Dióxido de zircónio

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dióxido de zircônio
Alerta sobre risco à saúde
ZrO2powder.jpg
Kristallstruktur Zirconium(IV)-oxid.png
Nome IUPAC dióxido de zircônio
óxido de zircônio(IV)
Outros nomes zircônia
baddeleyita
Identificadores
Número CAS 1314-23-4
Propriedades
Fórmula molecular ZrO2
Massa molar 123.218 g/mol
Aparência pó branco
Densidade 5.68 g/cm3
Ponto de fusão

2715 °C

Ponto de ebulição

4300 °C

Solubilidade em água negligível
Solubilidade solúvel em HF, e H2SO4, HNO3 e HCl quentes
Índice de refracção (nD) 2.13
Termoquímica
Entalpia padrão
de formação
ΔfHo298
−1080 kJ/mol
Entropia molar
padrão
So298
50.3 J K−1 mol−1
Riscos associados
MSDS MSDS
Ponto de fulgor não inflamável
LD50 > 8800 mg/kg (oral, rato)
Compostos relacionados
Outros aniões/ânions bissulfeto de zircônio
Outros catiões/cátions dióxido de titânio
dióxido de háfnio
Exceto onde denotado, os dados referem-se a
materiais sob condições normais de temperatura e pressão

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Dióxido de zircónio (português europeu) ou zircônio (português brasileiro) é o composto de fórmula química ZrO2. Também conhecido como zircônia (não deve ser confundido com zircão), é um óxido de zircônio branco cristalino. A sua forma mais natural, com uma estrutura cristalina monoclínica, principal componente do mineral Baddeleíta. Pode ser utilizado para sintetizar a zircônia cúbica em várias cores para uso como uma pedra preciosa, ou como um simulador de diamante em joias.

Produção, ocorrência e propriedades químicas[editar | editar código-fonte]

A zircônia pode ser produzida pela calcinação de compostos de zircônio, explorando sua alta estabilidade térmica, embora possa ser extraída na sua forma pura da natureza.[1]

Estrutura[editar | editar código-fonte]

São conhecidas três fases: monoclínicas <1,170 ° C, 1,170-2,370 ° C tetraglionais e cúbicas> 2,370 ° C.[2] A tendência é a maior simetria a temperaturas mais elevadas, como é geralmente o caso. A presença de óxidos de cálcio ou ítrio estabilizam a fase cúbica.[1]

Reatividade[editar | editar código-fonte]

O óxido é quimicamente inerte. É atacado lentamente por ácido fluorídrico concentrado na presença de ácido sulfúrico. Quando aquecido na presença de carbono, converte-se em carboneto de zircónio. Quando aquecido com carbono na presença de cloro, ele se converte em tetracloreto de zircônio. Esta conversão é a base para a purificação de zircônio metálico e é análoga ao processo Kroll.

Usos[editar | editar código-fonte]

O principal uso da zircônia é na produção de cerâmica,[3][4] podendo possuir outros usos, incluindo como revestimento protetor sobre partículas de pigmentos de dióxido de titânio,[1] como material refractário, em isolamentos e esmaltes. A zircônia estabilizada é utilizada em sensores de oxigênio em membranas de células de combustível, uma vez que possui a capacidade de permitir que os íons de oxigênio se movam livremente através da estrutura cristalina à altas temperaturas. Esta alta condutividade iónica (e uma baixa condutividade eletrônica) torna suas eletro-cerâmicas uma das mais úteis para esse fim.[1]

Pode também ser usada como precursor do Titanato zirconato de chumbo, um dielétrico encontrado em inúmeros componentes eletrônicos.









Referências

  1. a b c d Ralph Nielsen "Zirconium and Zirconium Compounds" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2005, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a28_543
  2. R. Stevens, 1986. Introduction to Zirconia. Magnesium Elektron Publication No 113
  3. «Archived copy». Consultado em 5 de julho de 2012. Arquivado do original em 7 de abril de 2015 
  4. http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/zirconium/
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