Készítette: Tóth Krisztián. Web: http://krissz.hu

Cirkónium

40
91.22
4
Zr
5s2
4d2
Cirkónium
Alapadatok
Név, vegyjel, rendszám cirkónium, Zr, 40
Elemi sorozat átmenetifémek
Csoport, periódus, mező 4, 5, d
Megjelenés ezüstfehér
Atomtömeg 91,224(2) g/mol
Elektronszerkezet [Kr] 4d2 5s2
Elektronok héjanként 2, 8, 18, 10, 2
Fizikai tulajdonságok
Halmazállapot szilárd
Sűrűség (szobahőm.) 6,52 g/cm³
Sűrűség (folyadék) az o.p.-on 5,8 g/cm³
Olvadáspont 2128 K
(1855 °C, 3371 °F)
Forráspont 4682 K
(4409 °C, 7968 °F)
Olvadáshő 14 kJ/mol
Párolgáshő 573 kJ/mol
Moláris hőkapacitás (25 °C) 25,36 J/(mol·K)
Atomi tulajdonságok
Kristályszerkezet hexagonális
Oxidációs állapotok 4
(amfoter oxid)
Elektronegativitás 1,33 (Pauling-skála)
Ionizációs energia 1.: 640,1 kJ/mol
Atomsugár 155 pm
Atomsugár (számított) 206 pm
Kovalens sugár 148 pm
Egyéb jellemzők
Mágnesség nincs adat
Fajlagos ellenállás 1,68·10-8 Ω·m
Hővezetési tényező (300 K) 22,6 W/(m·K)
Hőtágulási tényező (25 °C) 5,7 µm/(m·K)
Hangsebesség (vékony rúd) (20 °C) 3800 m/s
Young-modulus 68 GPa
Nyírási modulus 33 GPa
Poisson-arányszám 0,34
Mohs-keménység 5,0
Vickers-keménység 903 MPa
Brinell-keménység 650 HB
CAS-szám 7440-67-7

A Cirkónium bővebb leírása

A cirkónium egy kémiai elem. Rendszáma 40, vegyjele Zr, nyelvújításkori neve jácany[1]. Ezüstfehér színű, jól alakítható, nagy szilárdságú fém, az olvadáspontja magas. Kémiailag ellenálló. Főként ötvözőelemként használják, például acélötvözetek készítésére. A vegyületeiben főként +4 oxidációs számmal található meg.

Kémiai tulajdonságai

A tömör cirkónium ellenáll a levegő oxigénjének, drót formájában azonban meggyújtható. Égésekor cirkónium-dioxid keletkezik. Kémiailag ellenálló alacsonyabb hőmérsékleteken. A sósav, a kénsav és a salétromsav még magasabb hőmérsékleten is alig oldja. Királyvízben, illetve a hidrogén-fluorid oldatában viszont könnyen feloldódik.

Előfordulása a természetben

A természetben rendkívül szétszórtan található meg, gyakorlatilag minden szilikátkőzetben előfordul. A legfontosabb ásványa a cirkon (ZrSiO4).

Előállítása

Az előállítás során természetes alapanyagokból indulnak ki. Cirkónium-dioxidot a legfontosabb ásványaiból, a cirkónhomokból és a cirkónföldből nyerik. A magas minőségű végtermék szempontjából a megfelelő szemcseméret és az anyag tisztasága nélkülözhetetlen.

Felhasználása

Cirkóniumrúd
  • Atomerőművekben reaktorszerkezeti anyag. Az acélnál sokkal kevésbé nyeli el a neutronokat.
  • Cirkónium-dioxid kerámiáját a fogászatban és a különleges nagyfokú hajlítószilárdságot igénylő esetekben.