Оксид циркония имеет немало сходств с оксидом алюминия, глинозёмом. Долгое время алюминий надёжно маскировал присутствие циркония. Циркониевые минералы были известны ещё в средние века, но никто не подозревал о нахождении в этих минералах неизвестного химического элемента.
Проводили многократно анализ циркона и всякий раз ошибались разные учёные. Так в 1787 году немецкий химик и аптекарь И. Виглеб обнаружил в цейлонском цирконе лишь кремнезём с небольшими добавками извести, магнезии и железа. Ещё раньше такой искусный шведский минералог и химик, как Т. Бергман, выяснил, что гиацинт, привезённый с Цейлона, содержит 25% кремнезёма, 40% оксида алюминия, 13 % оксида железа и 20% извести. Будущий цирконий надёжно спрятался у Т. Бергмана в оксиде алюминия.
Эту природную маскировку и раскрыл в 1789 году М. Клапрот. Он нагревал в серебряном тигле порошок циркона (тот же образец, что и у Т. Бергмана) со щёлочью. Сплав растворялся в серной кислоте, и из раствора М. Клапрот выделил новую землю, названную им циркониевой землёй. Вот данные анализа немецкого аналитика: 25% кремнезёма, 0,5% оксида железа, 70% циркониевой земли, то есть, ничего общего с анализом Т. Бергмана.
В том же году результаты М. Клапрота подтвердил французский химик Луи Бернар Гитон де Морво, который выделил цирконий из гиацинта, найденного во Франции. Получить чистый металлический цирконий оказалось непросто. В 1808 году Х. Дэви тщетно пытался разложить циркониевую землю с помощью электрического тока, но только в 1824 году И. Берцелиус получил загрязнённый металл, нагревая сухую смесь калия, фторида калия и циркона в платиновом тигле. Свое название химический элемент получил по названию минерала.
Среднее содержание циркония в земной коре 1,7×10-2% по массе, в гранитах, песчаниках и глинах несколько больше (2×10-2%), чем в основных породах (1,3×10-2%). Цирконий слабо участвует в водной и биогенной миграции. В морской воде содержится 0,00005 мг/л циркония.
Известно 27 минералов циркония. Промышленное значение имеют природный минерал бадделеит (ZrO2) и минерал циркон (ZrSiO4). Сейчас цирконий в виде порошка или губки получают металлотермическим восстановлением его соединений ZrCl4, K2ZrF6 и ZrO2. Хлорид восстанавливают магнием или натрием, гексафтороцирконат калия – натрием, а оксид циркония(IV) – кальцием или его гидридом.
Электролитический порошкообразный цирконий получают из расплава смеси солей галогенидов циркония и хлоридов щелочных металлов. Сплавы на основе циркония, очищенного от гафния, применяют преимущественно в качестве конструкционных материалов в ядерных реакторах. Цирконий используют в качестве коррозионностойкого материала в химическом машиностроении.
Цирконий обладает высокой устойчивостью к воздействию биологических сред, даже более высокой, чем титан. Благодаря отличительной биосовместимости, цирконий применяется для создания костных, суставных и зубных протезов, а также для изготовления хирургических инструментов.
В стоматологии применяется керамика на основе диоксида циркония, которая является прекрасным материалом для изготовления зубопротезных изделий. Цирконий служит альтернативой титану при изготовлении дентальных имплантатов. В быту цирконий применяется для изготовления разнообразной посуды, обладающей отличными гигиеническими свойствами, благодаря высокой химической стойкости.
(Пашутина Е.Н. История фармации, ГГТУ)
