Zirkonium(IV)fluoridi

Wikipediasta
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
Zirkonium(IV)fluoridi
Tunnisteet
CAS-numero 7783-64-4
Ominaisuudet
Molekyylikaava ZrF4
Moolimassa 167,22
Ulkomuoto Valkoinen kiteinen aine
Sublimoitumispiste 903 °C [1]
Tiheys 4,43 g/cm3[1]
Liukoisuus veteen 15 g/l (25 °C)[1]

Zirkonium(IV)fluoridi (ZrF4) eli zirkniumtetrafluoridi on zirkoniumin ja fluorin muodostama epäorgaaninen molekyyliyhdiste. Yhdistettä voidaan käyttää erikoislasien valmistukseen ja orgaanisen kemian synteeseissä katalyyttinä ja reagenssina.

Ominaisuudet, valmistus ja käyttö[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Huoneenlämpötilassa zirkonium(IV)fluoridi on valkoista kiteistä ainetta. Yhdisteen stabiileimman α-muodon alkeiskoppi on monokliininen. Lisäksi tunnetaan tetragonaalinen β-muoto sekä γ-muoto, jonka rakennetta ei ole määritetty. Kidevedettömän yhdisteen lisäksi tunnetaan myös kidevedelliset mono- ja trihydraatit (ZrF4·H2O ja ZrF4·3H2O), joiden rakenteesta kidevesi voidaan poistaa kuumentamalla alennetussa paineessa. Zirkonium(IV)fluoridi liukenee vain hyvin vähän veteen, mutta liukenee paremmin happoliuoksiin. Aine on Lewis-happo ja reagoi esimerkiksi fluoridien kanssa muodostaen kompleksisen heksafluorozirkonaatti(IV)ionin ([ZrF6]2-.[2][3][4][5][6]

Zirkonium(IV)fluoridia voidaan valmistaa fluorin ja zirkoniumin välisellä reaktiolla. Tavallisimmat tavat ovat kuitenkin Zirkonium(IV)kloridin ja vetyfluoridin välinen reaktio, zirkoniumhydroksikarbonaatin tai zirkoniumdioksidin liuottaminen vetyfluoridiin tai ammoniumheksafluorozirkonaatin kuumentaminen.[2][3][4][5]

ZrCl4 + 4 HF·→ ZrF4 + 4 HCl
(NH4)2ZrF6 → ZrF4 + 2NH3 + 2HF

Zirkonium(IV)fluoridia käytetään fluoridilasien ja erityisesti niin kutsuttujen raskasmetallifluoridilasien valmistamiseen, joita voidaan käyttää esimerkiksi optisissa kuiduissa. Lisäksi yhdistettä on tutkittu käytettäväksi sulasuolareaktoreissa. Orgaanisen kemian synteeseissä zirkonium(IV)fluoridia käytetään katalyyttinä Friedel–Crafts-reaktioissa, alkeenien polymeroinnissa ja pyridiinin valmistuksessa sekä fluoraavana reagenssina.[2][3][4][5]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. a b c William M. Haynes, David R. Lide, Thomas J. Bruno: CRC Handbook of Chemistry and Physics, s. 4–101. 39th Edition. CRC Press, 2012. ISBN 978-1439880494. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 3.3.2021). (englanniksi)
  2. a b c Ralph H. Nielsen, James H. Schlewitz & Henry Nielsen : Zirconium and Zirconium Compounds, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, New York, 2013.
  3. a b c Dayal T. Meshri: Fluorine Compounds, Inorganic, Zirconium, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, New York, 2000.
  4. a b c Ralph H. Nielsen & Gerhard Wilfing: Zirconium and Zirconium Compounds, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, John Wiley & Sons, New York, 2010.
  5. a b c Thomas Scott, Mary Eagleson: Concise encyclopedia chemistry, s. 1200. Walter de Gruyter, 1994. ISBN 978-3110114515. (englanniksi)
  6. Paul L. Brown, Enzo Curti, Bernd Grambow: Chemical Thermodynamics of Zirconium, s. 144. Elsevier, 2005. ISBN 978-0-444-51803-3. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 3.3.2021). (englanniksi)