Zirkonium

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Hopp til: navigasjon, søk
Zirkonium
Zr-TableImage.png
Basisdata
NavnZirkonium
SymbolZr
Atomnummer40
UtseendeSølvhvit
Plass i periodesystemet
Gruppe4
Periode5
Blokkd
Kjemisk serietransisjonsmetall
Atomegenskaper
Atomvekt91,224 u
Empirisk atomradius155  pm
Kalkulert atomradius206 pm
Kovalent atomradius148 pm
Elektronkonfigurasjon[Kr] 4d2 5s2
Elektroner per energinivå2, 8, 18, 10, 2
Oksidasjonstilstander4
Krystallstrukturheksagonal
Fysiske egenskaper
Stofftilstandfast stoff
Smeltepunkt1 855 °C
Kokepunkt4 409 °C
Molart volum14,02 · 10−6 /mol
Tetthet6 520 kg/m³
Hardhet5,0 (Mohs skala)
Fordampningsvarme590,5 kJ/mol
Smeltevarme16,9 kJ/mol
Damptrykk0,00168 Pa ved 2 125 K
Lydfart3 800 m/s
Diverse
Elektronegativitet etter Pauling-skalaen1,33
Spesifikk varmekapasitet270,0 J/(kg · K)
Elektrisk ledningsevne2,36 · 106 S/m
Termisk ledningsevne22,7 W/(m · K)
Første ionisasjonspotensiale640,1 kJ/mol
Andre ionisasjonspotensiale1 270 kJ/mol
Tredje ionisasjonspotensiale2 218 kJ/mol

SI-enheter & STP er brukt, hvis ikke annet er nevnt. MV = Manglende verdi – legg gjerne inn.

Zirkonium er et grunnstoff med kjemisk symbol Zr og atomnummer 40. Atommassen er 91,224 (u).

Historie[rediger | rediger kilde]

Det zirkonium-holdige mineralet zirkon er nevnt i bibelske tekster. Man var imidlertid ikke klar over at zirkon inneholdt et ukjent grunnstoff før zirkonium ble oppdaget i 1789 av den tyske kjemikeren Martin Heinrich Klaproth. Det ble isolert i uren form i 1824 av den svenske kjemikeren Jöns Jakob Berzelius, og fremstilt i ren metallisk form i 1925 av Anton Eduard van Arkel og Jan Hendrik de Boer.

Navnet er avledet av navnet på mineralet zirkon som igjen har fått navnet fra arabisk zarkûn som betyr «gullignende».

Zirkoniumatomets elektronskall

Egenskaper[rediger | rediger kilde]

Zirkonium er et skinnende gråhvitt transisjonsmetall som er mykt og formbart. Det er lettantennelig i pulverform, men ikke i fast form. Zirkonium er svært korrosjonsbestandig mot baser, syrer og saltvann. Det løses derimot opp av saltsyre og svovelsyre, spesielt hvis fluor er til stede. I luft dannes et passiviserende oksidsjikt. Legeringer med sink blir magnetiske under 35 K. Zirkonium er en dårlig elektrisk leder, men leder godt varme.

Isotoper[rediger | rediger kilde]

Naturlig forekommende zirkonium består av 5 isotoper hvorav 4 er stabile: 90Zr (51,45%), 91Zr (17,15%), 92Zr (17,15%), 94Zr (17,38%), og én ustabil (og dermed radioaktiv): 96Zr (2,8%) med halveringstid 2,41 × 1019 år. I tillegg er 28 kunstig fremstilte ustabile isotoper kjent. Av disse er de mest stabile 93Zr med halveringstid 1,532 × 106 år, 88Zr med halveringstid 83,4 døgn, 95Zr med halveringstid 64,02 døgn, og 89Zr med halveringstid 3,2674 døgn. Alle de resterende isotopene har halveringstider kortere enn 1 døgn, og de fleste kortere enn 10 minutter.[1]

CAS-nummer: 7440-67-7

Forekomst[rediger | rediger kilde]

Rent zirkonium

Zirkonium finnes ikke naturlig i ren form. Det fremstilles hovedsakelig fra mineralet zirkon (ZrSiO4) som finnes i Australia, Brasil, India, Russland, Sør-Afrika, og USA. 80 % av zirkon-gruvene ligger i Australia og Sør-Afrika. Zirkonium opptrer alltid sammen med hafnium i zirkon, og de to kjemisk like stoffene er vanskelig å separere. Zirkonium fremstilles også som et biprodukt av titan-produksjon.

I 2007 ble det produsert 1,24 millioner tonn zirkonium på verdensbasis. De største produsentlandene var Australia (550 000 tonn), Sør-Afrika (405 000 tonn) og Kina (170 000 tonn). Verdens utvinnbare zirkonium-reserver er anslått til 38 millioner tonn.[2]

Anvendelse[rediger | rediger kilde]

Zirkonium brukes blant annet i legeringer til kjernereaktorer, romfart, kirurgisk utstyr og flyindustri.

Referanser[rediger | rediger kilde]