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用作分析试剂、有机合成催化剂、防水剂、鞣化剂。[16]
按计量摩尔比称取二氧化锆和煅烧过的炭黑,混合均匀后放入瓷舟。将瓷舟置于瓷管中,在氯气流中加热到500℃进行煅烧。用捕集器在室温下收集产物。考虑到四氯化锆在331℃升华,可用600mm长的管子,在300~350℃于氢气流中将其重新升华,以除去氯化锆中氧化物及三氯化铁。
储存注意事项[15] 储存于阴凉、干燥、通风良好的库房。远离火种、热源。包装必须密封,切勿受潮。应与酸类、胺类、醇类、酯类等分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。
季戊四醇主要用在涂料工业中,可用以制造醇酸树脂涂料,能使涂料膜的硬度、光泽和耐久性得以改善。它也用作色漆、清漆和印刷油墨等所需的松香脂的原料,并可制干性油、阴燃性涂料和航空润滑油等。季戊四醇的脂肪酸酯...
咔唑可用于生产染料、颜料、光电导体、感光材料、特种油墨等。用它生产的颜料永固紫RL,广泛用于汽车面漆和耐高温塑料的着色,具有耐高温、耐紫外光的优点。用它生产的染料硫化还原蓝RNX、海昌蓝的各项牢度指标...
1.性状:白色有光泽的结晶或粉末,易潮解。[1]
2.熔点(℃):437(2533.3kPa)[2]
3.沸点(℃):331(升华)[3]
4.相对密度(水=1):2.80[4]
5.饱和蒸气压(kPa):0.13(190℃)[5]
6.临界压力(MPa):5.77[6]
7.溶解性:溶于冷水、乙醇、乙醚,不溶于苯、四氯化碳、二硫化碳。[7]
中文名称:四氯化锆
英文名称:zirconium tetrachloride
中文别名:氯化锆(IV)
英文别名:Zirconium(4+) tetrachloride; ZrCl4
CAS号:10026-11-6
分子式:ZrCl4
分子量:233.036
R14:Reacts violently with water. 遇水反应剧烈。
R22:Harmful if swallowed. 吞食有害。
R34:Causes burns. 引起灼伤。
S8:Keep container dry. 保持容器干燥。
S26:In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of water and seek medical advice.不慎与眼睛接触后,请立即用大量清水冲洗并征求医生意见。
S36/37/39:Wear suitable protective clothing, gloves and eye/face protection.穿戴适当的防护服、手套和护目镜或面具。
S45:In case of accident or if you feel unwell, seek medical advice immediately (show the label whenever possible.) 若发生事故或感不适,立即就医(可能的话,出示其标签)。
CAS号:10026-11-6
MDL号:MFCD00011306
EINECS号:233-058-2
RTECS号:ZH7175000
1、 疏水参数计算参考值(XlogP):未确定
2、 氢键供体数量:0
3、 氢键受体数量:0
4、 可旋转化学键数量:0
5、 拓扑分子极性表面积(TPSA):0
6、 重原子数量:5
7、 表面电荷:0
8、 复杂度:19.1
9、 同位素原子数量:0
10、 确定原子立构中心数量:0
11、 不确定原子立构中心数量:0
12、 确定化学键立构中心数量:0
13、 不确定化学键立构中心数量:0
14、 共价键单元数量:1
1.生态毒性[9]
LC50:>20mg/L(96h)(虹鳟鱼,静态)
EC50:2.6mg/L(96h)(绿藻,静态)
2.生物降解性 暂无资料
3.非生物降解性 暂无资料
1.稳定性[10] 稳定
2.禁配物[11] 水、胺类、醇类、酸类、酯类、酮
3.避免接触的条件[12] 潮湿空气
4.聚合危害[13] 不聚合
5.分解产物[14] 氯化物
PVC主要用途
PVC主要用途 PVC主要用途 PVC 制品一般可分为硬质和软质两大类。硬制品加工中不添加增塑剂,而软 制品则在加工时加入大量增塑剂。 PVC本来是一种硬性塑料,它的玻璃化温度为 80~85℃。加入增塑剂以后,可使玻璃化温度降低,便于在较低的温度下加工, 使分子链的柔性和可塑性增大,并可做成在常温下有弹性的软制品。一般软质 PVC塑料所加增塑剂的量为 PVC的 30%~70%。 PVC 在加工时添加了增塑剂、稳定剂、润滑剂、着色剂、填料之后,可加工 成各种型材和制品。 PVC的具体用途如下。 1、PVC型材、异型材 型材、异型材是我国 PVC消费量最大的领域,约占 PVC总消费量的 25%左 右,主要用于制作门窗和节能材料, 目前其应用量在全国范围内仍有较大幅度增 长。 2、PVC管材 PVC 管材是 PVC第二大消费领域,约占其消费量的 20%左右。在我国, P
玄武岩主要用途是什么
AAAAAA 玄武岩是什么?玄武岩柱状节理海崖玄武岩结晶程度和晶粒的大小, 主要取决于岩浆冷却速度。缓慢冷却(如每天降温几度)可生成几毫米大 小、等大的晶体;迅速冷却(如每分钟降温 100 ℃),则可生成细小的针 状、板状晶体或非晶质玻璃。 因此,在地表条件下,玄武岩通常呈细粒至隐晶质或玻璃质结构,少 数为中粒结构。常含橄榄石、辉石和斜长石斑晶,构成斑状结构。斑晶在 流动的岩浆中可以聚集,称聚斑结构。这些斑晶在玄武岩浆通过地壳上升 的过程中形成(历时几个月至几小时),也可在喷发前巨大的岩浆储源中 形成。基质结构变化大,随岩流的厚薄、降温的快慢和挥发组分的多寡, 在全晶质至玻璃质之间存在各种过渡类型,但主要是间粒结构、填间结构、 间隐结构,较少次辉绿结构和辉绿结构。 玄武岩主要用途 玄武岩玄武岩,是生产 "铸石 "的好原料。 "铸石 "是将玄武岩经过熔化铸 造、结晶处理,退火而成的材料。它
卤化铪.四氯化锆是制备金属锆的重要原料。四氯化锆为白色晶体粉末,在604K升华,密度2.8,在潮湿空气中产生盐酸烟雾,遇水剧烈水解
四氯化锆为白色晶体粉末,在604K升华,密度2.8,在潮湿空气中产生盐酸烟雾
锆和铪位于周期系第四副族,电子构型分别为4d25s2、5d26s2,由于"镧
系收缩",使锆与铪的性质非常相似。锆是具有浅钢灰色的可煅金属,铪是银白色,可煅的柔软性金属。致密
锆在空气中是稳定的,加热到673~873K时,其表面形成氧化物保护膜,在更高的温度下,锆的氧化速度增大,并同时发现有氧溶解在锆中,溶解的氧即使在真空中加热也不能除去。粉状的锆在空气中加热到453~558K,开始着火燃烧。锆与氧的亲力很强,高温时能夺氧化镁、氧化铍和氧化钍等坩埚材料中的氧,所以锆只能在金属坩埚中熔融,锆强烈吸收氢气,在573~673K
时能很好生成一系列氢化物:Zr2H、ZrH、ZrH2。在真空中加热到1273~1473K
时,氢气几乎可以全部排出。锆在高温下与炭及含碳的气体(CO、CH4)作用
生成熔点达3448±50K坚硬的碳化锆,与硼作用生成熔点达3673K的硼化锆
(ZrB2)。在1173K以上猛烈吸收氮形成固熔体和氮化锆。锆的化学抗腐蚀
性强,优于钛和不锈钢,接近于钽。在373K以下,锆能抵抗各种浓度的盐酸和硝酸以及浓度低于50%硫酸的作用。锆不与碱液作用,但可溶于氢氟酸、浓硫酸和王水中,也可被熔融碱所侵蚀。
铪类似于锆,在高温下会生成氧化物薄膜,其氧化速度稍低于锆,也可
吸收氢气,也能生成氮化铪(熔点3583K)碳化铪(熔点4163±50K)和硼化铪(熔点3523K)等金属陶瓷材料。铪的抗腐蚀性稍弱于锆,能抵抗冷稀酸和碱液的侵蚀,但可溶于硫酸中。
锆和铪主要用于原子能工业上,锆主要用作核反应堆中核燃料的包套材
料(Hf含量<0.01%)。铪吸收热中子能力特别强,用作原子反应堆的控制棒,主要用于军舰和潜艇的反应堆。锆的合金(与Nb、Cu、Mo等合金)强度大,宜作反应堆的结构材料。铪的合金特别难熔,具有抗氧化性,用作火箭喷嘴、发动机、宇宙飞行器等。锆不与人体的血液骨骼及各组织发生作用,已用作外科和牙科医疗器械,并能强化和代替骨骼。还可用于化工设备及电子管的吸气剂等。
9.2.2锆、铪的提取与分离
锆在地壳中的含量为162ppm,海水中为2.6×10-5ppm,比铜、锌和铅的总量还多,但分布非常分散。主要矿物为斜锆石(ZrO2)和锆英石(ZrSiO4)。铪在地壳中的含量为2.8ppm,海水中<0.008ppm,没有独自的矿物,在自然界中常与锆共生,存在于锆矿石中,铪与锆原子比为0.02。
锆、铪的化学性质与钛相似,在高温下极易与氧、氮等非金属元素化合,而且锆与铪的性质又极为相似,因此纯金属的制取较困难。由于原子能工业的需要,对它们的提取和分离曾进行过许多研究,方法较多,工业上通常采用与制金属钛相似的克鲁尔(Kroll)法,即用氯化物的镁还原法制得粗金属。再用碘化物热分解法制纯金属。氯化物一般从锆英石(ZrSiO4)或斜锆石
(ZrO2)中提取。由锆矿石制取金属锆可分为以下三个步骤:
1.由矿石提取ZrCl4
①用炭还原熔炼锆英石,然后氯化制ZrCl4:
(ZrSiO4→ZrC→ZrCl4)
ZrSiO+4C?电?弧?炉?ZrC+SiO+COZrC+2Cl?6?23~?72?6K?ZrCl+C
△rH=-836kJ·mol-1
该反应在较低温度下进行,放出的热量足以使反应自发进行。
②斜锆石与炭、氯化制ZrCl4
ZrO+2C+2Cl?1?17?3K?ZrCl+2CO
2.镁还原制粗锆(Kroll法)
1150K
ZrCl4(g)+2Mg(l)-→2MgCl2(s)+Zr(s)
Ar
△rH=-329kJ·mol-1(1150K)
产物于1198K真空蒸镏去除MgCl2及剩余Mg,冷却得粗海绵锆。
3.纯化--碘化物热分解法
Zr(粗)+2I?4?7?3K?ZrI
ZrI?1?67?3K?Zr+2I
铪总是存在所有的锆矿中,伴随在制取锆的各种步骤中,因原子半径很相近,化学分离非常困难。早期的分离方法是分步结晶法,利用(NH4)2ZrF6和(NH4)2HfF6溶解度差异或K2ZrF6和K2HfF6在HF中溶解度的差异进行分离
(见表9-5)
表9-5锆和铪的氟配合物在20℃时的溶解度(克/100克溶剂)
溶剂配合物ZrHfHf/Zr-1
0.125mol·LHF
5.89mol·L-1HFK2MF61.86
K2MF63.683.74
7.202.01
1.96H2O(NH4)2MF625.3346.831.85H2O(NH4)2MF615.3421.501.40
目前改用离子交换法或溶剂萃取法,例如利用强碱型酚醛树脂R-N
(CH3)3+Cl-阴离子交换剂,Zr和Hf的六氟阴离子与阴离子树脂进行吸附交
换,由于它们与阴离子树脂结合能力不同,用HF和HCl混合溶液洗提,这两阴离子先后被淋洗下来。
2RN(CH3)3Cl+(NH4)2ZrF6→[RN(CH3)3]2ZrF6+2NH4Cl
2RN(CH3)3Cl+(NH4)2HfF6→[RN(CH3)3]2HfF6+2NH4Cl
[RN(CH3)3]2ZrF6+2HCl→H2ZrF6+2RN(CH3)3Cl
[RN(CH3)3]2HfF6+2HCl→H2HfF6+2RN(CH3)3Cl
此法可达到满意的分离效果。
溶剂萃取法是利用Zr、Hf的HNO3溶液以磷酸三丁酯或三辛胺(N235)的
甲基异丁基酮溶液萃取,由于锆的配位能力比铪强,比较易进入有机溶剂相中。
9.2.3重要化合物
锆、铪的主要氧化态是+4,在水溶液中的化学反应较简单,由于M(Ⅳ)
是d0结构,因此化合物都为无色。它们的元素电势图如下
由电势图可见,锆、铪是活泼金属,但由于它们的抗腐性强,常温不易被酸、碱侵蚀。它们的氧化态为+4的含氧化合物是非常稳定的,广泛存在于自然界中。
9.2.3.1.氧化物
二氧化锆(ZrO2)和二氧化铪(HfO2)可由分别加热它们的水合氧化物
脱水制取。ZrO2和HfO2都是白色固体,不溶于水。单斜晶体(斜锆石)与一
种HfO2是同晶型的。在它们结构中的金属原子为七配位的(图9-3)。它们
具有两性,难溶于碱易溶于酸。当将氧化物强热,即变为难熔物,它们不溶于酸(氢氟酸除外)和碱。难熔二氧化物用作高温绝热体。ZrO2由于生成热和燃烧热很大,可制照相用闪光灯炮,导火剂,还可用作炉衬,制造坩埚。ZrO2是高质量的耐火材料,优良高温陶瓷。
二氧化锆水合物ZrO2·xH2O可由氯化氧锆水解制得:ZrOCl2+(x+1)H2O→ZrO2·xH2O+2HCl
得到的二氧化锆水合物ZrO2·xH2O是一种白色凝胶,含水量不定。也称
为α型锆酸,它可溶解在稀酸中,并容易生成溶胶,即被所吸附的酸或碱所胶溶。在加热下沉淀下来的叫做β型锆酸。它具较少的水含量,并难溶于水中,这些情况和钛酸的两种构型相似。
二氧化锆水合物ZrO2·xH2O既能与酸反应呈碱性,又能与碱作用,呈现
弱酸性,它的酸性比TiO2·xH2O更弱。它和强碱熔融时,生成晶状的偏锆酸
盐M12ZrO3,同时也能生成正锆酸盐M14ZrO4。碱金属锆酸盐在水中的溶解度
很小,和其它的弱酸盐一样,它们在水溶液中也容易水解:Na2ZrO3+2H2O→ZrO(OH)2+2NaOH在浓的强碱中加入锆盐,并不生成组成固定的锆酸盐,所得到的是吸附
了碱金属氢氧化物的二氧化锆水合物沉淀。
9.2.3.2卤化物
四氯化锆是制备金属锆的重要原料。四氯化锆为白色晶体粉末,在604K升华,密度2.8,在潮湿空气中产生盐酸烟雾,遇水剧烈水解:
ZrCl4+9H2O-→ZrOCl2·8H2O+2HCl
水解所得的产物是水合氯化锆酰,难溶于冷浓盐酸中,但能溶于水,从溶液中析出的是四方形棱晶或针状晶体的ZrCl2·8H2O,可用于鉴定锆和提纯锆。在ZrCl2·8H2O晶体中含有[Zr4(OH)8(H2O)16]8+离子。它的结构式为[Zr4(OH)8(H2O)16]Cl8·12H2O,其组成与4(ZrOCl2·8H2O)相符。
当HCl浓度小于8~9mol·L-1时HfOCl2·8H2O的溶解度与ZrOCl2·8H2O相同,但HCl的浓度大于8~9mol·L-1时,则锆盐的溶解度比铪盐大。因此,可以利用两盐在浓盐酸中的溶解度差别来分离锆和铪。四氯化锆和碱金属氯化物配位,可以生成M12ZrCl6型配合物。
四氟化锆是一种具有强析射的无色单斜晶体,密度4.6,几乎不溶于水,它与碱金属氟化物作用生成M12ZrF6型配合物,其中最重要的为K2[ZrF6],它在热水中的溶解度比在冷水中大得多,化学性质稳定,冶炼中利用K2[ZrF6]的可溶性,将锆英石ZrSiO4与氟硅酸钾烧结,以氯化钾为填充剂,在923~
973K发生下列反应:ZrSiO4+K2SiF6-→K2[ZrF6]+2SiO2
用1%的盐酸在85℃左右进行沥取,沥取液冷却便结晶析出氟锆酸钾。六氟锆酸铵(NH4)2[ZrF6]在稍加热下分解,释出NH3和HF,留下四氟
化锆。
(NH4)2[ZrF6]-→ZrF4+2NH3↑+2HF↑
四氟化锆在873K开始升华,可利用于将锆与铁及其它杂质分离。也可利用锆和铪的含氟配合物的溶解度差别来分离锆与铪。
9.3铌与钽
9.3.1单质的性质与制取
铌、钽位于周期系第五副族ⅤB族。这两种金属的原子和离子半径基本相同,所以化学性质极相似。
铌、钽都是钢灰色的金属,但略带蓝色。铌在一般温度下不与空气中的氧发生反应。有人把铌放在空气中搁置15年,放在浓、热硝酸里两个月,放在王水中六个月,基本没被腐蚀。钽对酸也有特殊的稳定性,是所有金属中最耐腐蚀的。钽不但不怕硝酸、盐酸和王水,即使加热到1200K左右的高温,在熔融的钠、钾的金属中也不受腐蚀。铌、钽在冶金工业中有广泛的应用。铌、钽的重要性质是具有吸收氧、氢、氮等气体的能力。以铌为例,在
常温下,1克铌可吸收100cm3氢气,这种性能在生产高真空度的电子管时大有用途。
铌、钽的另一重要性质是对人的肌肉和细胞没有任何不良影响,而细胞却可在其上面生长发育,如用钽片可以弥补头盖骨的损伤,钽丝可以缝合神经和肌腱,钽条可代替骨头,它是亲生物金属,在医学上有重要作用。