Цирконий - это серый металл, отличающийся тем, что он является последним символом периодической таблицы в алфавитном порядке. Этот элемент находит применение в сплавах, особенно для ядерных применений. Вот больше фактов о циркониевых элементах:
Цирконий Основные факты
Атомный номер: 40
Символ: Zr
Атомный вес: 91.224
Discovery: Мартин Клапрот 1789 (Германия); минерал циркон упоминается в библейских текстах.
Электронная конфигурация: [Kr] 4д2 5s2
Происхождение слова: Назван в честь минерального циркона. персидский zargun: подобный золоту, который описывает цвет драгоценного камня, известного как циркон, жаргон, гиацинт, гиацинт или лигуре.
Изотопы: Природный цирконий состоит из 5 изотопов; Было охарактеризовано 28 дополнительных изотопов. Наиболее распространенный природный изотоп 90Zr, на долю которого приходится 51,45 процента элемента. Из радиоизотопов 93Zr имеет самый длинный период полураспада, который составляет 1,53х106 года.
Свойства: Цирконий - блестящий серовато-белый металл. Чистый элемент податлив и пластичен, но металл становится твердым и ломким, когда он содержит примеси. Цирконий устойчив к коррозии от кислот, щелочей, воды и соли, но растворяется в соляной или серной кислоте. Мелкодисперсный металл может самовозгораться на воздухе, особенно при повышенных температурах, но твердый металл относительно стабилен. Гафний содержится в циркониевых рудах, и его трудно отделить от циркония. Коммерческий цирконий содержит от 1% до 3% гафния. Цирконий реакторного качества практически не содержит гафния.
Область применения: Zircaloy (R) является важным сплавом для ядерных применений. Цирконий имеет низкое сечение поглощения для нейтронов и поэтому используется для применений в ядерной энергетике, таких как оболочка тепловыделяющих элементов. Цирконий исключительно устойчив к коррозии морской водой и много общих кислот и щелочи, поэтому он широко используется в химической промышленности, где используются агрессивные вещества. Цирконий используется в качестве легирующего агента в стали, газопоглотителя в вакуумных трубках, а также в качестве компонента в хирургических приборах, лампах для вспышки, взрывчатых грунтовках, искусственных фильерах, нитях накаливания и т. Д. Карбонат циркония используют в отравляющих лосьонах для плюща в сочетании с урушиолом. Цирконий, легированный цинком, становится магнитным при температуре ниже 35 ° К. Цирконий с ниобием используется для изготовления низкотемпературных сверхпроводящих магнитов. Оксид циркония (циркон) обладает высоким показателем преломления и используется в качестве драгоценного камня. Используется нечистый оксид циркония для лабораторных тиглей которые будут выдерживать тепловой шок, для футеровки печей, а также стекла и керамической промышленности в качестве огнеупорного материала.
Вхождение: Цирконий не существует в качестве свободного элемента, прежде всего из-за его реакционной способности с водой. Концентрация металла составляет около 130 мг / кг в земной коре и 0,026 мкг / л в морской воде. Цирконий содержится в звездах S-типа, Солнце и метеоритах. Лунные породы содержат концентрацию оксида циркония, сравнимую с концентрацией земных пород. Основным коммерческим источником циркония является силикатный минерал циркон (ZrSiO4), который встречается в Бразилии, Австралии, России, Южной Африке, Индии, США и в меньших количествах в других странах мира.
Влияние на здоровье: Средний человеческий организм содержит около 250 миллиграммов циркония, но этот элемент не выполняет никакой известной биологической функции. Пищевые источники циркония включают цельную пшеницу, коричневый рис, шпинат, яйца и говядину. Цирконий содержится в антиперспирантах и системах очистки воды. Его использование в качестве карбоната для лечения ядовитого плюща было прекращено, потому что некоторые люди испытывали кожные реакции. Хотя воздействие циркония обычно считается безопасным, воздействие металлического порошка может вызвать раздражение кожи. Элемент не считается ни генотоксичным, ни канцерогенным.
Кристальная структура: Цирконий имеет альфа-фазу и бета-фазу. При комнатной температуре атомы образуют плотно упакованный гексагональный α-Zr. При 863 ° С структура переходит в объемно-центрированный β-Zr.
Цирконий Физические данные
Классификация элементов:Переходный металл
Плотность (г / см 3): 6.506
Температура плавления (К): 2125
Точка кипения (К): 4650
Внешность: серовато-белый, блестящий, коррозионностойкий металл
Радиус атома (вечера): 160
Атомный объем (Куб.см / моль): 14.1
Ковалентный радиус (вечера): 145
Ионный радиус: 79 (+ 4е)
Удельная теплоемкость (При 20 ° C Дж / г моль): 0.281
Fusion Heat (КДж / моль): 19.2
Теплота испарения (кДж / моль): 567
Температура Дебая (К): 250.00
Номер негатива Полинга: 1.33
Первая энергия ионизации (кДж / моль): 659.7
Окислительные состояния: 4
Структура решетки: шестиугольный
Постоянная решетки (Å): 3.230
Соотношение C / A решетки: 1.593
Ссылки
- Эмсли, Джон (2001). Строительные блоки природы. Оксфорд: издательство Оксфордского университета. стр. 506–510. ISBN 0-19-850341-5.
- Lide, David R., ed. (2007–2008). "Цирконий". CRC Справочник по химии и физике. 4. Нью-Йорк: CRC Press. п. 42. ISBN 978-0-8493-0488-0.
- Мейя, J.; и другие. (2016). «Атомная масса элементов 2013 (Технический отчет ИЮПАК)». Чистая и прикладная химия. 88 (3): 265–91. doi: 10.1515 / pac-2015-0305
Вернуться к Периодическая таблица