Таблица Менделеева. Элементы уже близко

Термическая устойчивость материалов из оксида циркония исключительна – раскалённый до температуры красного каления тигель из оксида циркония можно резко охладить водой, не боясь, что он треснет. Оксид циркония можно найти в ультрапрочной керамике, изделия из которой можно заточить острее, чем изделия из стали, именно из неё делают уже привычные для наших кухонь керамические ножи. Ежегодное мировое производство оксида циркония составляет около 25 000 тонн, и, помимо керамики и имитации алмазов, это вещество используется в косметике, для изготовления антиперспирантов и даже для производства упаковки продуктов питания.

Поверхность металлического циркония окислена, это придаёт металлу твердость и устойчивость к химическому воздействию, что оказывается полезным не только для изготовления химических реакторов, но и для медицины. Цирконий и его сплавы применяются в протезировании тазобедренных суставов. Из сплава алюминия с цирконием, прочного и одновременно лёгкого, делают рамы для гоночных велосипедов, которые в последнее время заменяются композитными материалами. Особую популярность металлический цирконий приобрёл в конце 1940-х годов, когда стало ясно, что это идеальный металл для изготовления внутренней поверхности ядерных реакторов – этот металл не подвергается коррозии при высоких температурах, не поглощает нейтроны с образованием радиоактивных изотопов. До настоящего времени потребителем большей части произведённого металлического циркония является атомная промышленность. Руды циркония содержат незначительные примеси гафния (1-3%). Благодаря близости химических свойств циркония и гафния эти металлы чрезвычайно тяжело разделить, но для применения циркония в атомной энергетике даже мельчайшие примеси гафния должны быть удалены – гафний в отличие от циркония активно поглощает нейтроны.

Можно упомянуть еще два интересных соединения циркония – ниобий-циркониевый сплав становится сверхпроводимым при температурах ниже 35 K (—238 °C), а вольфрамат циркония (ZrW₂O₈) при нагревании уменьшается в объёме пока, будучи нагретым до 700 °C, не разлагается на оксид циркония и оксид вольфрама.

Кто-то после прочтения этой главы может задаться мыслью, а что же не так с циркониевыми браслетами? Всё в порядке. Выглядят они эстетично. Химическая инертность циркония и то, что этот металл ни в какой форме не играет биологической роли, не повредит вашей коже, так что его вполне можно носить. Только корректировать артериальное давление этот браслет, конечно, не может.

41. Ниобий

Ниобий назван в честь Ниобы, дочери Тантала, имя которого послужило для названия элемента, расположенного в той же группе, что и ниобий. Если кто помнит греческую мифологию, Тантал попробовал вести себя с богами-олимпийцами на равных, за что обречён в посмертии терпеть муки, которые мы называем танталовыми.

Похоже, что представители этой семьи отличались повышенным уровнем гордыни и весьма скромной способностью к обучаемости. Ниоба стала уверять, что её дети – ниобиды прекраснее и мудрее детей, рожденных от связи титанессы Лето и Зевса (Артемиды и Аполлона), после чего обитатели Олимпа, вероятно, не желая проверять, какие патологические формы гордыня примет у внуков Тантала и детей Ниобы, просто решили пресечь дерзкий род. Стрелы Аполлона перебили всех ниобидов, а Ниоба волею богов превратилась в каменный памятник самой себе (до сих пор турецкую гору Маниса, из-под которой текут ключи, известную ранее как Сигил, показывают туристам как окаменевшую дочь Тантала).

То, что в Периодической системе Ниоба и Тантал находятся в соседних клетках, неудивительно. И ниобий, и тантал совместно содержатся в минерале колумбите, смешанном оксиде, в состав которого входят также железо и марганец. Химические и физические свойства тантала и ниобия настолько близки, что до появления экстракционных методов разделения тантала и ниобия у химиков-неоргаников была шутка о том, что разгружать вагон с углём в дождь легче и продуктивнее, чем отделять тантал от ниобия.