锆(英语:Zirconium),是一种化学元素,化学符号为Zr,原子序数为40,原子量为7001912240000000000♠91.224 u。锆的原文名称zirconium来自锆石(Zirkon),为锆元素的主要来源[5]。锆石的字源来自波斯语:زرگون(zargun),字面意思为“似金”。这是一种银白色、坚硬且带有光泽的过渡金属,性质与同族的铪极为相似,与钛的相似性稍低。
Quick Facts 外观, 概况 ...
锆 40Zr
|
外观 |
---|
银白色
|
概况 |
---|
名称·符号·序数 | 锆(zirconium)·Zr·40 |
---|
元素类别 | 过渡金属 |
---|
族·周期·区 | 4·5·d |
---|
标准原子质量 | 91.224(2)[1] |
---|
电子排布 | [Kr] 4d2 5s2 2, 8, 18, 10, 2
|
---|
历史 |
---|
发现 | 马丁·克拉普罗特(1789年) |
---|
分离 | 永斯·贝采利乌斯(1824年) |
---|
物理性质 |
---|
物态 | 固体 |
---|
密度 | (接近室温) 6.52 g·cm−3 |
---|
熔点时液体密度 | 5.8 g·cm−3 |
---|
熔点 | 2128 K,1855 °C,3371 °F |
---|
沸点 | 4650 K,4377 °C,7911 °F |
---|
熔化热 | 14 kJ·mol−1 |
---|
汽化热 | 591 kJ·mol−1 |
---|
比热容 | 25.36 J·mol−1·K−1 |
---|
蒸气压
压/Pa
|
1
|
10
|
100
|
1 k
|
10 k
|
100 k
|
温/K
|
2639
|
2891
|
3197
|
3575
|
4053
|
4678
|
|
原子性质 |
---|
氧化态 | 4, 3, 2, 1, −2 (两性氧化物) |
---|
电负性 | 1.33(鲍林标度) |
---|
电离能 | 第一:640.1 kJ·mol−1
第二:1270 kJ·mol−1
第三:2218 kJ·mol−1 |
---|
原子半径 | 160 pm |
---|
共价半径 | 175±7 pm |
---|
锆的原子谱线 |
杂项 |
---|
晶体结构 | 六方密堆积 |
---|
磁序 | 顺磁性 |
---|
电阻率 | (20 °C)421 nΩ·m |
---|
热导率 | 22.6 W·m−1·K−1 |
---|
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 |
---|
CAS号 | 7440-67-7 |
---|
同位素 |
---|
主条目:锆的同位素
同位素
|
丰度
|
半衰期(t1/2)
|
衰变
|
方式
|
能量(MeV)
|
产物
|
88Zr
|
人造
|
83.4 天
|
ε
|
0.670
|
88Y
|
89Zr
|
人造
|
78.360 小时
|
β+
|
1.811
|
89Y
|
90Zr
|
51.45%
|
稳定,带50粒中子
|
91Zr
|
11.22%
|
稳定,带51粒中子
|
92Zr
|
17.15%
|
稳定,带52粒中子
|
93Zr
|
痕量
|
1.61×106 年
|
β−
|
0.060
|
93mNb
|
β−
|
0.091
|
93Nb
|
94Zr
|
17.38%
|
稳定,带54粒中子
|
95Zr
|
人造
|
64.032 天
|
β−
|
1.126
|
95Nb
|
96Zr
|
2.80%
|
2.0×1019 年[4]
|
β−β−
|
3.356
|
96Mo
| |
Close
锆主要作为耐热剂与遮光剂,而少量的锆则基于它的高度抗腐蚀性被用作合金用剂。锆可以形成多种不同的无机化合物和有机金属化学,如二氧化锆及二氯二茂锆等。大自然中存在五种锆的同位素,其中三种能够稳定存在。锆的化合物在生物体内没有已知的功用。