Χλωριούχο ζιρκόνιο, γνωστός και ωςχλωριούχο ζιρκόνιο (IV). or ZrCl4, είναι μια ένωση που χρησιμοποιείται συνήθως σε μια ποικιλία βιομηχανιών και επιστημονικής έρευνας.Είναι ένα λευκό κρυσταλλικό στερεό με μοριακό τύποZrCl4και μοριακό βάρος 233,09 g/mol.Χλωριούχο ζιρκόνιοείναι εξαιρετικά αντιδραστικό και έχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, από καταλύτες και χημική σύνθεση έως την παραγωγή κεραμικών και γυαλιών.Σε αυτό το άρθρο, θα δούμε πώςχλωριούχο ζιρκόνιοείναι φτιαγμένο.
Η σύνθεση τουχλωριούχο ζιρκόνιοπεριλαμβάνει την αντίδραση μεταξύοξείδιο του ζιρκονίουή μέταλλο ζιρκονίου και υδροχλώριο.Ζιργκόν (ZrO2) χρησιμοποιείται συνήθως ως πρώτη ύλη λόγω της διαθεσιμότητας και της σταθερότητάς του.Η αντίδραση μπορεί να διεξαχθεί παρουσία ενός αναγωγικού παράγοντα όπως ο άνθρακας ή το υδρογόνο για την προώθηση της μετατροπήςοξείδιο ζιρκονίου θntoμέταλλο ζιρκονίου.
Πρώτα,ζιρκονίααναμιγνύεται με έναν αναγωγικό παράγοντα και τοποθετείται σε δοχείο αντίδρασης.Στη συνέχεια εισάγεται αέριο υδροχλώριο στο δοχείο αντίδρασης, προκαλώντας την εκδήλωση της αντίδρασης.Η αντίδραση μπορεί να είναι εξώθερμη, που σημαίνει ότι απελευθερώνει θερμότητα και θα πρέπει να διεξάγεται υπό ελεγχόμενες συνθήκες για την αποφυγή τυχόν πιθανών κινδύνων.Η αντίδραση μεταξύοξείδιο του ζιρκονίουκαι το υδροχλώριο έχει ως εξής:
ZrO2 + 4HCl → ZrCl4 + 2H2O
Η αντίδραση συνήθως διεξάγεται σε υψηλές θερμοκρασίες, συνήθως μεταξύ 400 και 600 βαθμών Κελσίου, για να εξασφαλιστεί η πλήρης μετατροπή τουοξείδιο του ζιρκονίουσεχλωριούχο ζιρκόνιο.Η αντίδραση συνεχίζεται μέχρι όλαοξείδιο του ζιρκονίουμετατρέπεται πλήρως σεχλωριούχο ζιρκόνιο (IV).και νερό.
Μόλις ολοκληρωθεί η αντίδραση, το μείγμα που προκύπτει ψύχεται και τοχλωριούχο ζιρκόνιοσυλλέγεται.Ωστόσο,χλωριούχο ζιρκόνιοσυνήθως υπάρχει σε ένυδρη μορφή, που σημαίνει ότι περιέχει μόρια νερού στην κρυσταλλική του δομή.Αποκτώάνυδρο χλωριούχο ζιρκόνιο, ενυδατωμένοχλωριούχο ζιρκόνιοσυνήθως θερμαίνεται ή ξηραίνεται σε κενό για να αφαιρεθούν τα μόρια του νερού.
Η καθαρότητα τουχλωριούχο ζιρκόνιοείναι κρίσιμο για συγκεκριμένες εφαρμογές.Επομένως, μπορεί να απαιτηθούν πρόσθετα βήματα καθαρισμού για την απομάκρυνση τυχόν ακαθαρσιών ή υγρασίας.Οι κοινές τεχνικές καθαρισμού περιλαμβάνουν την εξάχνωση, την κλασματική κρυστάλλωση και την απόσταξη.Αυτές οι μέθοδοι μπορούν να εξαχθούνχλωριούχο ζιρκόνιο υψηλής καθαρότητας, το οποίο είναι κρίσιμο για μια ποικιλία βιομηχανιών, συμπεριλαμβανομένων των ηλεκτρονικών και των πυρηνικών εφαρμογών.
Εν κατακλείδι,χλωριούχο ζιρκόνιοσυντίθεται με την αντίδραση τουοξείδιο του ζιρκονίουκαι υδροχλώριο.Αυτή η αντίδραση απαιτεί ελεγχόμενες συνθήκες και συνήθως πραγματοποιείται σε υψηλές θερμοκρασίες.Το αποτέλεσμαχλωριούχο ζιρκόνιοσυνήθως λαμβάνεται σε ένυδρη μορφή, με πρόσθετα βήματα που απαιτούνται για τη λήψη ανύδρου χλωριούχου ζιρκονίου.Μπορούν να χρησιμοποιηθούν τεχνικές καθαρισμού για να ληφθεί καθαρόχλωριούχο ζιρκόνιογια συγκεκριμένες εφαρμογές.Η παραγωγή τουχλωριούχο ζιρκόνιοείναι μια σημαντική διαδικασία, καθιστώντας την ευρέως χρησιμοποιούμενη σε διάφορες βιομηχανίες και επιστημονική έρευνα.
Ώρα δημοσίευσης: Νοε-10-2023