Zirkonium
Zirkonium | |||
---|---|---|---|
![]() | |||
Basisdata | |||
Navn | Zirkonium | ||
Symbol | Zr | ||
Atomnummer | 40 | ||
Utseende | Sølvhvit | ||
Plass i periodesystemet | |||
Gruppe | 4 | ||
Periode | 5 | ||
Blokk | d | ||
Kjemisk serie | transisjonsmetall | ||
Atomegenskaper | |||
Atomvekt | 91,224 u | ||
Empirisk atomradius | 155 pm | ||
Kalkulert atomradius | 206 pm | ||
Kovalent atomradius | 148 pm | ||
Elektronkonfigurasjon | [Kr] 4d2 5s2 | ||
Elektroner per energinivå | 2, 8, 18, 10, 2 | ||
Oksidasjonstilstander | 4 | ||
Krystallstruktur | heksagonal | ||
Fysiske egenskaper | |||
Stofftilstand | fast stoff | ||
Smeltepunkt | 1 855 °C | ||
Kokepunkt | 4 409 °C | ||
Molart volum | 14,02 · 10−6 m³/mol | ||
Tetthet | 6 520 kg/m³ | ||
Hardhet | 5,0 (Mohs skala) | ||
Fordampningsvarme | 590,5 kJ/mol | ||
Smeltevarme | 16,9 kJ/mol | ||
Damptrykk | 0,00168 Pa ved 2 125 K | ||
Lydfart | 3 800 m/s | ||
Diverse | |||
Elektronegativitet etter Pauling-skalaen | 1,33 | ||
Spesifikk varmekapasitet | 270,0 J/(kg · K) | ||
Elektrisk ledningsevne | 2,36 · 106 S/m | ||
Termisk konduktivitet | 22,7 W/(m · K) | ||
Zirkonium er et grunnstoff med kjemisk symbol Zr og atomnummer 40. Atommassen er 91,224 (u).
Historie
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».
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/88/Electron_shell_040_Zirconium.svg/250px-Electron_shell_040_Zirconium.svg.png)
Egenskaper
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
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
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/22/Zr-crystal-bar.jpg/250px-Zr-crystal-bar.jpg)
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
Zirkonium brukes blant annet i legeringer til kjernereaktorer, romfart, kirurgisk utstyr og flyindustri.
Referanser
- ^ Lawrence Berkeley National Laboratory – Isotoptabell for zirkonium Arkivert 11. mai 2008 hos Wayback Machine.
- ^ US Geological Survey – Mineral Commodity Summary 2008 (pdf)