Chemický prvek zirkon je klasifikován jako přechodný kov. Objevil ho v roce 1789 Martin Heinrich Klaproth.

Datová zóna

Klasifikace:	Zirkon je přechodný kov
Barva:	šedavě bílá
Atomová hmotnost:	91,22
Stav:	pevný
Bod tání:	1850 oC, 2123 K
Bod varu:	4400 oC, 4673 K
Elektrony:	40
Protony:	40
Neutrony v nejhojnějším izotopu:	50
Elektronové granáty:	2,8,18,10,2
Konfigurace elektronů:	4d2 5s2
Hustota při 20 ° C:	6,52 g / cm3

Zobrazit více: Teplo, energie, oxidace, reakce, sloučeniny, poloměry, vedení ctivities

Atomový objem:	14,0 cm3 / mol
Struktura:	hcp: šestihranný těsně zabalený
tvrdost:	5,0 mohs
měrná tepelná kapacita	0,27 J g-1 K-1
teplo fúze	16,90 kJ mol-1
teplo atomizace	609 kJ mol-1
teplo vaporizace	590,5 kJ mol-1
1. ionizační energie	640,1 kJ mol-1
2. ionizační energie	1266,8 kJ mol-1
3. ionizační energie	2218,2 kJ mol-1
afinita k elektronu	41,1 kJ mol-1
minimální oxidační číslo	0
min. společné oxidační číslo.	0
maximální číslo oxidace	4
Max. běžné oxidační číslo	4
elektronegativita (Paulingova stupnice)	1,33
polarizovatelnost objem	17,9 Å3
reakce se vzduchem	mírný, bez h ⇒ ZrO2
Reakce s 15 M HNO3	pasivována
Reakce s 6 M HCl	žádná
reakce s 6 M NaOH	žádný
oxid (y)	ZrO2 (zirkoničitý) )
Hydrid (y)	ZrH2
Chlorid (y)	ZrCl3, ZrCl4
Atomic radius	160 pm
Ionic radius (1+ ion )	–
Iontový poloměr (iont 2+)	–
Iontový poloměr (3+ iontový)	88,5 pm
Iontový poloměr (1 iontový)	–
Iontový poloměr (2 ionty)	–
Iontový poloměr (3 ionty)	–
Thermal co nductivity	22,7 W m-1 K-1
elektrická vodivost	2,3 x 106 S m-1
Bod tuhnutí / tání:	1850 oC, 2123 K

Objev zirkonia

Drahé kameny obsahující zirkon, jako je hyacint a zirkon, se používají jako dekorace již od starověku.

Zirkonium jako prvek poprvé uznal Martin Heinrich Klaproth v roce 1789 v Berlíně ve vzorku zirkonu (křemičitanu zirkoničitého) ze Srí Lanky. Jeho analýza složení minerálu ukázala: 25% oxidu křemičitého; 0,5% oxidu železa; 70% nový oxid. Nový oxid nazval „Zirconerde.“ (2)

V roce 1808 se sir Humphry Davy v Londýně pokusil získat čistý kov z jeho oxidu elektrolýzou, což je metoda, kterou úspěšně použil k izolaci sodíku a draslík o rok dříve. Bohužel ve svém úsilí nebyl úspěšný.

Úspěch se dostavil Jacobovi Berzeliusovi, který kov poprvé izoloval v roce 1824 ve švédském Stockholmu. Berzelius zahříval železnou trubici obsahující směs draslíku a fluoridu zirkoničitého draselného (K2ZrF6). Vyráběl zirkonium jako amorfní černý prášek, který byl špatným vodičem elektřiny. (3)

Nizozemští vědci Anton Eduard van Arkel a Jan Hendrik de Boer objevili metodu pro výrobu vysoce čistého zirkonia v roce 1925. Tetraiodid zirkoničitý (ZrI4) se rozkládá na bílém horkém wolframovém vláknu a vytváří krystalovou tyč čistý zirkon. Toto se nazývá proces krystalových tyčí.

Název prvku pochází z perského slova „zargon“, což znamená zlato.

Zirkoniová tyč.Ref. Obrázku (1)

Kubický zirkon (znázorněný výše) má stejnou krystalovou strukturu jako diamant a má podobnou jiskru. Obrázek Michelle Jo.

NASA: Elektromagneticky levitovaná koule roztaveného titanu – slitina zirkonium-nikl. Jak plovoucí kapalná koule ochlazuje a tuhne, odhaluje informace o tom, proč kapaliny odolávají přeměně na pevné látky.

Vzhled a vlastnosti

Škodlivé účinky:

Zirkon je považován za netoxický.

Charakteristika:

Zirkon je silný, tvárný, tvárný, lesklý, šedivý – bílý kov.

Pokud je zirkonium přítomen ve sloučeninách, existuje většinou v oxidačním stavu IV.

Jeho oxid (ZrO2) je bílý, stejně jako mnoho jeho sloučenin.

Zirkon je obecně výjimečně odolný vůči korozi. Je však rychle napaden kyselinou fluorovodíkovou, a to i při nízkých koncentracích.

V kyslíkové atmosféře hoří jemně rozptýlený zirkonium s nejvyšší známou teplotou pro kovový plamen: 4460 oC. (4) Práškový zirkonium může spontánně zapálit na vzduchu.

Odkryté povrchy zirkonia tvoří ochrannou vrstvu oxidu.

Zirkonium wolframan (ZrW2O8) je neobvyklá látka: smršťuje se při zahřátí z absolutní nuly na 780 oC ( 5).

Použití zirkonia

Zirkon je velmi špatně absorbující neutrony. Je proto užitečný v aplikacích jaderné energie, jako je obložení (vnější vrstva) palivových tyčí, kterými je důležité, aby neutrony mohly snadno cestovat.

Zirkonium se používá k výrobě chirurgických nástrojů a používá se v ocelové slitiny jako tvrdidlo.

Díky své výjimečné korozní odolnosti se zirkonium používá v chemickém průmyslu v korozivních prostředích, kde slitiny zirkonia lze nalézt v trubkách, tvarovkách a tepelných výměnících.

Zirkon se také používá k výrobě supravodivých magnetů.

Zirkon (křemičitan zirkoničitý, ZrSiO4) je přírodní drahokam a syntetický kubický zirkoničitý (oxid zirkoničitý, ZrO2) se vyrábí jako nízkonákladová náhražka pro diamanty.

Katalyzátory na bázi zirkonia se používají při aminačních, hydrogenačních, izomeračních a oxidačních reakcích.

Zirkoničitan lithný lze použít k absorpci oxidu uhličitého. Reakce je reverzibilní, takže oxid uhličitý může být uvolňován na vybraném místě a znovu použit lithný zirkoničitan. Tato aplikace může být užitečná při řešení environmentálních obav o uvolňování oxidu uhličitého do atmosféry.

Hojnost a izotopy

Hojnost zemská kůra: 165 dílů na milion hmotnosti, 38 dílů na hmotnost miliony molů

Množství solární soustavy: 40 dílů na miliardu hmotnostních, 0,5 dílů na miliardu molů

Čisté náklady: 157 $ za 100 g

Náklady, hromadně: 16 $ za 100 g

Zdroj: Jeho hlavním minerálem je zirkon (křemičitan zirkoničitý, ZrSiO4). Vyrábí se komerčně redukcí chloridu hořčíkem v Krollově procesu.

1. Foto Dschwen.
2. Mary Elvira Weeks, The Discovery of the Elements XI., Journal of Chemical Education., červenec 1932, p1231 / 2.
3. Edward Turner, Franklin Bache, Elements of Chemistry: Including the recent Discoveries and Doctrines of the Science, 1830, John Grigg, p304 / 5.
4. Mary Eagleson, Concise Encyclopedia Chemistry, 1994, Walter de Gruyter, strana 1199.
5. Allegheny Technologies Incorporated. Zirkonium wolframan. (dokument PDF).

Citovat tuto stránku

Chcete-li online odkazovat, zkopírujte a vložte jednu z následujících položek:

<a href="https://www.chemicool.com/elements/zirconium.html">Zirconium</a>

nebo

<a href="https://www.chemicool.com/elements/zirconium.html">Zirconium Element Facts</a>

Chcete-li citovat tuto stránku v akademickém dokumentu, použijte následující citaci vyhovující MLA:

"Zirconium." Chemicool Periodic Table. Chemicool.com. 18 Oct. 2012. Web. <https://www.chemicool.com/elements/zirconium.html>.