鋯的化學和物理性質簡述
發布日期：[2019-11-25] 點擊率：鋯zirconium
化學符號Zr，原子序數40，原子量91.224，屬周期系ⅣB族。1789年德意志M.H.克拉普羅特在分析鋯石時發現一種新元素的氧化物，新元素被命名為zirc-onium，該字來源于zircon（鋯石）。1824年瑞典J.J.貝采利烏斯用金屬鉀還原鋯氟酸鉀，制得了金屬鋯。鋯在地殼中的含量為0.025％，鋯的主要礦物有鋯石（ZrSiO4）和二氧化鋯礦（ZrO2），鋯石與鈦鐵礦、金紅石、獨居石共生，也可在海灘砂石中找到。
鋯是銀灰色有光澤的金屬，外觀像鋼，熔點1852±2℃，沸點4377℃ ，密度6.49克／厘米3 。鋯的化學性質不活潑，致密的金屬鋯在空氣中比較穩定，加熱時，表面形成氧化物覆蓋層，失去金屬光澤。粉末狀的鋯容易在空氣中燃燒，細的鋯絲可用火柴點燃。鋯對氧具有很強的親和力，它能奪去氧化鎂、氧化鈹和氧化釷中的氧，本身成為二氧化鋯。鋯有強烈的吸氫性能，吸氫量相當于ZrH，可用作儲氫材料。高溫下鋯還能與氮作用。鋯不與稀鹽酸、稀硫酸和強堿溶液作用，但容易溶解在氫氟酸和王水中。鋯的氧化態為＋2 、＋3、＋4，其中＋4價化合物穩定。
鋯石加入適量的石油焦，在1000℃通入氯氣，可得四氯化鋯，它的蒸氣與熔融的金屬鎂接觸，即被還原為金屬鋯。高純度金屬鋯可用碘化物熱分解法制取。鋯合金的熱中子吸收截面小，耐腐蝕性能好，用作核反應堆的堆芯結構材料。鋯還用于生產防彈合金鋼。
主要化合物
氧化物—鋯的氧化物是白色的ZrO2，能耐高溫熔點達2700℃，且化學性質穩定，熱脹系數較小，因此是很好的耐高溫材料，ZrO2被用來制造耐火磚及耐火坩堝。
氫化物—ZrH2在高溫核反應堆中作減速劑，反射劑或屏蔽劑。
硼化物——ZrB2由于是ji高硬度，化學惰性的難熔物質，可作水輪機渦輪燃燒室襯套，火箭噴嘴等。
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