Zirconio

Zirconio Elemento metallico di simbolo Zr e numero atomico 40, appartenente agli elementi di transizione della tavola periodica. Fu scoperto nel 1789 da Martin Heinrich Klaproth e isolato nel 1824 da Jöns Jakob Berzelius.

Allo stato puro lo zirconio esiste in due forme: quella cristallina, un metallo bianco morbido e duttile, e quella amorfa, una polvere nera. Entrambe le forme sono insolubili in acqua, ma si sciolgono in alcol e in acido fluoridrico. Brucia all’aria a 500 °C, fonde a 1852 °C, bolle a 4377 °C e ha peso atomico 91,224.

In natura lo zirconio non esiste allo stato elementare, ma si ritrova come silicato nello zircone e come ossido nella baddeleite, presente in grandi quantità in Brasile. I suoi minerali contengono di solito anche l’afnio, un metallo con proprietà molto simili a quelle dello zirconio.

Lo zirconio trova impiego nei processi di produzione dell’acciaio, della porcellana, di leghe non ferrose e di materiali refrattari; è usato anche nei tubi elettronici a vuoto per eliminare tracce di gas, poiché reagisce rapidamente con ossigeno, idrogeno e azoto alle alte temperature. Sono costruiti con materiali contenenti zirconio anche scambiatori di calore, valvole e altre parti di strumenti sottoposte all’aggressione degli acidi.

Leghe speciali di questo metallo, dette zircaloy-2 e zircaloy-4, che contengono l’1,5% di stagno, sono usate nei reattori nucleari per l’incamiciatura di elementi combustibili. L’uso dello zirconio è particolarmente indicato per i reattori moderati ad acqua a causa della bassa sezione di cattura neutronica, per la resistenza alla corrosione alle medie e alte temperature e per la duttilità e facilità di lavorazione.

Coprendo più del 70% del fabbisogno mondiale, l’Australia è la principale produttrice di zirconio.