Dusičnan zirkoničitý - Zirconium nitrate - Wikipedia
 | |
| Jména | |
|---|---|
| Ostatní jména tetranitrát zirkoničitý, tetranitratozirkonium, tetranitrát zirkoničitý (4+), dusičnan zirkoničitý | |
| Identifikátory | |
3D model (JSmol ) | |
| ChemSpider | |
| Informační karta ECHA | 100.033.917  |
PubChem CID | |
| UNII | |
Řídicí panel CompTox (EPA) | |
| |
| |
| Vlastnosti | |
| Zr (č3)4 | |
| Molární hmotnost | 339,243591 g / mol |
| Vzhled | průhledné desky |
| Hustota | ????2.192 |
| Bod tání | ° C |
| Bod varu | rozložit na 100 ° C |
| voda, ethanol | |
| Nebezpečí | |
| Hlavní nebezpečí | oxidační činidlo |
| Smrtelná dávka nebo koncentrace (LD, LC): | |
LChle (nejnižší publikováno ) | 500 mg / m3 (krysa, 30 min)[1] |
| Související sloučeniny | |
Související sloučeniny | Dusičnan zirkonyl, dusičnan hafnia, dusičnan titaničitý, chloristan zirkoničitý |
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
| Reference Infoboxu | |
Dusičnan zirkoničitý je těkavý bezvodý přechodný kov dusičnan z zirkonium se vzorcem Zr (č3)4. Má alternativní názvy tetranitrát zirkoničitýnebo dusičnan zirkoničitý.
Má to UN číslo UN 2728[2] a je třída 5.1, což znamená oxidující látku.[3]
Formace
Bezvodý dusičnan zirkoničitý lze vyrobit z chlorid zirkoničitý reagovat s oxid dusný.[4]
ZrCl4 + 4 N.2Ó5 → Zr (č3)4 + 4ClNO2
Produkt může být čištěn sublimací ve vakuu. Kontaminující látkou je nitronium pentanitratozirkonát. (NE2) Zr (Č3)5.[4]
Pentahydrát dusičnanu zirkoničitého Zr (č3)4· 5H2O může vzniknout rozpuštěním oxid zirkoničitý v kyselině dusičné a poté odpařením roztoku, dokud není suchý. Je však snazší krystalizovat trihydrát dusičnanu zirkonylu ZrO (NO3)2· 3H2O z takového řešení.[4]
Zirkon je vysoce odolný vůči kyselině dusičné i za přítomnosti jiných nečistot a vysokých teplot.[5] Dusičnan zirkoničitý se tedy nevyrábí rozpuštěním kovu zirkonia v kyselině dusičné.
Vlastnosti
Pentahydrát dusičnanu zirkoničitého se snadno rozpouští ve vodě a alkoholu. Je kyselý ve vodném roztoku a báze, jako je hydroxid amonný způsobí hydroxid zirkoničitý vysrážet. Krystaly pentahydrátu mají index lomu 1,6.[6]
Související látky
Příbuzné látky jsou komplexy dusičnanu zirkoničitého. Zr (č
3)
3(H
2Ó)+
3 má tricapped trigonální prizmatický struktura s dusičnany spojenými vždy dvěma atomy kyslíku (bidentate ).[4] Pentanitrato komplex Zr (č
3)−
5 má všechny nitrátové skupiny bidentátní a má postižené čtvercový antiprism tvar.[4]
NE2[Zr (č3)3· 3H2Ó]2(NE3)3 krystalizuje v šestihranný systém, vesmírná skupina P3C1, s jednotková buňka rozměry a = 10,292 Å, b = 10,292 Å, c = 14,84 Å, objem 1632,2 Å3 se 2 vzorci na jednotku buňky, hustota = 2,181.[4]
CsZr (č3)5 krystalizuje v monoklinický systém, vesmírná skupina P21/n, s rozměry jednotkové buňky a = 7,497 Å, b = 11,567 Å, c = 14,411 Å, β = 96,01 °, objem 1242,8 Å3 se 4 vzorci na buňku, hustota = 2,855.[4]
(NH4) Zr (Č3)5· HNO3 krystalizuje v ortorombický systém, vesmírná skupina Pna21 s rozměry jednotkové buňky a = 14,852 Å, b = 7,222 Å, c = 13,177 Å, objem 1413,6 Å3 se 4 vzorci na buňku, hustota = 2,267.[4]
Smíšený nitronium, nitrosonium pentanitratozirkonát krystalizující v tetragonální systém také existuje.[4]
Použití
Dusičnan zirkoničitý vyrábí řada dodavatelů chemikálií. Používá se jako zdroj zirkonia pro jiné soli,[6] jako analytický standard,[6] nebo jako konzervační prostředek.[6] Dusičnan zirkoničitý[7] a nitronium pentanitratozirkonát lze použít jako prekurzory chemické depozice par, protože jsou těkavé a rozkládají se nad 100 ° C za vzniku zirkon.[8] Při 95 ° C dusičnan zirkoničitý sublimuje pod tlakem 0,2 mm Hg a může se ukládat jako oxid zirkoničitý na křemík při 285 ° C. Má výhodu v tom, že se jedná o jediný zdroj, což znamená, že nemusí být smíchán s jinými materiály, jako je kyslík, a rozkládá se při relativně nízké teplotě a nekontaminuje povrch jinými prvky, jako je vodík nebo fluor.[9]
Pro konstrukci jaderných reaktorů je zapotřebí zirkonium bez hafnia. Jedním ze způsobů, jak toho dosáhnout, je směsný vodný roztok dusičnanu hafnia a dusičnanu zirkoničitého, který lze oddělit rozdělením zirkonia na tributylfosfát rozpuštěný v petroleji.[10]
Dusičnan zirkoničitý může být použit jako katalyzátor Lewisovy kyseliny při tvorbě N-substituovaného pyrroly.[11]
Bezvodý dusičnan zirkoničitý může neobvykle nitrovat některé organické aromatické sloučeniny. Chinolin se nitruje na 3-nitrochinolin a 7-nitrochinolin. Pyridin se nitruje na 3-nitropyridin a 4-nitropyridin.[12]
Reference
- ^ "Sloučeniny zirkonia (jako Zr)". Koncentrace bezprostředně nebezpečné pro život a zdraví (IDLH). Národní institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (NIOSH).
- ^ „Aplikace A“. Kodex federálních předpisů Spojených států amerických. Vládní tiskárna USA. 1988. str. 254.
- ^ Doporučení k přepravě nebezpečných věcí: vzorová nařízení. Publikace OSN. 2009. s. 430. ISBN 9789211391367.
- ^ A b C d E F G h i Morozov, I. V .; A. A. Fedorova; D. V. Palamarchuk; S. I. Troyanov (2005). „Syntéza a krystalové struktury komplexů dusičnanu zirkoničitého (NO2) [Zr (NO3) 3 (H2O) 3] 2 (NO3) 3, Cs [Zr (NO3) 5] a (NH4) [Zr (NO3) 5] (HNO3) ". Ruský chemický bulletin. 54 (1): 93–98. doi:10.1007 / s11172-005-0222-7. ISSN 1066-5285.
- ^ Wah Chang (10. září 2003). „Zirkonium v aplikacích s kyselinou dusičnou“ (PDF). Citováno 13. října 2014.
- ^ A b C d Patnaik, Pradyot (2003). Příručka anorganických chemikálií. McGraw-Hill. p.1000. ISBN 0070494398.
- ^ Základní chemie plynné fáze a povrchové chemie depozice v plynné fázi II a řízení procesů, diagnostika a modelování ve výrobě polovodičů IV: Sborník z mezinárodního sympozia. Elektrochemická společnost. 2001. s. 144. ISBN 9781566773195.
- ^ Nienow, Amanda M .; Jeffrey T. Roberts (2006). "Chemická depozice par oxidu zirkoničitého na aerosolizované křemíkové nanočástice". Chemie materiálů. 18 (23): 5571–5577. doi:10,1021 / cm060883e. ISSN 0897-4756.
- ^ Houssa, Michel (01.12.2003). High k Gate dielektrika. CRC Press. str. 73, 76–77. ISBN 9781420034141. Citováno 17. října 2014.
- ^ Cox, R. P .; G. H. Beyer (23. prosince 1955). „Oddělení hafnia od zirkonia pomocí tributylfosfátu“. Citováno 13. října 2014.
- ^ Hasaninejad, Alireza; Mohsen Shekouhy; Mohammad Reza Mohammadizadeh; Abdolkarim Zare (2012). „Dusičnan zirkoničitý: opakovaně použitelný vodě tolerantní katalyzátor Lewisovy kyseliny pro syntézu N-substituovaných pyrrolů ve vodném prostředí“. RSC zálohy. 2 (15): 6174. doi:10.1039 / C2RA20294H. ISSN 2046-2069. registrace nutná
- ^ Schofield, Kenneth (1980). Aromatická nitrace. Archiv CUP. p. 97. ISBN 9780521233620. Citováno 17. října 2014.