როგორ მოვამზადოთ ცირკონიუმის ქლორიდი?

ცირკონიუმის ქლორიდი, ასევე ცნობილია როგორცცირკონიუმის (IV) ქლორიდი or ZrCl4, არის ნაერთი, რომელიც ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა ინდუსტრიასა და სამეცნიერო კვლევაში. ეს არის თეთრი კრისტალური მყარი ნივთიერება მოლეკულური ფორმულითZrCl4და მოლეკულური წონა 233.09 გ/მოლ.ცირკონიუმის ქლორიდიმაღალრეაქტიულია და ფართო გამოყენების არეალი აქვს, კატალიზატორებიდან და ქიმიური სინთეზიდან დაწყებული კერამიკისა და მინის წარმოებით დამთავრებული. ამ სტატიაში განვიხილავთ, თუ როგორცირკონიუმის ქლორიდიმზადდება.

სინთეზიცირკონიუმის ქლორიდიმოიცავს რეაქციას შორისცირკონიუმის ოქსიდიან ცირკონიუმის ლითონი და წყალბადის ქლორიდი.ცირკონია (ZrO2) ფართოდ გამოიყენება საწყის მასალად მისი ხელმისაწვდომობისა და სტაბილურობის გამო. რეაქცია შეიძლება ჩატარდეს აღმდგენი აგენტის, როგორიცაა ნახშირბადი ან წყალბადი, თანაობისას, რათა ხელი შეუწყოს გარდაქმნასცირკონიუმის ოქსიდი Iნტოცირკონიუმის ლითონი.

პირველ რიგში,ცირკონიუმირედუქციონთან ერთად იხსნება და რეაქციის ჭურჭელში თავსდება. შემდეგ რეაქციის ჭურჭელში შეჰყავთ წყალბადის ქლორიდის გაზი, რაც იწვევს რეაქციის დაწყებას. რეაქცია შეიძლება იყოს ეგზოთერმული, რაც ნიშნავს, რომ ის სითბოს გამოყოფს და უნდა ჩატარდეს კონტროლირებად პირობებში, რათა თავიდან იქნას აცილებული ნებისმიერი პოტენციური საფრთხე. რეაქციაცირკონიუმის ოქსიდიდა წყალბადის ქლორიდი შემდეგია:

ZrO2 + 4HCl → ZrCl4 + 2H2O

რეაქცია, როგორც წესი, მაღალ ტემპერატურაზე, ჩვეულებრივ 400-დან 600 გრადუს ცელსიუსამდე, მიმდინარეობს სრული გარდაქმნის უზრუნველსაყოფად.ცირკონიუმის ოქსიდიშიგნითცირკონიუმის ქლორიდირეაქცია გრძელდება მანამ, სანამ ყველაცირკონიუმის ოქსიდიმთლიანად გარდაიქმნებაცირკონიუმის (IV) ქლორიდიდა წყალი.

რეაქციის დასრულების შემდეგ, მიღებულ ნარევს აცივებენ დაცირკონიუმის ქლორიდიგროვდება. თუმცა,ცირკონიუმის ქლორიდიროგორც წესი, არსებობს ჰიდრატირებული ფორმით, რაც ნიშნავს, რომ მის კრისტალურ სტრუქტურაში წყლის მოლეკულებია. მისაღებადუწყლო ცირკონიუმის ქლორიდი, დატენიანებულიცირკონიუმის ქლორიდიროგორც წესი, თბება ან ვაკუუმში შრება წყლის მოლეკულების მოსაშორებლად.

სისუფთავეცირკონიუმის ქლორიდიკრიტიკულია კონკრეტული გამოყენებისთვის. ამიტომ, შეიძლება საჭირო გახდეს დამატებითი გაწმენდის ეტაპები ნებისმიერი მინარევების ან ტენიანობის მოსაშორებლად. გაწმენდის გავრცელებული ტექნიკა მოიცავს სუბლიმაციას, ფრაქციულ კრისტალიზაციას და დისტილაციას. ამ მეთოდებს შეუძლიათ ექსტრაქციამაღალი სისუფთავის ცირკონიუმის ქლორიდი, რაც კრიტიკულად მნიშვნელოვანია სხვადასხვა ინდუსტრიისთვის, მათ შორის ელექტრონიკისა და ბირთვული გამოყენებისთვის.

შეჯამებისთვის,ცირკონიუმის ქლორიდისინთეზირდება რეაქციითცირკონიუმის ოქსიდიდა წყალბადის ქლორიდი. ეს რეაქცია მოითხოვს კონტროლირებად პირობებს და ჩვეულებრივ მაღალ ტემპერატურაზე ხორციელდება. შედეგად მიღებულიცირკონიუმის ქლორიდიჩვეულებრივ მიიღება ჰიდრატირებული ფორმით, უწყლო ცირკონიუმის ქლორიდის მისაღებად საჭიროა დამატებითი ეტაპები. სუფთა ცირკონიუმის ქლორიდის მისაღებად შეიძლება გამოყენებულ იქნას გაწმენდის ტექნიკა.ცირკონიუმის ქლორიდისპეციფიკური გამოყენებისთვის. წარმოებაცირკონიუმის ქლორიდიეს მნიშვნელოვანი პროცესია, რაც მას ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა ინდუსტრიასა და სამეცნიერო კვლევაში.