Występowanie, otrzymywanie i własności cyrkonu

Cyrkon jest pierwiastkiem podobnie rozpowszechnionym jak tytan, na ogół jednak występuje w ilościach znacznie mniejszych dlatego też rzadziej spotyka się bogatsze złoża minerałów cyrkonowych. Ważniejszymi takimi minerałami są: baddeleyit albo ziemia cyrkonowa, Zr02, której bogate pokłady występują przede wszystkim w stanie Minas Geraes w Brazylii, oraz cyrkon, ZrSiO, spotykany w znaczniejszych ilościach na Cejlonie, Uralu (ZSRR), w Australii i Północnej Karolinie (USA). Przezroczyste okazy cyrkonu, zabarwione na kolor czerwonawy ‘lub jasnożółty, używane są jako kamienie półszlachetne pod nazwą hiacyntu lub jargonu.

Odrębność „ziemi cyrkonowej” od innych tlenków metalicznych została stwierdzona przez Klaprotha w 1787 r. Cyrkon był otrzymany przez Berzeliusa dopiero w 1824 r. w podobny sposób jak tytan.

Otrzymywanie cyrkonu natrafia na podobne trudności, jak otrzymywanie tytanu. Najczystszy produkt uzyskuje się przez rozkład pary jodku cyrkonu w próżni na rozżarzonym drucie wolframowym (metoda van Arkela i de Boera). Poza tym stosuje się redukcję czterochlorku sodem albo też dwutlenku cyrkonu wapniem lub glinem. Dzięki bardzo wysokiej temperaturze topnienia otrzymuje się zwykle cyrkon w postaci ciemnoszarego proszku. Jako zwarty metal powstaje on dopiero w wyższych temperaturach.

Cyrkon ma połysk stalowoszary, jest twardy i kruchy na zimno, kowailny na gorąco. W zwykłej temperaturze nie ulega działaniu czynników atmosferycznych. W temperaturze czerwonego żaru sproszkowany cyrkon spala się wydzielając duże ilości ciepła. Na gorąco reaguje poza tym z fluorem, chlorem, chlorowodorem, siarką, azotem (powyżej 1000°Cj, a także węglem i krzemem. Cyrkon, podobnie jak tytan, absorbuje na zimno znaczne ilości wodoru.

Jest on na ogół odporny na działanie kwasów, prócz kwasu fluorowodorowego i wody królewskiej. Atakują go stopione alkalia. Z powodu dużego powinowactwa do tlenu i azotu cyrkon dodaje się do stali dla związania rozpuszczonych w stopionej stali gazów. Dodatek cyrkonu nadaje stali szczególnie dużą twardość i ciągliwość, wskutek tego stal taka nadaje się do wyrobu płyt pancernych. Dodany do stopów miedzi i glinu również powoduje polepszenie ich własności, w szczególności ma on zabezpieczać stopy glinowe przed działaniem wody morskiej.