Цирконий (Zr)

Цирконий (Zr)
[zirconium] — элемент IV группы Периодической системы; атомный номер 40; атомная масса 91,22; серебристо-белый металл с характерным блеском. Изветсны пять природных изотопов Zr: 90Zr (51,46 %), 91Zr (11,23 %), 92Zr (17,11 %), 94Zr (17,4 %), 96Zr (2,8 %). Из искусственных радиоактивных изотопов важнейший 95Zr (T1/2 = 65 сут). Порошкообразный Zr был получен в 1824 г. шведским химиком И. Берцелиусом, а пластичный — в 1925 г. нидерладскими химиками А. ван Аркелом и И. де Буром при термической диссоциации иодидов Zr. Содержание Zr в земной коре (кларк) 1,7 • 10-2 мас. %. Изветсно 27 минералов Zr; промышленное значение имеют бадделеит (ZrO2) и циркон (ZrSiO4). Zr существует в двух кристаллических модификациях: α-Zr с г.п.у. решеткой (а = 322,8 пм; с = 512,0 пм) и β-Zr с о.ц.к. решеткой (а = 361 пм/ Переход α → β происходит при 862 °С. γα-Zr = 6,45 г/см3; tпл = 1825 °С; tкип = 3580-3700 °С; c25-100 °С = 0,291 Дж/(г•K); λ = 20,96 Вт/(м • К); α20-400 °С = 6,9 • 10 К ; ρ20 °С = 44,1 мкОм • Смотри Температуpa перехода в сверхпроводящее состоянии 0,7 К. Zr парамагнитен; μ = 1,28 • 10-6 при —73 °С, 1,41 • 10-6 при 327 °С. Чистый Zr пластичен, легко поддается холодной и горячей обработке давлением (прокатке, ковке, штамповке). Наличие растворённых малых количеств О2, H2 и С вызывает хрупкость Zr. E20 °С = 97 ГПа; σв = 250 МПа, твёрдость по Бринеллю 640-670 МПа. Для Zr характерна степень окисления +4. Более низкие степени окисления +2 и +3 известны для Zr только в его соединениях с Сl, В и I. Компактный Zr медленно окисляется при 200 — 400 °С, покрываясь пленкой ZrO2; выше 800 °С энергично взаимодействует с кислородом воздуха. Порошкообразный Zr легко воспламеняется на воздухе при комнатной температуре. Zr активно поглощает водород уже при 300 °С, образуя твёрдый раствор и гидриды ZrH и ZrH2. С азотом Zr образует при 700-800 °С нитрид ZrN. Zr взаимодействует с С при t > 200 °С. Zr устойчив в H2О и ее парах до 300 °С, не реагирует с НСl и H2SO4, а также с растворами щелочей. С HNO3 и царской водкой взаимодействует при t > 100 *С. Растворяется в HF и горячей концентрированной (> 50 %) H2SO4.
Основной источник промышленного получения Zr — минерал Mg или Na, K2ZrF6Na, a ZrO2 — кальцием или Са(ОН)2. Электролитический порошкообразный Zr получают из расплава смеси солей галогенидов Zr и хлоридов щелочных металлов. Компактный ковкий Zr получают плавлением в вакуумных дуговых печах спрессованной губки или порошка, обычно служащий расходным электродом. Zr высокой чистоты производится электроннолучевым переплавом слитков, полученных в дуговых печах, или прутков после иодидного рафинирования.
Сплавы на основе Zr, очищаются от Hf применяют преимущественно в качестве конструкционных материалов в ядерных реакторах (Смотри Циркониевые сплавы).
Zr легируют ряд сплавов (на основе Mg, Ti, Ni, Mo, Nb и других металлов), используемых как конструкционные материалы, например, для авиакосмической техники. Из сплавов с Nb изготовляют обмотки сверхпроводящих магнитов. В металлокерамических материалах (керметах) металлическая основа — Zr, а керамических — ZrO2. Zr используются в качестве раскисляющих и микролегирующих добавок при производстве стали. В сталеплавильном и литейном производствах применяют цирконистые огнеупоры.


Энциклопедический словарь по металлургии. — М.: Интермет Инжиниринг. . 2000.

Игры ⚽ Нужно сделать НИР?

Полезное


Смотреть что такое "Цирконий (Zr)" в других словарях:

  • ЦИРКОНИЙ — (ново лат. zirconium). Металл, имеющий вид черного порошка, получаемого разложением фтористого циркона помощью поташа. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ЦИРКОНИЙ металл, в виде кристаллического… …   Словарь иностранных слов русского языка

  • Цирконий — (Zirconium), Zr, химический элемент IV группы периодической системы, атомный номер 40, атомная масса 91,224; металл, tпл 1855°C. Цирконий  и его сплавы конструкционные материалы ядерных реакторов и в химическом машиностроении. Из циркония… …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

  • ЦИРКОНИЙ — (лат. Zirconium) Zr, химический элемент IV группы периодической системы Менделеева, атомный номер 40, атомная масса 91,224. Назван по минералу циркону. Серебристо белый металл, твердый, тугоплавкий; плотность 6,50 г/см³, tпл 1855 .С.… …   Большой Энциклопедический словарь

  • ЦИРКОНИЙ — (символ Zr), серебристо белый ПЕРЕХОДНОЙ ЭЛЕМЕНТ, впервые открытый в 1789 г. Его главный источник минерал ЦИРКОН (силикат циркония). В образцах лунных пород, собранных «Аполлонами», оказалось более высокое содержание циркония, чем в земных… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • ЦИРКОНИЙ — хим. элемент, символ Zr (лат. Zirconium), ат. н. 40, ат. м. 91,22. Чистый цирконий химически стойкий металл серебристобелого цвета, со степенью окисления +4; плотность 6500 кг/м3, tпл =1855°С; ковок и пластичен. Основное сырьё минерал (см.). В… …   Большая политехническая энциклопедия

  • Цирконий —         Zr (лат. Zirconium * a. zirconium; н. Zirkonium; ф. zirconium; и. circonio), хим. элемент IV группы периодич. системы Mенделеева, ат. н. 40, ат. м. 91,22. B природе 5 стабильных изотопов: 90Zr (51,45%), 91Zr (11,22%), 92Zr (17,15%), 94Zr… …   Геологическая энциклопедия

  • ЦИРКОНИЙ — (лат. Zirconium), Zr, хим. элемент IV группы периодич. системы элементов, ат. номер 40, ат. масса 91,224, переходный металл. В природе представлен 5 стабильными изотопами: 90Zr 92Zr, 94Zr и 96Zr, наиб. распространён 90Zr (51,47%), наименее 96Zr… …   Физическая энциклопедия

  • цирконий — сущ., кол во синонимов: 2 • металл (86) • элемент (159) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 …   Словарь синонимов

  • Цирконий — (Zirconium, нем. Zircon; Zr=90,7 при O=16) и торий (Thoriumнем. Thor; Th=232,5) принадлежат к числу довольно редких металлическихэлементов. По своей химической натуре они аналогичны с титаном. Ц. естьчетвертый член второго большого периода… …   Энциклопедия Брокгауза и Ефрона

  • Цирконий — Zirconium химический элемент (металл), слабо поглощающий тепловые нейтроны. Является основой сплавов, применяемых в ядерном реакторостроении в качестве конструкционных материалов активной зоны. Термины атомной энергетики. Концерн Росэнергоатом,… …   Термины атомной энергетики

  • ЦИРКОНИЙ — ЦИРКОНИЙ, хим. элемент, символ Zr, ат. вес 91,22. Точка плавления 1860°, уд. в. 6,5. По хим. свойствам близок к кремнию. В СССР он имеется в отвалах руд на Южном Урале и на Кольском полуострове. В технике Ц. применяется при изготовлении нитей …   Большая медицинская энциклопедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»