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
[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».
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]
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.