Zirkonium(IV)oxid
Zirkoniumoxid - ZrO 2 ( zirkoniumdioxid ), färglösa kristaller , t pl = 2715 °C. Zirkoniumoxid är en av de mest eldfasta metalloxiderna.
Zirkoniumdioxid uppvisar amfotära egenskaper , olöslig i vatten och vattenlösningar av de flesta syror och alkalier , men den löser sig i fluorvätesyra :
- Löser sig i koncentrerad svavelsyra med tillsats av ammoniumsulfat under långvarig uppvärmning:
![{\displaystyle {\mathsf {ZrO_{2}+2H_{2}SO_{4}+(NH_{4})_{2}SO_{4}{\xrightarrow[{}]{300^{o}C} }(NH_{4})_{2}Zr(SO_{4})_{3}+2H_{2}O}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/3199e75fcf5098a95e70e3643400fc3db54e176e)
- Interagerar med alkalismältor:
![{\displaystyle {\mathsf {ZrO_{2}+2NaOH{\xrightarrow[{}]{t^{o}C}}Na_{2}ZrO_{3}+H_{2}O}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/304dc29f26e29da35bed668150eeee26a1d9636d)
- Vi översätter till ett lösligt tillstånd med hjälp av klorering i närvaro av kol:
![{\displaystyle {\mathsf {ZrO_{2}+2C+2Cl_{2}{\xrightarrow[{}]{t^{o}C}}ZrCl_{4}+2CO}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/7cbfb1697635781cf9ced7b1862bc34d50078b25)
Zirkoniumoxid finns i tre kristallina former:
- stabil monoklinisk , naturligt förekommande som mineralet baddeleyit .
- metastabil medeltemperatur tetragonal , finns i många zirkoniumkeramer . Övergången av den tetragonala fasen av zirkoniumdioxid till den monoklina åtföljs av en ökning i volym, vilket ökar styrkan hos sådan keramik: mekaniska spänningar vid spetsen av en växande mikrospricka initierar en fasövergång av den tetragonala modifieringen till den monokliniska, och , som ett resultat, lokala ökningar i volym och följaktligen i tryck, vilket stabiliserar mikrosprickan och saktar ner hennes tillväxt.
- instabil högtemperatur kubisk . Stora transparenta kristaller av cubic zirconia, stabiliserade av föroreningar av oxider av magnesium, yttrium , kalcium , cerium eller andra metaller, på grund av deras höga brytningsindex och dispersion , används i smycken som en imitation av diamanter ; i Sovjetunionen kallades sådana kristaller fianiter , från Physical Institute of the Academy of Sciences , där de först syntetiserades.
Inom industrin används zirkoniumdioxid vid tillverkning av zirkoniumbaserade eldfasta material, keramik , emaljer och glas . Det används inom tandvården för tillverkning av tandkronor . Det används som ett superhårt material .
I vardagen används det som material för billiga keramiska knivar, vars fördel är att det inte finns något behov av slipning. Nackdelen med sådana produkter är den stabila färgningen av deras yta med spår av produkter eller metaller under friktion, såväl som bräcklighet - om det hanteras vårdslöst blir bladet flisat och förlorar sin skärpa och kan gå sönder.
Vid upphettning leder zirkonium ström, som ibland används för att göra värmeelement resistenta mot luft vid mycket höga temperaturer. Uppvärmd zirkoniumoxid kan leda syrejoner som en fast elektrolyt. Denna egenskap används i industriella syreanalysatorer och bränsleceller .
Litteratur
- Oorganisk kemi / red. Yu.D. Tretjakov. - M . : Academy, 2007. - T. 3. - 352 sid.
- Chemical Encyclopedia / Red.: Zefirov N.S. och andra - M . : Great Russian Encyclopedia, 1998. - T. 5 (Tri-Yatr). — 783 sid. — ISBN 5-85270-310-9 .
| Zirkoniumföreningar _ | |
|---|---|
| |