Diğer Madenler

Zirkonyum (Zr)

Zirkonyum Nedir ?

Sembol: Zr
Atom numarası: 40
Atom ağırlığı: 91.224 g/mol
Normal koşullarda (25 °C 298 K) gümüşümsü beyaz renkli katı
Metal
d-blok elementi

Zirkonyum eldesi ZrCl4 bileşiğinin magnezyum ile veya kalsiyum ile indirgenmesi ile elde edilir. Çok reaktif bir madde olup, havada ve sıvı içerisinde hemen oksitle kaplanır ve korozyona dirençli bir hale gelir. Metal olarak dökümü sırasında havadaki oksijen ve azot ile etkileşmemesi gerekmekte ve bu nedenle titanyum teknolojisinde olduğu gibi özel fırınlarda işlenile bilmektedir. Zirkonyum metali bombaların yapısında, flaşlarda ve nükleer sanayi gibi çok çeşitli alanlarda kullanılmaktadır. Diş hekimliğinde ise zirkonyum minerali olan zirkonyadan elde edilen zirkonya seramiği formu kullanılır. Blok şeklinde üretilen zirkonyum kalıplar CAD CAM sistemi ile bilgisayar destekli freze işlemi ile kazınarak kaplama diş altyapısı hazırlanır.

Baddeleyit mineralinin aşağıdaki reaksiyonu sonucunda ZrCl4 bileşiği elde edilir. Ayrıca Diş hekimliğinde Kuron olarak adlandırılır. ZrO2 + 2 Cl2 + 2 C (900 °C) → ZrCl4 + 2 CO ZrCl4 + 2 Mg (1100 °C) → 2 MgCl2 + Zr Reaksiyon çelik kaplarda gerçekleştirilmelidir. Havadaki oksijen ve azot ile etkileşmemesi gerekmektedir.

Kullanım Alanları

Zirkonyum metali korozyona dayanıklılığı ve nötronlara karşı geçirgen olması nedeniyle nükleer reaktörlerin yapı malzemesi olarak,
Yanıcı özelliğinden dolayı askeriyede, ZrO2, erime noktasının yüksek olması nedeniyle ateşe dayanıklı malzemelerin yapımında, cam ve seramik endüstrisinde,
Düşük sıcaklıklara süperiletken özelliği nedeniyle zirkonyum-niobyum alaşımları süperiletken mıknatısların yapımında,
Korozyona dayanıklılığı nedeniyle birçok aletin yapımında,
Rengi dolayısıyla estetik diş hekimliği uygulamalarında altyapı malzemesi olarak kullanılmaktadır.

Hafniyum (Hf)

Hafniyum Nedir ?

Sembol: Hf
Atom numarası: 72
Atom ağırlığı: 178,6 g/mol

Hafniyum, zirkonyum bileşiklerinin içerisinde bulunur. Bu bileşikler alvit [(Hf, Th, Zr)SiO4 H2O]V, thorvetit ve zirkon (ZrSiO4) dur. Zirkonyum metalinin saflaştırılması sırasında elde edilir. Bu ayrıştırma işlemi çok zordur. Farklı çözünürlüklere sahip metal- tiyosiyanat bileşikleri metil izobütil keton içerisinde çözeltisi hazırlanır. Ve bu çözeltilerde kullanılarak ayırma işlemi yapılır.

Parlak, gümüşi gri renge sahip olan hafniyum, kimyasal olarak zirkonyuma benzer ve birçok zirkonyum mineralinde bulunur. Hafniyum periyodik tablonun 4. grubunda bulunur. Hafniyum, yer kabuğunda milyonda üç parça kadar dağılır ve zirkonyuma kıyasla zirkonyum minerallerinde yüzde birkaç oranında bulunur.

Kullanım Alanları ?

Hafniyum, iyi bir nötron emicidir ve nükleer santrallerde kontrol çubukları yapmak için kullanılır. Aynı zamanda çok yüksek bir erime noktasına sahiptir ve bu nedenle plazma kaynak torçlarında kullanılır. Hafniyum, demir, titanyum ve niyobyum dahil olmak üzere çeşitli metallerle alaşımlanmıştır. Hafniyum oksit, mikroçiplerde elektrik yalıtkanı olarak kullanılırken, hafniyum katalizörleri polimerizasyon reaksiyonlarında kullanılmıştır.

Tungsten (W)

Tungsten Nedir ?

Sembol: W
Atom numarası: 74
Atom ağırlığı: 183,85 g/mol

Yoğunluğu 19,3 g/cm³ olan, 3482 °C’de eriyebilen kimyasal bir elementtir.[1] Çok sert, ağır, çelik gri ya da beyaz renkte geçiş metallerinden biri olan tungsten, wolframite ve scheelite içeren madenlerde bulunur. Tungsten, sağlam fiziksel yapısı ve yüksek erime sıcaklığı olan önemli bir maddedir. Erime sıcaklığı en yüksek olan metaldir. Saf haliyle bazı elektronik uygulamalarda kullanılır, ancak çoğunlukla bileşik ya da alaşım olarak, diğer metallerin işlenmesi veya madencilik gibi uygulamalarda malzeme dayanımı gerektiren ekipmanlarda, ampullerin lamba tellerinde, X ışını cihazlarında ve uzay teknolojisi yüksek performans alaşımlarında kullanılır.

Kullanım Alanları ?

Tungsten, akkor ampullerdeki filamentlerde, elektrik kontaklarında ve ark kaynağı elektrotlarında kullanılır. Tungsten, çelik gibi metallerle alaşım yapmak için kullanılır ve metallere büyük bir güç sağlar. Çimento karbür, tungsten için en önemli kullanımdır ve ana bileşeni tungsten karbürdür (WC). Tıbbi kullanım alanı olarak, X-ışını tüplerinde bir tungsten yayıcı bobin bulunur. X-ışınlarını görüntülemek için kullanılan ekranda ise, X-ışınlarını mavi görünür ışığa dönüştürmek için kalsiyum ve magnezyum tungstat fosforları ile oluşturulur. Tungsten ayrıca mikroçip teknolojisinde ve sıvı kristal ekranlarda kullanılır.

Molibden (Mo)

Molibden Nedir ?

Sembol: Mo
Atom numarası: 42
Atom kütlesi: 95,95 u

Kimyasal özellikleri bakımından krom ve wolfram ile benzerlik gösteren molibden; yüksek ergime ve kaynama noktası, yüksek ısı dayanımı, yüksek ısı iletkenliği ve düşük termal genleşme gibi üstün özelliklere sahiptir. Molibden 2623 °C de erir. Bu özelliği ile metaller arasında altıncı sırayı alır. 4639 °C de kaynayan molibden, soğukta havadan etkilenmez, akkor halindeyken oksitlenir, nitrik ve sülfürik asitlerden etkilenir, yüksek sıcaklıkta su buharını ayrıştırır. Molibden’in yoğunluğu 10,28 gr/cm3 tür.

Kullanım Alanları ?

Üretilen molibdenin üçte ikisinden fazlası alaşımlarda kullanılır. Bu alaşımlardan en önemlileri; yüksek mukavemetli alaşımlar ve yüksek sıcaklık çelikleridir. Hastelloy gibi bazı molibden içeren alaşımlar, ısı ve korozyon dayanımı yüksek alaşımlardır. Molibden, uçak ve füze parçalarının yapımında ve ayrıca filamanlarda kullanılır. Petrol endüstrisinde, petrol ürünlerinden organik sülfürün uzaklaştırılmasında, katalizör olarak kullanılır. Mo-99 nükleer izotop endüstrisinde kullanılır. Molibden sarısı olarak bilinen pigment, kırmızımsı sarıdan parlak kırmızıya değişik renkler vermekte olup boya, mürekkep, plastik ve kauçuk bileşenlerinde kullanılır. Molibden sülfür (MoS2) özellikle yüksek sıcaklıklarda iyi bir yağlayıcıdır. Molibden ayrıca, ince film transistörlerin iletken metal tabakaları gibi bazı elektronik uygulamalarda da kullanılır. Saf metal halindeki molibden, tel, şerit, çubuk veya levha şekline getirilerek, dirençli ısıtma elemanlarının hazırlanmasında veya karbon ve oksijen etkisiyle bozulduğu için koruyucu bir atmosfer altında, ateşe dayanıklı fırın parçalarının yapımında kullanılır. Bu parçalar 1700 °C ye kadar çıkabilirler. Elektrik ve elektronik sanayiinde, filaman elektrot lamba yuvaları, valflar ve redresör lambaları yapımında tüketilir. Molibdenli özel çeliklerde ise bu metal, nikel, krom ve vanadyumun dışında mekanik özellikleri (çeliğin sertliğinin ve çekme direncinin artması, kırılganlığının azalması) arttırmak ve yapılacak ısıl işlemleri kolaylaştırmak için kullanılır. %3 Ni ve %0,7-1 Cr içeren çeliklere %0,3 oranında molibden katılması, su verildikten sonra 500 °C de menevişleme sırasında, bu çeliklerin kırılganlıklarını (Kropp hastalığı) azaltır. Molibden, bazı çeliklerde nikel, wolfram gibi pahalı veya ender bulunan elementlerin yerini alır. Hızlı takım çeliklerinde normal olarak %18 oranında bulunan wolfram yerine, tamamen veya kısmen, %7 oranında molibden kullanılır. Özel dökme demirlere mekanik direncin arttırılması ve bileşimdeki grafit parçacıklarının giderilmesi için genellikle %0,3 oranında (en çok %2) molibden katılır. Molibden, değişik niteliklerdeki birçok alaşımda da önemli oranlarda bulunur: gaz türbinlerinde kullanılan ateşe dayanıklı alaşımlarda (Hastelloy) %4 ile %30; manyetik geçirgenliği yüksek olan ferronikellerde %5 e kadar ve kalıcı mıknatıs yapımında kullanılan alaşımlarda %20 ye kadar. Molibden ayrıca, bisülfür halinde, 400-500 °C lere kadar katı yağlayıcı madde olarak ya da greslerde, yağlarda katkı maddesi olarak kullanılır.Ayrıca dental implant materyalleri içinde Co-Cr-Mo alaşımları olarak kullanılır.Co-Cr-Mo alaşımlarındaki (Mo)molibden dayanıklılık ve korozyon rezistansı sağlar. Canlı hücrelerinde eser miktarda bulunan molibden, bitkiler için gerekli olan bir elementtir. Ayrıca baklagillerde bakterilerin azot bağlama sürecinde katalizör işlevi görür. Molibden trioksit ve sodyum molibdat (Na2MoO4) bitkilerin beslenmesinde eser miktarda kullanılır. Molibdenin biyolojik fonksiyonları genelde bakır metabolizması ile ilişkilidir. Bakır ile ilişkili olmayan fonkiyonlarının en önemlileri şunlardır; ksantin oksidaz, aldehid oksidaz ve sülfid oksidaz enzimlerinin yapısına ayrıca sitokrom C ile ksantin oksidaz reaksiyonuna ve aldehid oksidaz ile sitokrom C’nin indirgenme reaksiyonuna katıldığı kaydedilmektedir. Sülfit oksidaz da sülfitin sülfata dönüşümünü sağlamaktadır. Bunlardan başka; büyüme, hücresel solunum, pürin ve demir metabolizmasına da katıldığı belirtilmektedir. Genel olarak kullanım alanları şöyle özetlenebilir: Çeliğin yüksek sıcaklıklarda dayanımını arttırmada, Hava taşıtları ve uzay araçlarının yapımında, Nükleer enerji uygulamalarında, Elektrik uygulamalarındaki tellerin yapımında, Yüksek sıcaklıklarda yağların yapısı bozulduğu için molibden sülfat kaydırıcı yağ olarak, Katalizör olarak, Boya endüstrisinde renk verici (pigment) olarak.

Nikel (Ni)

Nikel Nedir ?

Sembol: Ni
Atom numarası: 28
Atom kütlesi: 95,95 u

Nikelin kimyasal özelliklerine bakacak olursak; ilk olarak atom numarası 28’dir. 20 derecede bulunduğu form katı olarak belirlenmiştir. Nikel elementinin erime noktası 1455 derece iken kaynama noktası 2913 derecedir. Oldukça kuvvetli bir ısı gerekmektedir. Elementin yoğunluğu ise 8,9 gram/ santimetreküptür.

Kullanım Alanları ?

Nikel paslanmaz çelik, mıknatıs, bozuk para ve özel alaşımlar gibi birçok endüstriyel ve son kullanıcı ürünlerinde kullanılmaktadır. Ayrıca cama yeşil renk vermek amacıyla da kullanılmaktadır. Nikel her şeyden önce bir alaşım metalidir. Bu nedenle alaşım olarak birçok kullanım alanı mevcuttur. Bu alaşımlar bakır, krom, alüminyum, kurşun, kobalt, gümüş ve altın ile yapılan alaşımlardır. Nikel ayrıca bozuk paraların üretiminde ve dekoratif gümüş yerine kullanılmaktadır. ABD’de kullanılan beş-centlik bozuk para %75 bakır içerir. 1922-81 arasında üretilen Kanada centi ise %99,99 nikel içermekteydi ve manyetik özelliğe sahipti. Nikel(III) oksit ise birçok nikel-kadmiyum, nikel-demir ve nikel-metal hidrit şarj edilebilir pilde katot olarak kullanılmaktadır. Ayrıca atom numarası 28’dir