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锆的特性
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锆在元素周期表中的位置
总体特性
名称, 符号, 序号 锆、Zr、40
系列 过渡金属
, 周期, 元素分区 4族, 5, d
密度硬度 6511 kg/m3、5
颜色和外表 银白色
Zirconium crystal bar and 1cm3 cube.jpg
地壳含量 无数据
原子属性
原子量 91.224 原子量单位
原子半径(计算值) 155(206)pm
共价半径 148 pm
范德华半径 无数据
价电子排布 []4d25s2
电子在每能级的排布 2,8,18,10,2
氧化价(氧化物) 4(两性的)
晶体结构 六方密排晶格
物理属性
物质状态 固态
熔点 2128 K(1855 °C
沸点 4682 K(4409 °C)
摩尔体积 14.02×10-6m3/mol
汽化热 58.2 kJ/mol
熔化热 16.9 kJ/mol
蒸气压 0.00168 (2125K)
声速 3800 m/s(293.15K)
其他性质
电负性 1.33(鲍林标度
比热 270 J/(kg·K)
电导率 2.36×106/(米欧姆)
热导率 22.7 W/(m·K)
第一电离能 640.1 kJ/mol
第二电离能 1270 kJ/mol
第三电离能 2218 kJ/mol
第四电离能 3313 kJ/mol
第五电离能 7752 kJ/mol
第六电离能 9500 kJ/mol
最稳定的同位素
同位素 丰度 半衰期 衰变模式 衰变能量
MeV
衰变产物
90Zr 51.45 % 稳定
91Zr 11.22 % 稳定
92Zr 17.15 % 稳定
93Zr 人造 1.53×106 β衰变 0.091 93Nb
94Zr 17.38 % >1.1×1017 β衰变 - 94Mo
96Zr 2.8 % 2×1019 β衰变 3.350 96Mo
在没有特别注明的情况下使用的是
国际标准基准单位单位和标准气温和气压

(Zirconium)是一种化学元素,它的化学符号Zr,它的原子序数是40,是一种银白色的过渡金属中文發音‘ㄍㄠˋ’,‘gào’。

發現[编辑]

1787年,克拉普羅特從鋯石中抽取出一種新的氧化物。1824年貝采利烏斯用金屬鉀還原該氧化物分離出鋯金屬。

用途[编辑]

锆不易被腐蚀,主要在核子反应堆用作燃料棒的護套材料,以及用作抗腐蚀的合金。由于锆的中子截面积非常小,中子几乎可以完全透过锆,因此锆合金在核裂变反应堆中可以作为核燃料的包覆管结构材料,如锆2和锆4合金。唯一的壞處是到攝氏1260度以上時會跟水蒸汽反應產生氫氣,造成氫爆。

鋯也被用在X光繞射儀器中,當使用的為靶時,則利用鋯以過濾其他不需要的頻率。

在有机化学中,锆是过渡金属参与的有机合成方法学研究中比较新颖的一种金属,锆可以和形成五元环或者六元环,然后被其他基团进攻而离去,从而构筑有机物的骨架。利用锆化学的方法可以合成很多新奇的化合物,比如中國科學院上海有机所刘元红研究组曾经通过锆化学的方法合成和分离出连五烯结构的化合物立方氧化锆莫氏硬度可达8.5。

鋯合金常用於金屬之切割,白色的二氧化鋯陶瓷刀中的主要成分,硬度非常大,但不耐摔,一摔即碎。


参考[编辑]