Związki cyrkonu

W związkach cyrkon występuje prawie wyłącznie z wartościowością 4. Związki niższych stopni utlenienia są jeszcze mniej trwałe niż odpowiednie związki tytanu.

Dwutlenek cyrkonu, Zr02, występujący w przyrodzie jako minerał baddeleyit, może być otrzymany przez prażenie tzw. kwasu cyrkonowego łub też soli cyrkonu z lotnymi kwasami tlenowymi. Tworzy biały proszek o gęstości 5,73 g/cm3, bardzo trudno topliwy (tt. około 2700°C) i praktycznie nierozpuszczalny w wodzie. Po silnym wyprażeniu Zr02 nie rozpuszcza się również i w kwasach. Otrzymany przez łagodniejsze prażenie rozpuszcza się dość dobrze.

Podobnie jak dwutlenek tytanu, Zr02 ma charakter amfoteryczny z tą jednak różnicą, że jego cechy zasadowe wyraźnie przeważają nad kwasowymi. Tak więc przez stapianie dwutlenku cyrkonu z bezwodnymi zasadami litowców otrzymuje się sole o wzorze ogólnym MjZz-Os (metacyrkoniany), rzadziej M/(ZrO/, (ortocyrkoniany). Sole te jednak znacznie łatwiej niż tytaniany ulegają hydrolizie pod działaniem wody, wydzielając uwodniony dwutlenek cyrkonu („kwas cyrkonowy’1) w postaci galaretowanie go osadu, łatwo tworzącego roztwory koloidowe. Odróżnia się dwie odmiany kwasu cyrkonowego: aktywniejszy kwas o-cyr- konowy i mniej aktywny kwas P-cyrkonowy. Podobnie jak w przypadku Ti02, istnienie określonego związku ZrO-2 z wodą jest i tutaj wątpliwe.

Wysoka temperatura topnienia i duża odporność na działanie czynników chemicznych powodują, że dwutlenek cyrkonu stanowi dosko nały materiał do wyrobu naczyń i przyrządów ogniotrwałych, jak tygle, parownice, rurki itp. Naczynia z czystego Zr02 zdradzają jednak skłonność do pękania, co według Rufia polega na przebiegającej około 1000°C przemianie polimorficznej odmiany jednoskośnej, trwałej w niższych temperaturach, w odmianę tetragonalną. Dodatek niewielkiej ilości tlenku magnezowego zapobiega pękaniu. Również jako dodatek do emalii Zr02 zwiększa wydatnie jej wytrzymałość chemiczną i termiczną.

Leave a Reply