(Zr)

银白色 元素[鋯(Zr)]
基本資訊

原子序數 40 英文名 Zirconium
所屬分類 过渡金属 原子量 91.224 u
熔點 1855 °C 沸點 4409 °C
能級 2, 8, 18, 10, 2 電負性 1.33
電子親和能 41.1 kJ/mol 半徑(計算法) 206 pm
電離能
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(常規) 6511 kg/m³ 硬度(布式) 650 MPa
體積模量 N/A 導熱率 23 W/mK
宇宙存量百分比 5.0E-6 %

鋯,作為化學元素,位於元素週期表的第40位,化學符號為Zr,具備銀灰色金屬光澤。 鋯的特徵在於其優異的耐腐蝕性,對酸、鹼及大部分有機物質均有較強的抵抗力。 該元素擁有較高的熔點,約為1852攝氏度,且密度為6.51克/立方厘米,表現出卓越的耐高溫屬性。 在實際應用上,鋯發揮著舉足輕重的作用。 在核工業和航空航太領域,鋯因其較低的中子吸收截面而備受青睞,常被用作核反應器內的結構材料。 此外,鋯合金因能在高溫高壓環境下保持穩定,成為製作核燃料棒的關鍵組成部分。 不僅如此,鋯合金還因其耐腐蝕特質,被廣泛應用在諸如化學容器、石油化工設備等各類耐蝕裝置的製造上,並在航空航太零件以及汽車零件等高強度結構材料生產中佔據 一席之地。 鋯的提取過程通常始於富含鋯的礦石,主要來源為鋯石和釷砂等砂礦石。 常用的提取工藝是氯化鋯還原法:首先使用強鹼氫氧化鈉溶液處理礦石,然後與氯氣反應生成氯化鋯,經過蒸餾或電解步驟提純,最終得到純淨的鋯金屬。 在安全操作方面,儘管鋯金屬本身對人體無明顯毒性,但在加工過程中形成的可燃性金屬粉末必須嚴格防火。 值得注意的是,鋯粉末接觸到空氣時可能發生激烈的放熱反應甚至燃燒,因此必須採取措施防範粉塵爆炸風險。 另外,鋯合金在高溫下有吸收和釋放氫氣的現象,這可能導致材料變得脆弱或破裂,所以在高溫處理鋯合金時必須格外注重安全防護。

更多資訊

標準原子質量 91.224(2)
電子排布 [Kr] 4d2 5s2
2, 8, 18, 10, 2
鋯的電子層(2, 8, 18, 10, 2)
鋯的電子層(2, 8, 18, 10, 2)
發現 馬丁·克拉普羅特(1789年)
分離 永斯·貝采利烏斯(1824年)
物態 固體
密度 (接近室溫)
6.52 g·cm−3
熔化熱 14 kJ·mol−1
汽化熱 591 kJ·mol−1
比熱容 25.36 J·mol−1·K−1
氧化態 4, 3, 2, 1, −2
(兩性氧化物)
電負性 1.33(鮑林標度)
原子半徑 160 pm
共價半徑 175±7 pm
晶體結構 六方密堆積
磁序 順磁性
電阻率 (20 °C)421 nΩ·m
膨脹系數 (25 °C)5.7 µm·m−1·K−1
聲速(細棒) (20 °C)3800 m·s−1
楊氏模量 88 GPa
剪切模量 33 GPa
體積模量 91.1 GPa
泊松比 0.34
莫氏硬度 5.0
維氏硬度 820–1800 MPa
布氏硬度 638–1880 MPa
CAS號 7440-67-7

元素清單

1號元素-(H) 2號元素-(He) 3號元素-(Li) 4號元素-(Be) 5號元素-(B) 6號元素-(C) 7號元素-(N) 8號元素-(O) 9號元素-(F) 10號元素-(Ne) 11號元素-(Na) 12號元素-(Mg) 13號元素-(Al) 14號元素-(Si) 15號元素-(P) 16號元素-(S) 17號元素-(Cl) 18號元素-(Ar) 19號元素-(K) 20號元素-(Ca) 21號元素-(Sc) 22號元素-(Ti) 23號元素-(V) 24號元素-(Cr) 25號元素-(Mn) 26號元素-(Fe) 27號元素-(Co) 28號元素-(Ni) 29號元素-(Cu) 30號元素-(Zn) 31號元素-(Ga) 32號元素-(Ge) 33號元素-(As) 34號元素-(Se) 35號元素-(Br) 36號元素-(Kr) 37號元素-(Rb) 38號元素-(Sr) 39號元素-(Y) 40號元素-(Zr) 41號元素-(Nb) 42號元素-(Mo) 43號元素-(Tc) 44號元素-(Ru) 45號元素-(Rh) 46號元素-(Pd) 47號元素-(Ag) 48號元素-(Cd) 49號元素-(In) 50號元素-(Sn) 51號元素-(Sb) 52號元素-(Te) 53號元素-(I) 54號元素-(Xe) 55號元素-(Cs) 56號元素-(Ba) 57號元素-(La) 58號元素-(Ce) 59號元素-(Pr) 60號元素-(Nd) 61號元素-(Pm) 62號元素-(Sm) 63號元素-(Eu) 64號元素-(Gd) 65號元素-(Tb) 66號元素-(Dy) 67號元素-(Ho) 68號元素-(Er) 69號元素-(Tm) 70號元素-(Yb) 71號元素-(Lu) 72號元素-(Hf) 73號元素-(Ta) 74號元素-(W) 75號元素-(Re) 76號元素-(Os) 77號元素-(Ir) 78號元素-(Pt) 79號元素-(Au) 80號元素-(Hg) 81號元素-(Tl) 82號元素-(Pb) 83號元素-(Bi) 84號元素-(Po) 85號元素-(At) 86號元素-(Rn) 87號元素-(Fr) 88號元素-(Ra) 89號元素-(Ac) 90號元素-(Th) 91號元素-(Pa) 92號元素-(U) 93號元素-(Np) 94號元素-(Pu) 95號元素-(Am) 96號元素-(Cm) 97號元素-(Bk) 98號元素-(Cf) 99號元素-(Es) 100號元素-(Fm) 101號元素-(Md) 102號元素-(No) 103號元素-(Lr) 104號元素-(Rf) 105號元素-𨧀(Db) 106號元素-𨭎(Sg) 107號元素-𨨏(Bh) 108號元素-𨭆(Hs) 109號元素-(Mt) 110號元素-(Ds) 111號元素-(Rg) 112號元素-(Cn) 113號元素-(Nh) 114號元素-(Fl) 115號元素-(Mc) 116號元素-(Lv) 117號元素-(Ts) 118號元素-(Og)

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