Zirkonium(IV)oxide

Zirkonium(IV)oxide
Structuurformule en molecuulmodel
Kristalstructuur van zirkonium(IV)oxide ■ Zr^4+ ■ O^2−
Zirkonium(IV)oxide-poeder
Algemeen
Molecuul­formule	ZrO2
IUPAC-naam	zirkonium(IV)oxide
Andere namen	zirkoniumdioxide, zirkonia
Molmassa	123,2228 g/mol
SMILES	O=[Zr]=O
InChI	1S/2O.Zr
CAS-nummer	1314-23-4
EG-nummer	215-227-2
PubChem	62395
Wikidata	Q36200
Beschrijving	Wit kristallijn poeder
Vergelijkbaar met	hafnium(IV)oxide
Waarschuwingen en veiligheids­maatregelen
Waarschuwing
H-zinnen	H315 - H319 - H335
EUH-zinnen	geen
P-zinnen	P261 - P305+P351+P338
MAC-waarde	1 mg/m³
LD50 (ratten)	(oraal) > 8,8 mg/kg
Fysische eigenschappen
Aggregatie­toestand	vast
Kleur	wit
Dichtheid	5,68 g/cm³
Smeltpunt	2680 °C
Kookpunt	4300-5000 °C
Goed oplosbaar in	waterstoffluoride, verwarmd zwavelzuur
Onoplosbaar in	water
Brekingsindex	2,13
Geometrie en kristal­structuur
Kristal­structuur	monoklien
Thermodynamische eigenschappen
ΔfH^os	–1080 kJ/mol
S^os	50,3 J/mol·K
Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal    Scheikunde

Zirkonium(IV)oxide of zirkonia is het oxide van zirkonium, met als brutoformule ZrO₂. De stof komt voor als een wit kristallijn poeder, dat vrijwel onoplosbaar is in water. Het komt in de natuur voor als het mineraal baddeleyiet.

Zirkonium(IV)oxide vormt een van de meest bestudeerde keramische materialen.

Synthese

Zirkonium(IV)oxide wordt bereid uitgaande van het natuurlijk voorkomende mineraal zirkoon (ZrSiO₄). Via een industrieel proces wordt uit dit nesosilicaat zirkoon(IV)oxide verkregen met een zuiverheidsgraad van ongeveer 99%.

Kristalstructuur en eigenschappen

Zirkonium(IV)oxide komt voor als drie polymorfen:

• In normale omstandigheden (bij kamertemperatuur) komt het voor als monokliene kristallen. Zirkonium heeft als coördinatiegetal 7.
• Vanaf 1170 °C is het tetragonaal. Zirkonium heeft als coördinatiegetal 8.
• Vanaf 2370 °C is het kubisch (vlakgecentreerd). Zirkonium heeft als coördinatiegetal eveneens 8.

Boven de 2690 °C bestaat het enkel als smelt. Bij overgang van het ene naar het andere kristalstelsel door stijgende temperatuur ontstaan veelal scheuren, omdat het door volume-expansie aan grote mechanische spanning onderhevig is. Daarom worden verschillende andere oxiden toegevoegd om de tetragonale en de kubische structuur te ondersteunen, waaronder magnesiumoxide, yttriumoxide, calciumoxide en cerium(III)oxide.

Zirkonium(IV)oxide is een amfoteer oxide.

Toepassingen

Zirkonium(IV)oxide wordt hoofdzakelijk gebruikt als keramisch materiaal. Verder wordt het in de tandheelkunde gebruikt bij het vervaardigen van kronen en bruggen.

Zirkonia is de kubisch kristallijne vorm van zirkonium(IV)oxide. Dit materiaal heeft eigenschappen die dichter bij de kenmerken van diamant komen dan welk ander materiaal ook. Vandaar wordt het als pseudo-diamant gebruikt.

Externe links

• (en) MSDS van zirkonium(IV)oxide