на название циркония натуральные самоцветы цирконы используются давно. Их называли несовершенными алмазами, а темно-красные – гиацинтами. По легенде, это отвердевшие капли крови Гиацинта, убитого богом Зефиром. В русской сказке аленьким цветочком назван цветок, выточенный из бордового циркона.

В Средневековье их называли самоцветами-убийцами. Было подмечено: владелец начинал болеть при носке темно окрашенных крупных камней, затем умирал. Это случалось из-за использования радиоактивных минералов. Такие цирконы и сейчас нельзя применять.

История синтеза циркониевого металла:

1789 г. – М. Клапрот впервые выделил окисел циркона из порошка минерала;
1824 г. – Й. Берцелиус образовал свободный цирконий;
1925 г. – А. Аркель очистил элемент от радиоактивных примесей.

Исследователи причисляют диоксид циркония к металлу с усовершенствованными свойствами. Он подходит для изготовления пластин для костей, коронок, других медицинских конструкций. Изделия безопасны, не противопоказаны для прохождения МРТ.

Смотрите видео о циркониевом металле:

Свойства и применение циркония

Циркониевые сплавы используются в химическом, машиностроительном и других производствах, в медицине. Порошок применяют для пиротехники, снарядов. Соединение с сульфатом используют для дубления кожи.

В ювелирном деле из циркониевого сплава или окиси делают оправы, вставки и самоцветы. Но это – не драгоценные камни или металл, а их имитация.

Физико-химические свойства

Чистый металл тверже стали, гибкий. Выдерживает давление в 65 кгс на 1 мм2. Чем больше газовых примесей, тем ниже прочность.

Формула записывается как ZrO2 (диоксид циркония). Он выдерживает до 750 °С, затем начинает рекристаллизовываться. Плавиться будет при + 1855 °С, а кипеть – при температуре более 4000 °С.

В основе циркона лежит силикат циркония (ZrSiO4). Поэтому различаются химико-физические характеристики минерала и металла.

При естественной температуре циркониевый металл устойчив к коррозии:

У металла структура решетки похожа на шестиугольник с равными сторонами (гексагональная). Радиус атома равен 160 пикометра (10-12 м). В центре есть ядро с 51 нейтроном и 40 протонами. Вокруг него расположены пять орбит с 40 электронами.

У фианитов строение решетки напоминает равносторонний куб. Окрас зависит от примесей. Желтую и красную гамму дает соединение с церием. Благодаря титану получается золотистый самородок. В розовый окрашивает эрбий, а в пурпурный – неодим. Добавление хрома дает зеленый колер.

Лечебные свойства циркония

В медицине используют только циркониевые сплавы:

в стоматологии – штифты, коронки, импланты зуба;
в реконструктивной хирургии – стержни, фиксаторы, пластины, другие изделия для скрепления костей;
в хирургии – эндоскопические или обычные хирургические инструменты.

Циркониевые изделия биологически совместимы с тканями, не отторгаются, не окисляются, не вызывают нагноения или аллергии. Они ускоряют регенерацию поврежденных структур.

Циркониевые сережки рекомендуют носить после прокола ушей. Они быстрее заживут, не будут гноиться.

Подмечено, что браслет или пояс с металлическими вставками ускоряет выздоровление у пациентов с патологиями опорно-двигательного аппарата. Около 10 % людей отзываются об улучшении кожи при псориазе или других дерматологических болезнях.

Украшения из циркония

Для изготовления бижутерии используют диоксид циркония и кубический цирконий. Первый – это серебристо-стальной металл, а второй – синтезированный камень фианит. С ними делают кольца или перстни, кулоны, ожерелья, браслеты, серьги, колье, броши и диадемы.

Бывают циркониевые украшения:

без покрытия;
окрашенные;
анодированные;
цельные литые;
модели с элементами, скрепленными кожей, металлом, нитями;
изделия с фианитами;
изделия с поделочными самоцветами.

Украшения с цирконием носят с повседневной одеждой и вечерними нарядами. Дизайн подбирают под стиль образа. Изделия не подходят только к спортивной одежде.

Хранят украшения в отдельных тканевых мешочках. Циркониевые элементы чистят тканью в мыльной воде, промывают под краном, вытирают салфеткой. После сушки до блеска полируют фланелью.

В медицине и для украшений используют циркониевый металл, очищенный от радиации. Из вещества синтезируют недрагоценные камни фианиты. Имитаторы самоцветов также безопасны для здоровья.

Как вы относитесь к украшениям из циркония? С чем надеваете? Комментируйте статью, пишите интересные факты и сферы применения, делитесь с друзьями в социальных сетях. Всего хорошего.

Фианит: свойства камня, отличие от циркония, кому подходит

Гонка человека за красивыми блестящими камнями была начата много веков назад и никогда не закончится. А все потому, что каждый из нас хочет обладать переливающимся самоцветом, который так притягивает к себе. Однако блистающих минералов не хватает на всех желающих. Именно поэтому человек уже давно начал колдовать и изобретать различные искусственные камни, чтобы каждая желающая себя украсить дама могла себе это позволить. Вот в таком вот поиске и рождаются синтетические кристаллы.

Итак, что такое фианит (или кубический цирконий) в ювелирных изделиях? Это камень, который впервые был получен в лабораторных условиях и сегодня пользуется просто бешеной популярностью при изготовлении ювелирных изделий. О нем и поговорим

Общая характеристика

Фианит – это искусственно выращенный минерал, который представляет собой диоксид циркония. На внешний вид этот камень мало отличим от ограненного циркона, но минерал обладает одной привлекательной особенностью: показатели преломления фианита очень высокие. Специалисты говорят, что по своим оптическим свойствам этот искусственный самоцвет очень схож с алмазом.

Физические свойства:

химическая формула: Zr0,8Ca0,2O1,92, изменяется в зависимости от добавленных примесей;
показатель преломления: 2,15…2,25;
блеск: алмазный;
твердость по шкале Мооса: 7,5…8,56;
плотность: 6,5…10 г/см3;
спайность отсутствует;
излом неровный;
для окрашивания добавляются переходные и редкоземельные элементы.

У нового фианита совершенно гладкая поверхность и внешне он практически неотличим от бриллианта, потому что ювелирные качества камня практически безупречны. Это достигается за счет создания особой однородности структуры минерала. Качественно разделить алмаз и фианит можно, лишь сделав тесты в специализированной лаборатории.

Фианит имеет одно яркое преимущество по сравнению с бриллиантами – это, конечно, его цена. Поэтому изделия с этими камнями очень ценятся среди покупателей. Если вставка из украшения потерялась, то ее можно легко заменить практически в любой ювелирной лавке. Самоцвет уступает искусственному бриллианту лишь по двум показателям: твердости и долговечности. Именно поэтому фианит заслужил свою популярность еще и среди ювелиров.

Фианит – это драгоценный камень или нет

Ответить на этот вопрос можно очень просто, если вспомнить о законах РФ. Итак, 41-Ф3 от 12.03.1998 «О драгоценных металлах и драгоценных камнях» гласит следующее:

«…драгоценные камни – природные алмазы, изумруды, рубины, сапфиры и александриты, а также природный жемчуг в сыром (естественном) и обработанном виде. … Не являются драгоценными камнями материалы искусственного происхождения, обладающие характеристиками (свойствами) драгоценных камней…»

Сказанное в законодательстве означает, что фианиты не являются драгоценными камнями, как бы вас не убеждали в обратном. Поэтому вы легко можете путешествовать с такими украшениями хоть за границу, хоть на Луну: никто к вам не имеет права предъявить никаких претензий.

Как и из чего делают фианиты?

Впервые фианит был успешно синтезирован в 1970 году в Физическом Институте Академии Наук им. Лебедева (ФИАН) для применения в лазерных источниках. Там камню и дали свое название. В настоящее время разработано множество технологий по изготовлению этих заменителей бриллиантов разного качества, состава, цвета и блеска, однако самые лучшие камни до сих пор изготавливаются по старой советской технологии, которая была разработана еще в ФИАН.

Процесс кристаллизации камня осуществляется непосредственно в лабораторных условиях на специальном оборудовании. Скорость роста фианита составляет порядка 8…10 мм/ч. Высокочистые кристаллы «бриллиантозаменителя» выращивают методом направленной кристаллизации определенной примеси при достаточно высокой температуре – 2300°С. Именно при такой жаре структура ZrO2 становится кубической. Все нюансы технологии, очевидно, нам никто не расскажет. Однако говорят, что сложности разработанного метода выращивания фиантов еще не все устранены, и ученые до сих пор колдуют над исследованиями.

Помимо России, разработкой и изготовлением искусственного камня занимаются еще и за границей. Аналогами самоцвета являются джевалит, цирконит и даймонсквай. Интересно, что у искусственного фианита есть и природный собрат под названием тажеранит – оба идентичны по составу. Натуральный минерал был найден в Тажеранском ущелье в Прибайкалье. Как оказалось, проводить добычу природной драгоценности финансово невыгодно, поэтому к ней и не приступали.

Как выглядят камушки и каких цветов бывают?

Окраска фианитов может быть различной, все зависит от того, какие были введены добавки. Сегодня камень производится приблизительно в 20 цветовых тонах. Наиболее применяемые:

синий, который используется для замены сапфиров;
лавандовый, который в природе не имеет аналогов;
желтый, получаемый с помощью добавления меди; часто используется в ювелирке для замены цитрина;
коричневый за счет добавления титана;
розовый – с примесями эрбия и неодима;
черный, похожий на черный алмаз или всем известный дорогостоящий натуральный бриллиант карбонадо.

Отличительным недостатком нашего фианита является только то, что ему очень сложно придать изумрудный оттенок. Однако это очень мало преуменьшает достоинства камня. Интересно еще и то, что искусственные кристаллы позволяют менять свой цвет в зависимости от освещения пространства вокруг, что придает камню дополнительной выразительности не только под лучами яркого солнца, но и в вечернее время суток, при свете электрических ламп.

Как и собратья бриллианты, фианиты различают по качеству и делят на группы от A до AAAAA. Самые распространенные кристаллы – это камни среднего качества ААА. Эти самоцветы доступны по цене, отличаются приемлемой чистотой и блеском и наиболее распространены в украшениях. Камни качества ААААА, как и любые другие минералы, это уже роскошь, за которую потребуется и заплатить больше. Существует большое количество компаний, которые ориентированы именно на ААААА качество и ни на какое другое. Одной из самых известных таких фирм является Сваровски. Низкие категории камней отбраковывают сразу и повторно отправляют на переработку.

Фианит и циркон: в чем разница

Очень часто как покупатели, так и милые красавицы продавщицы в роскошных ювелирных магазинах считают, что фианит и циркон – это два названия одного минерала. Однако это не так. Давайте разберемся, чем фианит отличается от циркония и циркона.

Итак, фианит по своей химической природе является диоксидом циркония (ZrО2). Второе название этого минерала – кубический цирконий.

Циркон – это силикат циркония – натуральный камень вулканического происхождения с химической формулой Zr[SiO4]. Окраска камня зависит от наличия примесей (цинка, меди, железа, титана). Наиболее ценными являются природные цирконы золотисто-желтые экземпляры, которые получили название жаргоны, а также редкие красные минералы под названием гиацинты. Наиболее распространенными цветами являются синий, черный и зеленый. А еще циркон дороже фианита, так как в отличие от последнего это натуральный камень. Он добывается в Таиланде, на Шри-Ланке, во Вьетнаме, Мадагаскаре, Сибири, Якутии, США. Сегодня циркон – не частый посетитель ювелирных заводов, а все потому, что из-за высокой хрупкости обработка минерала довольно сложная и чрезмерно трудоемкая. Поэтому лучше и дешевле стало вставить в украшения обычные фианиты, нежели мучатся с дорогостоящими цирконами.

Теперь все становится очевидным, что фианит и циркон – это два совершенно разных минерала, которые отличаются не только химическим составом, но и природой своего появления на свет.

Теперь давайте рассмотрим, в чем отличие циркона и циркония? С первым мы уже разобрались. Что насчет второго? Цирконий – это химический элемент (Zr). Вещество цирконий представляет собой металл серебристо-серого цвета с ярким блеском, в таблице Менделеева он стоит под номером 40. Используется во многих отраслях промышленности, но наиболее востребован в медицине, металлургии, энергетике и ювелирном деле (является компонентом в составе камня фианита). Так что общего между ними – только первая часть слова.

А теперь для всех подведем итог:

Фианит (кубический цирконий) – синтетический, ненатуральный камень, широко используемый в ювелирной промышленности в качестве замены бриллиантов, циркона.

Фианиты Сваровски – что это такое

Камни, которые выпускает современная всемирно известная компания Сваровски, разделяются на два типа:

хрусталь (маркировка Swarovski Crystal);
фианиты (маркировка Swarovski Zirconia).

Фианиты Сваровски отличаются от простых кристаллов великолепной игрой цвета (дисперсией), которая достигается за счет привлечения современных технологий. Совершенно очевидно, что нюансы производства не выносятся за пределы компании, чтобы исключить возникновение конкурентов. Также фианиты известного бренда меньше царапаются и тускнеют, что значительно увеличивает их срок эксплуатации.

Именно из-за этих своих качеств фианиты Сваровски значительно дороже кристаллов. А если сравнивать камни с обычным стеклом, то разница очевидна даже самому неопытному наблюдателю. Поэтому за фианитами Swarovski гоняются самые известные артисты мира. Самоцветы используются для украшения костюмов певцов, танцоров, акробатов и других деятелей искусства и спорта. За счет высочайшего качества и долговечности кристаллов компания обеспечила себе широкий рынок сбыта камней.

Цветовой диапазон фианитов Swarovski очень разнообразен. В палитре присутствуют камни любых оттенков, от ярко-синего цвета до матово черного. По необходимости можно индивидуально заказать у компании тот цвет камней, который потребуется.

Если вы нашли дешевые фианиты Сваровски на рынке, то не надо сразу клеймить их подделкой. Часто дорогие камни снимаются с костюмов и повторно перепродаются, но уже по более низкой цене.

Мы привыкли, что украшения Swarovski – это в основном серебряные изделия. Однако очень часто фианиты Сваровски используются в ювелирном производстве именно золотых изделий. И неудивительно, так как их камни бесподобно блестят и по качеству ничем не уступают дорогущим искусственным бриллиантам. Поэтому любая девушка просто мечтает получить себе в подарок такое вот прекрасное колечко, которым будет красоваться перед своими подружками.

Магические свойства фианита

Фианит – это покровитель гениальных людей, ученых и мудрецов, людей творческих профессий: художников, скульпторов, архитекторов. Сила камня помогает воспринимать большой поток информации из космоса и способствует ее обработке.

Для своих владельцев камень становится надежной опорой и поддержкой. Людям в бизнесе камень принесет деньги, хорошие связи, отличные отношения в рабочем коллективе, поможет нанять правильных людей на работу и завязать полезные связи.

А если вы работаете с людьми, то амулет из фианита заставит вас быть немного спокойней, собранней, поможет не нервничать при взаимодействии с большим потоком разных личностей.

Большое значение имеет в каком настроении вы надеваете фианит. Если вы настроены позитивно, то минерал принесет вам пользу, а если негативно, то лучше кристалл оставить дома в шкатулке.

Камень приносит большую пользу при лечении опухолей, так как кристалл имеет способность замедлять рост образований и облегчать протекание болезни. Здесь особенно ценится черный фианит.

Каким знакам зодиака подходит камень фианит

По своей энергетике фианит подходит практически всем знакам зодиака.

Овнов минерал поддерживает в сложных ситуациях, придает им уверенности в своих силах и выносливости.

Телец получит от минерала мощную энергетическую поддержку и защиту от недоброжелателей.

Двойственному знаку Близнецы фианит принесет мудрость и спокойствие, поможет планировать свои поступки и действия без эмоций.

Ракам камень станет отличным помощником в построении отношений, бизнеса и принесет успех.

Львам минерал поможет стать достойным победителем в жизни и всегда стремиться только к победе.

Несмотря на то, что фианит – это искусственный камень, он обладает мощной энергетикой и очень полезен для своего хозяина.

Для Дев фианит станет покровителем в личной жизни и на работе, также будет способствовать в укреплении веры в свои силы.

Для Весов кристалл станет незаменимым помощником в деловой жизни и даст возможность обзавестись нужными знакомствами, что, в итоге, приведет к успеху во всех сферах жизни своего хозяина.

Скорпионы от камня получат возможность уверенно смотреть в будущее, правильно принимать решения в сложных ситуациях.

Стрельцам фианит подходит как талисман для привлечения удачи в личной жизни.

Рыбы от минерала получат творческие способности и способность их реализовать.

Фианит – это незаменимый помощник и для Козерога. Кристалл нейтрализует отрицательные эмоции своего владельца и поможет найти духовное равновесие и баланс. Он будет способствовать в любовных отношениях и в построении настоящей крепкой семьи.

Для Водолеев талисман из фианита сулит богатство, успех и процветание.

Как и чем почистить фианиты в домашних условиях, чтобы блестели?

А теперь рассмотрим несколько способов чистки золотых и серебряных украшений с куб. цирконием, которые можно легко организовать дома, без покупки каких-либо дорогостоящих чистящих средств.

Чистим золотое кольцо с фианитами

Проще всего почистить золото с фианитом в обычном мыльном растворе. Вам потребуются следующие ингредиенты и инструменты:

жидкое мыло, желательно детское без каких-либо добавок и красителей;
мягкая ткань (подойдет материя для протирания очков);
теплая вода, не используйте воду из-под крана, так как она часто содержит много хлора: лучше возьмите бутылку питьевой негазированной воды.

Что необходимо сделать:

Приготовьте раствор: теплая вода и жидкое мыло в пропорции 2:1.
Опустите в эту смесь ваши украшения на 10…15 минут.
Далее выньте изделия и аккуратно отполируйте мягкой тканью.
Если загрязнения отходят без проблем, то далее просто промойте украшения в чистой воде и в конце протрите мягкой тканью.
Если грязь не уходит, повторите процедуру замачивания и полировки несколько раз.

Запомните: при чистке ювелирки с фианитами ни в коем случае нельзя использовать абразивные вещества (мел) и жесткие инструменты (жесткая зубная щетка), так как они обязательно оставят царапины на украшениях.

Очищаем серебряное колечко

Самый распространенный и действенный способ – это почистить серебро при помощи зубной пасты.

зубную пасту;
лоскуты мягкой ткани;
чистую питьевую немного подогретую воду.

Что делаем:

Ополосните украшения в теплой воде.
Нанесите на ткань немного зубной пасты.
Отполируйте свои украшения.
Прополосните изделия в теплой воде.
Высушите украшения при помощи ткани.
Положите аксессуары в проветриваемое место, чтобы выветрился запах зубной пасты.

Обычно окислы серебра очень просто удаляются зубной пастой. Однако более сложные загрязнения (смола деревьев, остатки масел или косметических средств) это чудодейственное средство не возьмет. В таких случаях можно воспользоваться аптечным высококонцентрированным спиртом. Промокните мягкую ткань в спирт и протрите изделия. Вот увидите, вся грязь должна сойти.

Несмотря на то, что домашние методы чистки очень эффективны, существует большое количество загрязнений, которые сложно удалить без применения специализированных средств и инструментов. Например, если в серьги с фианитами в области крепления забилась грязь, и вы никак не можете ее оттуда достать, не стоит ковырять изделие палочкой либо тереть щеткой. Такими неаккуратными движениями вы можете повредить место крепежа камней, и вставка потеряется. В критических случаях лучше обращаться за чисткой к ювелирам.

Цены на фианиты

Рыночную цену 1 грамма фианита сказать непросто. На стоимость влияет несколько факторов:

место производства камня;
чистота;
блеск;
цвет;
компания производитель и т. д.

И вряд ли обычного человека будет интересовать стоимость отдельно камня без украшения. Поэтому давайте рассмотрим стоимость некоторых украшений, которая вам подскажет приблизительную, сколько денег нужно копить.

Чудесные маленькие золотые серьги-гвоздики весом в 1,23 грамма с двумя белыми фианитами будут стоять от 5 тысяч рублей. А похожие серебряные изделия с кубическим цирконием обойдутся всего лишь в 2000 рублей.

Красивое массивное кольцо, украшенное 50 фианитами, из красного и белого золота 585 пробы весом в 5 грамм с родиевым (защитным) покрытием обойдется вам в 12 и более тысяч рублей. А подобное изделие из серебра будет стоять от 2000 рублей.

Дорогой золотой браслет весом в 7 грамм со вставками из 90 фианитов станет шикарным подарком для вашей любимой. Такой презент потребует вложений размеров в 30 и более тысяч рублей. А похожее по характеристикам серебряное украшение на руку обойдется в 5 тысяч.

Небольшая подвеска из золота весом в 0,78 грамма со вставками из 6 представителей кубического циркония будет стоять от трех тысяч, а вот серебряное изделие обойдется около 1000.

Фианиты – это очень красивые искусственные камни, которые широко применяются сегодня в ювелирном деле и являются достойной заменой дорогостоящих бриллиантов. Ювелиры с большим энтузиазмом начали применять кубический цирконий в своих шедеврах, так как цена на кристаллы очень доступная, что сделало изделия с фианитами доступными для большого круга потребителей. Производители обещают, что качественные фианиты будут долго носиться, так как эти самоцветы совершенно неприхотливые при эксплуатации. Камни отличаются высокой твердостью и износостойкостью.

Сегодня можно уверенно заявить, что фианит за свою недолгую историю существования проделал долгий путь, сбросив клеймо «дешевой подделки» алмазов. Ведущие производители кристаллов постоянно улучшают технологию и качество самоцветов. Этот вид искусственных кристаллов тщательно вливается в ювелирное производство. Сегодня существует тенденция выращивать фианиты крохотных размеров, чтобы они минимально отличались от природных самоцветов. Так человек, купивший даже искусственный самоцвет, может им гордиться и носить с превеликим удовольствием.

Читайте также: