Pierwiastek chemiczny cyrkon jest klasyfikowany jako metal przejściowy. Został odkryty w 1789 roku przez Martina Heinricha Klaprotha.

Strefa danych

Klasyfikacja:	Cyrkon jest metalem przejściowym
Kolor:	szarawo-biały
Masa atomowa:	91,22
Stan:	ciało stałe
Temperatura topnienia:	1850 oC, 2123 K
Temperatura wrzenia:	4400 oC, 4673 K
Elektrony:	40
Protony:	40
Neutrony w większości izotopów:	50
Powłoki elektronów:	2,8,18,10,2
Konfiguracja elektronowa:	4d2 5s2
Gęstość @ 20oC:	6,52 g / cm3

Pokaż więcej: Ciepła, Energie, Utlenianie,
Reakcje, Związki, Promienie, Kondu ctivities

Objętość atomowa:	14,0 cm3 / mol
Struktura:	hcp: sześciokątny zwarty
Twardość:	5,0 mohs
Ciepło właściwe	0,27 J g-1 K-1
Ciepło topnienia	16,90 kJ mol-1
Ciepło atomizacji	609 kJ mol-1
Ciepło parowania	590,5 kJ mol-1
Pierwsza energia jonizacji	640,1 kJ mol-1
Energia drugiej jonizacji	1266,8 kJ mol-1
Energia trzeciej jonizacji	2218,2 kJ mol-1
Powinowactwo elektronowe	41,1 kJ mol-1
Minimalny stopień utlenienia	0
Min. wspólny nr utlenienia	0
Maksymalny stopień utlenienia	4
Max. wspólny nr utleniania	4
Elektroujemność (skala Paulinga)	1,33
Polaryzowalność głośność	17,9 ≥3
Reakcja z powietrzem	łagodne, w / ht ⇒ ZrO2
Reakcja z 15 M HNO3	pasywowana
Reakcja z 6 M HCl	brak
Reakcja z 6 M NaOH	brak
Tlenki	ZrO2 (tlenek cyrkonu )
Wodorki	ZrH2
Chlorek (i)	ZrCl3, ZrCl4
Promień atomowy	160 pm
Promień jonowy (1+ jon )	–
Promień jonowy (jon 2+)	–
Promień jonowy (3+ jony)	88,5 po południu
Promień jonowy (1-jonowy)	–
Promień jonowy (2-jonowy)	–
Promień jonowy (3-jonowy)	–
Thermal co nductivity	22,7 W m-1 K-1
Przewodność elektryczna	2,3 x 106 S m-1
Temperatura krzepnięcia / topnienia:	1850 oC, 2123 K

Odkrycie cyrkonu

Cenne kamienie zawierające cyrkon, takie jak hiacynt i cyrkon, były używane jako ozdoby od czasów starożytnych.

Cyrkon został po raz pierwszy rozpoznany jako pierwiastek przez Martina Heinricha Klaprotha w 1789 r. w Berlinie w próbce cyrkonu (krzemianu cyrkonu) ze Sri Lanki. Jego analiza składu minerału wykazała: 25% krzemionki; 0,5% tlenku żelaza; 70% nowego tlenku. Nazwał nowy tlenek „ Zirconerde ”. (2)

W 1808 roku w Londynie Sir Humphry Davy próbował uzyskać czysty metal z jego tlenku metodą elektrolizy, metodą, którą z powodzeniem zastosował do izolacji zarówno sodu i potas rok wcześniej. Niestety jego wysiłki nie przyniosły skutku.

Sukces odniósł Jacob Berzelius, który po raz pierwszy wyizolował metal w 1824 roku w Sztokholmie w Szwecji. Berzelius ogrzał żelazną rurkę zawierającą mieszaninę potasu i potasu fluorku cyrkonu (K2ZrF6). Wytworzył cyrkon jako amorficzny czarny proszek, który był słabym przewodnikiem prądu. (3)

Holenderscy naukowcy Anton Eduard van Arkel i Jan Hendrik de Boer odkryli metodę wytwarzania cyrkonu o wysokiej czystości w 1925 roku. czysty cyrkon. Nazywa się to procesem kryształowych sztabek.

Nazwa elementu pochodzi od perskiego słowa „zargon” oznaczającego złoty.

Pręt cyrkonowy.Image Ref. (1)

Cyrkonia sześcienna (pokazana powyżej) ma taką samą strukturę kryształu jak diament i ma podobny blask. Zdjęcie: Michelle Jo.

NASA: Elektromagnetyczna lewitowana kula stopionego tytanu- stop cyrkonowo-niklowy. Gdy pływająca kula cieczy ochładza się i zestala, ujawnia informacje o tym, dlaczego ciecze nie są w stanie przekształcić się w ciała stałe.

Wygląd i charakterystyka

Szkodliwe skutki:

Cyrkon jest uważany za nietoksyczny.

Charakterystyka:

Cyrkon jest silnym, plastycznym, ciągliwym, błyszczącym, szarawym -biały metal.

Cyrkon obecny w związkach występuje głównie na IV stopniu utlenienia.

Jego tlenek (ZrO2) jest biały, podobnie jak wiele jego związków.

Cyrkon jest na ogół wyjątkowo odporny na korozję. Jest jednak szybko atakowany przez kwas fluorowodorowy, nawet przy niskich stężeniach.

W atmosferze tlenu drobno rozdrobniony cyrkon pali się przy najwyższej znanej temperaturze dla metalowego płomienia: 4460 oC. (4) Sproszkowany cyrkon może spontanicznie zapalają się w powietrzu.

Odsłonięte powierzchnie cyrkonu tworzą ochronną warstwę tlenku.

Wolframian cyrkonu (ZrW2O8) jest niezwykłą substancją: kurczy się po podgrzaniu od prawie absolutnego zera do 780 oC ( 5).

Zastosowania cyrkonu

Cyrkon bardzo słabo absorbuje neutrony. Dlatego jest przydatny w zastosowaniach związanych z energią jądrową, takich jak okładzina (warstwa zewnętrzna) prętów paliwowych, przez które ważne jest, aby neutrony mogły łatwo podróżować.

Cyrkon jest używany do produkcji narzędzi chirurgicznych i jest używany w stopy stali jako utwardzacz.

Cyrkon jest szeroko stosowany w przemyśle chemicznym w środowiskach korozyjnych, gdzie stopy cyrkonu można znaleźć w rurach, kształtkach i wymiennikach ciepła.

Ze względu na swoją wyjątkową odporność na korozję.

Cyrkon jest również używany do wytwarzania magnesów nadprzewodzących.

Cyrkon (krzemian cyrkonu, ZrSiO4) jest naturalnym kamieniem szlachetnym, a syntetyczny cyrkon (dwutlenek cyrkonu, ZrO2) jest tanim zamiennikiem do diamentu.

Katalizatory na bazie cyrkonu są stosowane w reakcjach aminowania, uwodornienia, izomeryzacji i utleniania.

Cyrkonian litu może być używany do pochłaniania dwutlenku węgla. Reakcja jest odwracalna, więc dwutlenek węgla może zostać uwolniony w wybranym miejscu, a cyrkonian litu może zostać ponownie użyty. To zastosowanie może być przydatne w rozwiązywaniu problemów środowiskowych związanych z uwalnianiem dwutlenku węgla do atmosfery.

Obfitość i izotopy

Obfitość skorupy ziemskiej: 165 części na milion wagowo, 38 części na milion na mole

Obfitość układu słonecznego: 40 części na miliard wagowo, 0,5 części na miliard na mole

Koszt: 157 dolarów za 100g

Koszt, luz: 16 USD za 100 g

Źródło: Głównym minerałem jest cyrkon (krzemian cyrkonu, ZrSiO4). Jest produkowany komercyjnie przez redukcję chlorków magnezem w procesie Kroll.

1. Zdjęcie Dschwen.
2. Mary Elvira Weeks, The Discovery of the Elements XI., Journal of Chemical Education., lipiec 1932, str. 1231/2.
3. Edward Turner, Franklin Bache, Elements of Chemistry: Includes the Recent Discoveries and Doctrines of the Science, 1830, John Grigg, str. 304/5.
4. Mary Eagleson, Concise Encyclopedia Chemistry, 1994, Walter de Gruyter, strona 1199.
5. Allegheny Technologies Incorporated. Tungstate cyrkonu. (dokument pdf).

Cytuj tę stronę

Aby utworzyć łącze online, skopiuj i wklej jedno z następujących:

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

lub

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

Aby zacytować tę stronę w dokumencie naukowym, użyj następującego cytowania zgodnego z MLA:

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