Zirkoniumkloridi, joka tunnetaan myös nimelläzirkonium(IV)kloridi or ZrCl4, on yhdiste, jota käytetään yleisesti useilla teollisuudenaloilla ja tieteellisessä tutkimuksessa. Se on valkoinen kiteinen kiinteä aine, jonka molekyylikaava onZrCl4ja molekyylipaino 233,09 g/mol.Zirkoniumkloridion erittäin reaktiivinen ja sillä on laaja valikoima sovelluksia katalyyteistä ja kemiallisesta synteesistä keramiikan ja lasien valmistukseen. Tässä artikkelissa tarkastelemme, mitenzirkoniumkloridion tehty.
Synteesizirkoniumkloridisisältää reaktion välilläzirkoniumoksiditai zirkoniummetallia ja vetykloridia.Zirkoniumoksidi (ZrO2) käytetään yleisesti lähtöaineena sen saatavuuden ja stabiilisuuden vuoksi. Reaktio voidaan suorittaa pelkistävän aineen, kuten hiilen tai vedyn, läsnä ollessa, mikä edistää reaktion muuntumistazirkoniumoksidi intozirkoniummetalli.
Ensimmäinen,zirkoniumoksidisekoitetaan pelkistävän aineen kanssa ja asetetaan reaktioastiaan. Sitten reaktioastiaan johdetaan vetykloridikaasua, joka aiheuttaa reaktion. Reaktio voi olla eksoterminen, eli se vapauttaa lämpöä, ja se tulisi suorittaa kontrolloiduissa olosuhteissa mahdollisten vaarojen välttämiseksi. Reaktio näiden välilläzirkoniumoksidija vetykloridi on seuraava:
ZrO2 + 4HCl → ZrCl4 + 2H2O
Reaktio suoritetaan yleensä korkeissa lämpötiloissa, yleensä 400–600 celsiusasteen välillä, jotta varmistetaan täydellinen muuntuminenzirkoniumoksidisisäänzirkoniumkloridiReaktio jatkuu, kunnes kaikkizirkoniumoksidion täysin muunnettuzirkonium(IV)kloridija vettä.
Kun reaktio on päättynyt, syntynyt seos jäähdytetään jazirkoniumkloridikerätään. Kuitenkinzirkoniumkloridiesiintyy yleensä hydratoituneessa muodossa, mikä tarkoittaa, että sen kiderakenteessa on vesimolekyylejä. Saadakseenvedetön zirkoniumkloridi, hydratoituzirkoniumkloridiyleensä kuumennetaan tai tyhjiökuivataan vesimolekyylien poistamiseksi.
Puhtauszirkoniumkloridion kriittinen tietyissä sovelluksissa. Siksi epäpuhtauksien tai kosteuden poistamiseksi saatetaan tarvita lisäpuhdistusvaiheita. Yleisiä puhdistustekniikoita ovat sublimaatio, jakotislauskiteytys ja tislaus. Näillä menetelmillä voidaan uuttaaerittäin puhdasta zirkoniumkloridia, mikä on kriittistä useille teollisuudenaloille, mukaan lukien elektroniikka ja ydinvoimasovellukset.
Yhteenvetona,zirkoniumkloridisyntetisoidaan reaktiolla, jonkazirkoniumoksidija vetykloridia. Tämä reaktio vaatii kontrolloituja olosuhteita ja se suoritetaan yleensä korkeissa lämpötiloissa. Tuloksena olevazirkoniumkloridisaadaan yleensä hydratoituneessa muodossa, ja vedettömän zirkoniumkloridin saamiseksi tarvitaan lisävaiheita. Puhtaan zirkoniumkloridin saamiseksi voidaan käyttää puhdistustekniikoitazirkoniumkloriditiettyihin sovelluksiin. Tuotantozirkoniumkloridion tärkeä prosessi, minkä vuoksi sitä käytetään laajalti eri teollisuudenaloilla ja tieteellisessä tutkimuksessa.
Julkaisun aika: 10.11.2023