Цирконий

Цирконий (лат. Zіrconіum; Zr) — элементтердің периодтық жүйесінің ҚV тобындағы хим. элемент, ат. н. 40, ат. м. 91,22.

40 Иттрий ← Цирконий → Ниобий Ti ↑ Zr ↓ Hf Периодическая система элементов 40Zr
Жай заттың сыртқы бейнесі
Күміс-ақ металл
Атом қасиеті
Атауы, символ, нөмірі	Цирконий, 40
Топ типі	Ауыр металдар
Топ, период, блок	4, 5, d
Атомдық масса ()	91.224(2) м. а. б. (г/моль)
Электрондық конфигурация	[Kr] 4d^2 5s^2
Қабықшалар бойынша электрондар	2, 8, 18, 10, 2
Атом радиусы	160
Химиялық қасиеттері
	175±7
	(+4e) 79
	1,33 (Полинг шкаласы)
	0
Тотығу дәрежелері	−2, 0, +1, +2, +3, +4
	1-ші: 640.1 кДж/моль (эВ) 2-ші: 1270 кДж/моль (эВ) 3-ші: 2218 кДж/моль (эВ)
Жай заттың термодинамикалық қасиеттері
Термодинамикалық фаза	Қатты дене
Тығыздық ()	6,506 г/см³
Балқу температурасы	2125 K
Қайнау температурасы	4650 K
	19,2 кДж/моль
Булану жылуы	567 кДж/моль
	25,3 Дж/(K·моль)
Молярлық көлем	14,1 см³/моль
қысымы P (Па) 1 10 100 1000 10 000 100 000 T (К) 2639 2891 3197 3575 4053 4678
Жай заттың кристаллдық торы
	алтыбұрышты
	a = 3,231, c = 5,148 Å
c/a қатынас	1,593
	291 K
Басқа да қасиеттері
	(300 K) 22,7 Вт/(м·К)
	88 ГПа
	33 ГПа
Пуассон коэффициенті	0.34
Моос қаттылығы	5.0
	820–1800
	638–1880
	7440-67-7

Цирконий Zr

Табиғи тұрақты изотоптары

⁹⁰Zr (51,46%), ⁹¹Zr (11,23%), ⁹²Zr (17,11%), ⁹⁴Zr (17,40%), ⁹⁶Zr(2,80%).

Физикалық қасиеттер

Жасанды жолмен алынған радиоактивті изотоптары ⁹³Zr, ⁹⁵Zr радиоактивті индикатор ретінде пайдаланылады. Цирконийді 1788 жылы неміс ғалымы М.Клапрот циркон минералын талдау нәтижесінде ашқан. Жер қыртысындағы салмақ мөлш. 2•10^–2%. Табиғатта негізінен циркон, бадделеит және күрделі цирконсиликат (эвдиалит, эвколит) минералдары түрінде кең таралған. Цирконий — күміс түсті ақ метал, балқу t 1852 °C, қайнау t 3580÷3700 °C. Таза күйінде Цирконий пластик. және оңай өңделеді. Цирконийдің ең бағалы қасиеті — коррозияға, хим. агрессивті ортаға тұрақтылығы. Қосылыстарындағы тотығу дәрежесі +4. Галогендермен әрекеттесіп галогенидтер (ZrHal₄), фосформен қосып қыздырғанда дифосфид ZrР₂, бормен 1500°С-тан жоғары температурада боридтер түзеді.

Химикалық қасиеттер

Цирконий қосылыстарының маңыздысы — қос тотығы ZrO₂. өнеркәсіпте Цирконийді көбіне циркон және бадделеит минералдарынан алады. Металл Цирконийді өзінің қос тотығын кальций немесе кальций гидридімен, Цирконий хлоридін магниймен, фторцирконат калийді натриймен тотықсыздандыру арқылы алады.

Қолданыс

Цирконий электрвакуумдық техникада, металлургияда, машина жасау өндірісінде, т.б. пайдаланылады. Цирконий қос тотығы және циркон отқа берік материалдар, шынының ерекше сорттарын дайындауда қолданылады.

Ciлтемелер

"Қазақ Энциклопедиясы", 18 том