Zirkoniumchlorid

Zirkoniumchlorid (ZrCl₄)-Pulver ist eine anorganische Verbindung, die aus Zirkonium und Chlor besteht.Es ist allgemein als weißes, kristallines Pulver erhältlich, das hochreaktiv ist und eine Schlüsselrolle in verschiedenen chemischen Prozessen spielt.

Eigenschaften

Chemische Formel: ZrCl₄

Molmasse: 233,04 g/mol

Aussehen: Weißes bis cremefarbenes kristallines Pulver

Schmelzpunkt: 437 °C

Siedepunkt: 331,3 °C (sublimiert)

Dichte: 2,8 g/cm³

Löslichkeit: Hydrolysiert in Wasser; Löslich in organischen Lösungsmitteln wie Ethanol, Benzol und Ether.

Reaktivität: Reagiert mit Wasser, bildet Zirkonoxid und setzt Chlorwasserstoff frei.

Anwendungen

Katalysator in der organischen Chemie Lewis-Säure-Katalysator: Zirkoniumchlorid wird als Lewis-Säure in der organischen Synthese verwendet und erleichtert verschiedene Reaktionen wie Alkylierung, Acylierung und Polymerisation.

Polymerisationskatalysator: Es wird in Ziegler-Natta-Katalysatoren zur Polymerisation von Olefinen verwendet, z. B. bei der Herstellung von Polyethylen und Polypropylen.

Chemische Gasphasenabscheidung (CVD) Zirkoniumbeschichtung: Zirkoniumchlorid wird in chemischen Gasphasenabscheidungsprozessen verwendet, um hochreine Zirkoniumbeschichtungen herzustellen.Diese Beschichtungen werden aufgetragen, um die Eigenschaften von Metallen oder anderen Materialien, wie z. B. Hitze- und Korrosionsbeständigkeit, zu verbessern.

Herstellung von Zirkoniummetallen Reduktion zu metallischem Zirkonium: Zirkoniumchlorid wird als Vorprodukt bei der Herstellung von metallischem Zirkonium durch das Kroll-Verfahren verwendet.Dieser Prozess beinhaltet die Reduktion von ZrCl₄ unter Verwendung von Magnesium oder Natrium zur Herstellung von Zirkoniummetall, das in der Luft- und Raumfahrt, in Kernreaktoren und anderen Industrien weit verbreitet ist.

Beschichtungsmaterial für Kernbrennstäbe in der Nuklearindustrie: ZrCl₄ dient als Vorläufer von Zirkoniummetall, das in der Nuklearindustrie aufgrund seiner geringen Neutronenabsorption und hohen Korrosionsbeständigkeit als Hüllmaterial für Brennstäbe verwendet wird.

Keramik- und Glasherstellung Keramikadditiv: ZrCl₄ wird als Zirkoniumquelle bei der Herstellung von Keramiken auf Zirkoniumbasis wie Zirkonoxid (ZrO₂) verwendet, die für ihre Zähigkeit, Wärmebeständigkeit und Verschleißfestigkeit bekannt sind.Zirkonoxidkeramik wird häufig in Strukturmaterialien, Zahnimplantaten und Schneidwerkzeugen verwendet.

Korrosionsbeständigkeit korrosionsbeständiger Beschichtungen: ZrCl₄ wird zur Herstellung von Beschichtungen verwendet, die die Korrosionsbeständigkeit von Metallen verbessern, was es in Hochleistungsanwendungen nützlich macht, bei denen die Exposition gegenüber rauen Umgebungen ein Problem darstellt.

Forschung und Entwicklung von Laborreagenzien: ZrCl₄ wird als Reagenz in verschiedenen Forschungsanwendungen eingesetzt, insbesondere in der anorganischen und Koordinationschemie, zur Herstellung von Zirkoniumverbindungen oder zur Untersuchung von Metall-Liganden-Wechselwirkungen.

Elektronik und Optik Dünnschichtabscheidung: Es wird in Dünnschichtabscheidungsprozessen zur Herstellung von optischen Beschichtungen und elektronischen Bauteilen eingesetzt.Folien auf Zirkoniumbasis werden wegen ihres Brechungsindex und ihrer Schutzeigenschaften sehr geschätzt.

Sicherheitshinweise: Handhabung: ZrCl₄ ist feuchtigkeitsempfindlich und reagiert heftig mit Wasser, wobei Chlorwasserstoffgas freigesetzt wird.Daher sollte es in einer trockenen Umgebung mit Vorsicht gehandhabt werden, und eine angemessene Schutzausrüstung ist erforderlich.