Chlorure de zirconium

La poudre de chlorure de zirconium (ZrCl₄) est un composé inorganique composé de zirconium et de chlore.Il est généralement disponible sous forme de poudre blanche et cristalline qui est très réactive et joue un rôle clé dans divers processus chimiques.

Propriétés

Chimique Formule : ZrCl₄

Masse molaire : 233,04 g/mol

Aspect : Poudre cristalline blanche à blanc cassé

Point de fusion : 437 °C

Point d’ébullition : 331,3 °C (sublimes)

Densité : 2,8 g/cm³

Solubilité : Hydrolyse dans l’eau ; soluble dans les solvants organiques comme l’éthanol, le benzène et l’éther.

Réactivité : Réagit avec l’eau, formant de l’oxyde de zirconium et libérant du chlorure d’hydrogène.

Application

Catalyseur en chimie organique Catalyseur d’acide Lewis : Le chlorure de zirconium est utilisé comme acide de Lewis dans la synthèse organique, facilitant diverses réactions telles que l’alkylation, l’acylation et la polymérisation.

Catalyseur de polymérisation : Il est utilisé dans les catalyseurs Ziegler-Natta pour la polymérisation des oléfines, comme dans la production de polyéthylène et de polypropylène.

Revêtement de zirconium par dépôt chimique en phase vapeur (CVD) : Le chlorure de zirconium est utilisé dans les processus de dépôt chimique en phase vapeur pour produire des revêtements de zirconium de haute pureté.Ces revêtements sont appliqués pour améliorer les propriétés des métaux ou d’autres matériaux, telles que la résistance à la chaleur et à la corrosion.

Réduction de la production de zirconium métal en zirconium métallique : Le chlorure de zirconium est utilisé comme précurseur dans la production de zirconium métallique par le procédé Kroll.Ce processus implique la réduction du ZrCl₄ à l’aide de magnésium ou de sodium pour produire du zirconium métal, qui est largement utilisé dans l’aérospatiale, les réacteurs nucléaires et d’autres industries.

Matériau de gaine pour les barres de combustible nucléaire : Le ZrCl₄ sert de précurseur au zirconium métal, qui est utilisé dans l’industrie nucléaire comme matériau de gaine pour les barres de combustible en raison de sa faible absorption de neutrons et de sa haute résistance à la corrosion.

Additif céramique pour la fabrication de la céramique et du verre : Le ZrCl₄ est utilisé comme source de zirconium dans la production de céramiques à base de zirconium, telles que la zircone (ZrO₂), qui sont connues pour leur ténacité, leur résistance thermique et leur résistance à l’usure.Les céramiques de zircone sont largement utilisées dans les matériaux structurels, les implants dentaires et les outils de coupe.

Résistance à la corrosion : Le ZrCl₄ est utilisé pour produire des revêtements qui améliorent la résistance à la corrosion des métaux, ce qui le rend utile dans les applications haute performance où l’exposition à des environnements difficiles est une préoccupation.

Recherche et développement de réactifs en laboratoire : ZrCl₄ est utilisé comme réactif dans diverses applications de recherche, en particulier en chimie inorganique et de coordination, pour la préparation de composés de zirconium ou l’étude des interactions métal-ligand.

Dépôt de couches minces d’électronique et d’optique : Il est utilisé dans les processus de dépôt de couches minces pour la production de revêtements optiques et de composants électroniques.Les films à base de zirconium sont très appréciés pour leur indice de réfraction et leurs propriétés protectrices.

Considérations de sécurité : Manipulation : Le ZrCl₄ est sensible à l’humidité et réagit vigoureusement avec l’eau, libérant du chlorure d’hydrogène gazeux.
Par conséquent, il doit être manipulé avec prudence dans un environnement sec et un équipement de protection approprié est nécessaire.