Cirkónium

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
40 Ittriumcirkóniumnióbium
Ti

Zr

Hf
Általános
Név, vegyjel, rendszám cirkónium, Zr, 40
Elemi sorozat átmenetifémek
Csoport, periódus, mező 4, 5, d
Megjelenés ezüstfehér
Zr,40.jpg
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\Delta_{fus}{H}^\ominus 14 kJ/mol
Párolgáshő \Delta_{vap}{H}^\ominus 573 kJ/mol
Moláris hőkapacitás (25 °C) 25,36 J/(mol·K)
Gőznyomás
P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k
T/K 2639 2891 3197 3575 4053 4678
Atomi tulajdonságok
Kristályszerkezet hexagonális
Oxidációs szám 4
(amfoter oxid)
Elektronegativitás 1,33 (Pauling-skála)
Ionizációs energia 1.: 640,1 kJ/mol
2.: 1270 kJ/mol
3.: 2218 kJ/mol
Atomsugár 155 pm
Atomsugár (számított) 206 pm
Kovalens sugár 148 pm
Egyebek
Mágnesség nincs adat
Fajlagos ellenállás (20 °C) 421 nΩ·m
Hőmérséklet-vezetési tényező (300 K) 22,6 W/(m·K)
Hőtágulási együttható (25 °C) 5,7 µm/(m·K)
Hangsebesség (vékony rúd) (20 °C) 3800 m/s
Young-modulus 68 GPa
Nyírási modulus 33 GPa
Poisson-tényező 0,34
Mohs-keménység 5,0
Vickers-keménység 903 MPa
Brinell-keménység 650 HB
CAS-szám 7440-67-7
Fontosabb izotópok
Fő cikk: A cirkónium izotópjai
Izotóp t.e. felezési idő B.m. B.e. (MeV) B.t.
88Zr mest. 83,4 d ε - 88Y
γ 0,392D -
89Zr mest. 78,4 h ε - 89Y
β+ 0,902 89Y
γ 0,909D -
90Zr 51,45% Zr stabil 50 neutronnal
91Zr 11,22% Zr stabil 51 neutronnal
92Zr 17,15% Zr stabil 52 neutronnal
93Zr mest. 1,53 E6 y β- 0,060 93Nb
94Zr 17,38% Zr stabil 54 neutronnal
88Zr mest. 83,4 d β- 0,368, 0,400 88Y
γ 0,724, 0,756 -
96Zr 2,8% >3,9 E20 y β-β-  ? 96Mo
Hivatkozások

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[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

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[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

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

Előállítása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

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

Felhasználása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Cirkóniumrúd
  • Atomerőművekben reaktorszerkezeti anyag. Az acélnál sokkal kevésbé nyeli el a neutronokat, jól bírja a reaktor magjában uralkodó viszonyokat. A gyújtóbombák és nyomjelző lövegek köpenye is cirkóniumból készül. A cirkónium-oxid a csiszolótárcsák, dörzspapírok bevonata.
  • A Cirkónium-dioxid kerámiáját a fogászatban és a különlegesen nagy hajlítószilárdságot igénylő esetekben használják.

Források[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  1. Szőkefalvi-Nagy Zoltán; Szabadváry Ferenc: A magyar kémiai szaknyelv kialakulása. A kémia története Magyarországon. Akadémiai Kiadó, 1972. (Hozzáférés: 2010. december 3.)

További információk[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Commons
A Wikimédia Commons tartalmaz Cirkónium témájú médiaállományokat.

Kapcsolódó szócikkek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]