Zirkonium(IV)oksidi
Zirkoniumoksidi - ZrO 2 ( zirkoniumdioksidi ) , värittömiä kiteitä , t pl = 2715 °C. Zirkoniumoksidi on yksi tulenkestävimmistä metallioksideista.
Zirkoniumdioksidilla on amfoteerisia ominaisuuksia , se ei liukene veteen ja useimpien happojen ja emästen vesiliuoksiin , mutta se liukenee fluorivetyhappoon :
- Liukenee väkevään rikkihappoon lisäämällä ammoniumsulfaattia pitkäaikaisessa kuumennuksessa:
![{\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)
- Vuorovaikuttaa alkalisulatteiden kanssa:
![{\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)
- Muutamme liukoiseen tilaan käyttämällä kloorausta hiilen läsnä ollessa:
![{\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)
Zirkoniumoksidia on kolmessa kiteisessä muodossa:
- stabiili monokliininen , esiintyy luonnossa baddeleyiittinä .
- metastabiili keskilämpötilan tetragonaalinen , esiintyy monissa zirkoniumkeramiikassa . Zirkoniumdioksidin tetragonaalisen faasin siirtymiseen monokliiniseen tilaan liittyy tilavuuden kasvu, mikä lisää tällaisten keramiikan lujuutta: kasvavan mikrohalkeaman kärjessä olevat mekaaniset rasitukset käynnistävät tetragonaalisen muunnelman faasisiirtymän monokliiniseksi ja seurauksena paikallinen tilavuuden ja vastaavasti paineen kasvu, mikä stabiloi mikrohalkeaman ja hidastaa sen kasvua.
- epävakaa korkean lämpötilan kuutio . Suuria läpinäkyviä kuutiometrisen zirkoniumoksidin kiteitä, joita stabiloivat magnesium-, yttrium- , kalsium- , cerium- tai muiden metallien oksidien epäpuhtaudet korkean taitekertoimen ja dispersion vuoksi, käytetään koruissa timanttien jäljitelmänä . Neuvostoliitossa tällaisia kiteitä kutsuttiin fianiiteiksi tiedeakatemian fysikaalisesta instituutista , jossa ne syntetisoitiin ensimmäisen kerran.
Teollisuudessa zirkoniumdioksidia käytetään zirkoniumpohjaisten tulenkestävien materiaalien, keramiikan , emalien ja lasien valmistuksessa . Sitä käytetään hammaslääketieteessä hammaskruunujen valmistukseen . Sitä käytetään erittäin kovana materiaalina .
Arjessa sitä käytetään materiaalina edullisille keraamisille veitsille, joiden etuna on, ettei teroitustarvetta ole. Tällaisten tuotteiden haittana on niiden pinnan vakaa värjäytyminen tuotteiden tai metallien jälkillä kitkan aikana sekä hauraus - jos sitä käsitellään huolimattomasti, terä halkeilee ja menettää terävänsä ja voi rikkoutua.
Kuumennettaessa zirkoniumoksidi johtaa virtaa, jota joskus käytetään lämmityselementtien tekemiseen kestämään ilmaa erittäin korkeissa lämpötiloissa. Kuumennettu zirkoniumoksidi pystyy johtamaan happiioneja kiinteänä elektrolyyttinä. Tätä ominaisuutta käytetään teollisissa happianalysaattoreissa ja polttokennoissa .
Kirjallisuus
- Epäorgaaninen kemia / toim. Yu.D. Tretjakov. - M . : Akatemia, 2007. - T. 3. - 352 s.
- Chemical Encyclopedia / Toim.: Zefirov N.S. ja muut - M . : Great Russian Encyclopedia, 1998. - T. 5 (Tri-Yatr). — 783 s. — ISBN 5-85270-310-9 .
| Zirkoniumyhdisteet _ | |
|---|---|
| |