چگونه کلرید زیرکونیوم درست کنیم؟

زیرکونیوم کلرید، همچنین به عنوان شناخته شده استزیرکونیوم (IV) کلرید or ZrCl4، ترکیبی است که معمولاً در انواع صنایع و تحقیقات علمی استفاده می شود.این یک جامد کریستالی سفید با فرمول مولکولی استZrCl4و وزن مولکولی 233.09 گرم بر مول.زیرکونیوم کلریدبسیار واکنش پذیر است و دارای طیف گسترده ای از کاربردها، از کاتالیزورها و سنتز شیمیایی گرفته تا تولید سرامیک و شیشه است.در این مقاله به نحوه انجام آن می پردازیمزیرکونیوم کلریدساخته شده.

سنتز اززیرکونیوم کلریدشامل واکنش بیناکسید زیرکونیومیا فلز زیرکونیوم و کلرید هیدروژن.زیرکونیا (ZrO2) به دلیل در دسترس بودن و پایداری معمولاً به عنوان ماده اولیه استفاده می شود.واکنش را می توان در حضور یک عامل کاهنده مانند کربن یا هیدروژن برای ارتقاء تبدیل انجام داد.اکسید زیرکونیوم iبهفلز زیرکونیوم.

اولین،زیرکونیابا یک عامل کاهنده مخلوط شده و در ظرف واکنش قرار می گیرد.سپس گاز کلرید هیدروژن به ظرف واکنش وارد می شود و باعث وقوع واکنش می شود.واکنش ممکن است گرمازا باشد، به این معنی که گرما آزاد می کند و باید تحت شرایط کنترل شده انجام شود تا از هرگونه خطر احتمالی جلوگیری شود.واکنش بیناکسید زیرکونیومو هیدروژن کلرید به شرح زیر است:

ZrO2 + 4HCl → ZrCl4 + 2H2O

واکنش معمولاً در دماهای بالا، معمولاً بین 400 تا 600 درجه سانتیگراد انجام می شود تا از تبدیل کامل اطمینان حاصل شود.اکسید زیرکونیومبهزیرکونیوم کلرید.واکنش تا همه ادامه می یابداکسید زیرکونیومبه طور کامل تبدیل شده استزیرکونیوم (IV) کلریدو آب.

هنگامی که واکنش کامل شد، مخلوط به دست آمده خنک شده وزیرکونیوم کلریدجمع آوری می شود.با این حال،زیرکونیوم کلریدمعمولاً به شکل هیدراته وجود دارد، به این معنی که حاوی مولکول های آب در ساختار بلوری خود است.بدست آوردنزیرکونیوم کلرید بی آب، هیدراته شدهزیرکونیوم کلریدمعمولاً برای حذف مولکول های آب حرارت داده می شود یا در خلاء خشک می شود.

خلوص اززیرکونیوم کلریدبرای کاربردهای خاص حیاتی است.بنابراین، ممکن است برای حذف هر گونه ناخالصی یا رطوبت، مراحل تصفیه اضافی مورد نیاز باشد.تکنیک های متداول تصفیه عبارتند از تصعید، تبلور جزئی و تقطیر.این روش ها می توانند استخراج شوندزیرکونیوم کلرید با خلوص بالاکه برای انواع صنایع از جمله الکترونیک و کاربردهای هسته ای حیاتی است.

برای جمع بندی،زیرکونیوم کلریدبا واکنش سنتز می شوداکسید زیرکونیومو هیدروژن کلریداین واکنش به شرایط کنترل شده نیاز دارد و معمولاً در دماهای بالا انجام می شود.نتیجهزیرکونیوم کلریدمعمولاً به شکل هیدراته به دست می‌آید و مراحل اضافی برای بدست آوردن زیرکونیوم کلرید بی آب لازم است.برای به دست آوردن خالص می توان از تکنیک های خالص سازی استفاده کردزیرکونیوم کلریدبرای کاربردهای خاصتولید اززیرکونیوم کلریدفرآیند مهمی است که باعث شده است به طور گسترده در صنایع مختلف و تحقیقات علمی مورد استفاده قرار گیرد.