Zirkoniumklorid, også kjent somzirkonium(IV)klorid or ZrCl4, er en forbindelse som vanligvis brukes i en rekke bransjer og vitenskapelig forskning. Det er et hvitt krystallinsk fast stoff med en molekylformel påZrCl4og en molekylvekt på 233,09 g/mol.Zirkoniumklorider svært reaktiv og har et bredt spekter av bruksområder, fra katalysatorer og kjemisk syntese til produksjon av keramikk og glass. I denne artikkelen skal vi se på hvordanzirkoniumklorider laget.
Syntesen avzirkoniumkloridinnebærer reaksjonen mellomzirkoniumoksideller zirkoniummetall og hydrogenklorid.Zirconia (ZrO2) brukes ofte som utgangsmateriale på grunn av dets tilgjengelighet og stabilitet. Reaksjonen kan utføres i nærvær av et reduksjonsmiddel slik som karbon eller hydrogen for å fremme omdannelsen avzirkoniumoksid intozirkonium metall.
Først,zirkoniumoksidblandes med et reduksjonsmiddel og plasseres i en reaksjonsbeholder. Hydrogenkloridgass blir deretter introdusert i reaksjonsbeholderen, noe som får reaksjonen til å skje. Reaksjonen kan være eksoterm, noe som betyr at den frigjør varme, og bør utføres under kontrollerte forhold for å forhindre potensielle farer. Reaksjonen mellomzirkoniumoksidog hydrogenklorid er som følger:
Zr02 + 4HCl → ZrCl4 + 2H2O
Reaksjonen utføres vanligvis ved høye temperaturer, vanligvis mellom 400 og 600 grader Celsius, for å sikre fullstendig omdannelse avzirkoniumoksidinn izirkoniumklorid. Reaksjonen fortsetter til allezirkoniumoksider fullstendig konvertert tilzirkonium(IV)kloridog vann.
Når reaksjonen er fullført, avkjøles den resulterende blandingen ogzirkoniumklorider samlet inn. Imidlertidzirkoniumklorideksisterer vanligvis i en hydrert form, noe som betyr at den inneholder vannmolekyler i krystallstrukturen. Å skaffevannfritt zirkoniumklorid, hydrertzirkoniumklorider vanligvis oppvarmet eller vakuumtørket for å fjerne vannmolekyler.
Renheten tilzirkoniumklorider kritisk for spesifikke bruksområder. Derfor kan det være nødvendig med ytterligere rensetrinn for å fjerne eventuelle urenheter eller fuktighet. Vanlige renseteknikker inkluderer sublimering, fraksjonert krystallisering og destillasjon. Disse metodene kan trekke uthøyrent zirkoniumklorid, som er kritisk for en rekke bransjer, inkludert elektronikk og kjernefysiske applikasjoner.
For å oppsummere,zirkoniumkloridsyntetiseres ved reaksjonen avzirkoniumoksidog hydrogenklorid. Denne reaksjonen krever kontrollerte forhold og utføres vanligvis ved høye temperaturer. Det resulterendezirkoniumklorider vanligvis oppnådd i en hydratisert form, med ytterligere trinn som kreves for å oppnå vannfritt zirkoniumklorid. Renseteknikker kan benyttes for å oppnå renzirkoniumkloridfor spesifikke bruksområder. Produksjonen avzirkoniumklorider en viktig prosess, noe som gjør den mye brukt i ulike bransjer og vitenskapelig forskning.
Innleggstid: 10-november 2023