El dióxido de zirconio es un compuesto químico formado por un átomo de zirconio, Zc, y dos átomos de oxígeno, O. También se conoce a este compuesto como zirconia y óxido de zirconio (IV). Su fórmula química viene dada por ZrO_{2}
Se trata de un óxido que en condiciones estándar de presión y temperatura se encuentra en estado sólido. Es de color blanco.
En estado natural presenta estructura cristalina de tipo monoclínica, conociéndose este mineral como baddeleyita (el nombre de este mineral es en honor a su descubridor, Joseph Baddeledey).
La baddeleyita fue descubierta en 1892 en Sri Lanka. Este mineral es frecuentemente usado para datación geológica usando el método U-Pb.
Este mineral suele ser dopado, cambiándose su estructura monoclínica por una estructura cúbica, obteniéndose el mineral de zirconia cúbica que, por cierto, es el «sucedáneo» de diamante más famoso.
Propiedades químicas del dióxido de zirconio
La zirconia o dióxido de zirconio, es un compuesto químico bastante estable, es decir, es poco reactivo. El ácido fluorhídrico puede interaccionar con él, al igual que el ácido sulfúrico, pero de forma bastante lenta.
El ZrO_{2} puede convertirse en ZrC, conocido este compuesto como carburo de zirconio, al ser calentado en un medio con carbono, C.
Si el calentamiento es realizado en presencia de cloro, Cl, entonces obtendremos ZrCl_{4}, tetracloruro de zirconio.
Usos de la zirconia en la ingeniería
Este óxido es de los más utilizados como material cerámico. Lo que se persigue con el dióxido de zirconio son materiales sumamente duros.
Suele doparse con otras sustancias convenientes para obtener tras esto características de comportamiento mejor adecuadas a los usos que queremos darle. Hablamos de mejores propiedades mecánicas, térmicas y eléctricas.
Al calentar la zirconia en presencia de otros compuestos, aparecen transformaciones de fase que en muchos casos resultan interesantes. Un ejemplo de esto es cuando obtenemos una fase en la que la resistencia a la fractura aumenta significativamente. Este proceso es conocido como endurecimiento por transformación y siempre que se quiere tener zirconio estable se echa mano de este procedimiento.
Odontología
En odontología es necesario disponer de materiales de gran dureza. En el terreno de las cerámicas duras, la zirconia y materiales derivados es uno de los más demandados.
Las restauraciones dentales se hacen a base de este compuesto aunque después es necesario hacer un recubrimiento con porcelana de feldespato para blanquear y mejorar la estética.
Fabricación de barreras térmicas para motores de combustión
El óxido de zirconio tiene una interesante baja conductividad térmica. Ello viene muy bien para crear carcasas aislantes que confinen las altas temperaturas que se producen en motores dieses y gasolina. Cuantas más altas sean las temperaturas alcanzadas mayor será el rendimiento, de ahí la importancia de estos materiales
Diamantes a base de zirconio
Otra aplicación y nada desdeñable desde el puntos de vista económico es la fabricación de «diamantes» a partir del óxido de zirconio.
Es posible, mediante ciertos tratamientos, convertir la zirconia que se encuetra en fase cúbica en cristales individuales que tienen cierta similitud con diamantes reales, tanto que a simple vista es imposible discernir entre el diamante real y la zirconia.
Sólo una prueba de conductividad térmica,, menor en el óxido de zirconio, va a hacer posible descubrir quien es quien.
Óxidos de otros tipos
ÓXIDOS
Óxido de plomo (II)
Óxido de cerio (IV)
Óxido de boro
Óxido de iridio (IV)
Óxido de litio
Óxido de antimonio (III)
Óxido de nitrógeno (V)
Óxido de niobio (V)
Óxido de grafeno