[锆(Zr)] - 化学元素，在线元素周期表

锆 (Zr)

银白色

基本信息

原子序数	40	英文名	Zirconium
所属分类	过渡金属	原子量	91.224 u
熔点	1855 °C	沸点	4409 °C
能级	2, 8, 18, 10, 2	电负性	1.33
电子亲和能	41.1 kJ/mol	半径(计算法)	206 pm
电离能	第1电离能: 640.1 kJ/mol 第2电离能: 1270 kJ/mol 第3电离能: 2218 kJ/mol 第4电离能: 3313 kJ/mol 第5电离能: 7752 kJ/mol 第6电离能: 9500 kJ/mol
密度(常规)	6511 kg/m³	硬度(布式)	650 MPa
体积模量	N/A	导热率	23 W/mK
宇宙存量百分比	5.0E-6 %

锆，作为一种化学元素，位于元素周期表的第40位，化学符号为Zr，具备银灰色金属光泽。锆的特点在于其优异的耐腐蚀性能，对酸、碱及大部分有机物质均有较强的抵抗力。该元素拥有较高的熔点，大约为1852摄氏度，且密度为6.51克/立方厘米，表现出卓越的耐高温属性。在实际应用上，锆发挥着举足轻重的作用。在核工业和航空航天领域，锆因其较低的中子吸收截面而备受青睐，常被用作核反应堆内的结构材料。此外，锆合金因能在高温高压环境下保持稳定，成为制作核燃料棒的关键组成部分。不仅如此，锆合金还因其耐腐蚀特质，被广泛应用在诸如化学容器、石油化工设备等各类耐蚀装置的制造上，并在航空航天部件以及汽车零部件等高强度结构材料生产中占据一席之地。锆的提取过程通常始于富含锆的矿石，主要来源为锆石和钍砂等砂矿石。常用的提取工艺是氯化锆还原法：首先使用强碱氢氧化钠溶液处理矿石，随后与氯气反应生成氯化锆，经过蒸馏或电解步骤提纯，最终得到纯净的锆金属。在安全操作方面，尽管锆金属本身对人体无明显毒性，但在加工过程中形成的可燃性金属粉末必须严格防火。值得注意的是，锆粉末接触到空气时可能发生激烈的放热反应甚至燃烧，因此必须采取措施防范粉尘爆炸风险。另外，锆合金在高温下存在吸收和释放氢气的现象，这可能导致材料变得脆弱或破裂，所以在高温处理锆合金时必须格外注重安全防护。

更多信息

电子排布	[Kr] 4d² 5s² 2, 8, 18, 10, 2 锆的电子层（2, 8, 18, 10, 2）
发现	马丁·克拉普罗特（1789年）
分离	永斯·贝采利乌斯（1824年）
物态	固体
密度	（接近室温） 6.52 g·cm⁻³
熔化热	14 kJ·mol⁻¹
汽化热	591 kJ·mol⁻¹
比热容	25.36 J·mol⁻¹·K⁻¹
氧化态	4, 3, 2, 1, −2 （两性氧化物）
电负性	1.33（鲍林标度）
原子半径	160 pm
共价半径	175±7 pm
晶体结构	六方密堆积
磁序	顺磁性
电阻率	（20 °C）421 nΩ·m
膨胀系数	（25 °C）5.7 µm·m⁻¹·K⁻¹
声速（细棒）	（20 °C）3800 m·s⁻¹
杨氏模量	88 GPa
剪切模量	33 GPa
体积模量	91.1 GPa
泊松比	0.34
莫氏硬度	5.0
维氏硬度	820–1800 MPa
布氏硬度	638–1880 MPa

元素列表

1号元素-氢(H) 2号元素-氦(He) 3号元素-锂(Li) 4号元素-铍(Be) 5号元素-硼(B) 6号元素-碳(C) 7号元素-氮(N) 8号元素-氧(O) 9号元素-氟(F) 10号元素-氖(Ne) 11号元素-钠(Na) 12号元素-镁(Mg) 13号元素-铝(Al) 14号元素-硅(Si) 15号元素-磷(P) 16号元素-硫(S) 17号元素-氯(Cl) 18号元素-氩(Ar) 19号元素-钾(K) 20号元素-钙(Ca) 21号元素-钪(Sc) 22号元素-钛(Ti) 23号元素-钒(V) 24号元素-铬(Cr) 25号元素-锰(Mn) 26号元素-铁(Fe) 27号元素-钴(Co) 28号元素-镍(Ni) 29号元素-铜(Cu) 30号元素-锌(Zn) 31号元素-镓(Ga) 32号元素-锗(Ge) 33号元素-砷(As) 34号元素-硒(Se) 35号元素-溴(Br) 36号元素-氪(Kr) 37号元素-铷(Rb) 38号元素-锶(Sr) 39号元素-钇(Y) 40号元素-锆(Zr) 41号元素-铌(Nb) 42号元素-钼(Mo) 43号元素-锝(Tc) 44号元素-钌(Ru) 45号元素-铑(Rh) 46号元素-钯(Pd) 47号元素-银(Ag) 48号元素-镉(Cd) 49号元素-铟(In) 50号元素-锡(Sn) 51号元素-锑(Sb) 52号元素-碲(Te) 53号元素-碘(I) 54号元素-氙(Xe) 55号元素-铯(Cs) 56号元素-钡(Ba) 57号元素-镧(La) 58号元素-铈(Ce) 59号元素-镨(Pr) 60号元素-钕(Nd) 61号元素-钷(Pm) 62号元素-钐(Sm) 63号元素-铕(Eu) 64号元素-钆(Gd) 65号元素-铽(Tb) 66号元素-镝(Dy) 67号元素-钬(Ho) 68号元素-铒(Er) 69号元素-铥(Tm) 70号元素-镱(Yb) 71号元素-镥(Lu) 72号元素-铪(Hf) 73号元素-钽(Ta) 74号元素-钨(W) 75号元素-铼(Re) 76号元素-锇(Os) 77号元素-铱(Ir) 78号元素-铂(Pt) 79号元素-金(Au) 80号元素-汞(Hg) 81号元素-铊(Tl) 82号元素-铅(Pb) 83号元素-铋(Bi) 84号元素-钋(Po) 85号元素-砹(At) 86号元素-氡(Rn) 87号元素-钫(Fr) 88号元素-镭(Ra) 89号元素-锕(Ac) 90号元素-钍(Th) 91号元素-镤(Pa) 92号元素-铀(U) 93号元素-镎(Np) 94号元素-钚(Pu) 95号元素-镅(Am) 96号元素-锔(Cm) 97号元素-锫(Bk) 98号元素-锎(Cf) 99号元素-锿(Es) 100号元素-镄(Fm) 101号元素-钔(Md) 102号元素-锘(No) 103号元素-铹(Lr) 104号元素-𬬻(Rf) 105号元素-𬭊(Db) 106号元素-𬭳(Sg) 107号元素-𬭛(Bh) 108号元素-𬭶(Hs) 109号元素-鿏(Mt) 110号元素-𫟼(Ds) 111号元素-𬬭(Rg) 112号元素-鿔(Cn) 113号元素-鿭(Nh) 114号元素-𫓧(Fl) 115号元素-镆(Mc) 116号元素-𫟷(Lv) 117号元素-鿬(Ts) 118号元素-鿫(Og)