鋯(英語:Zirconium),是一種化學元素,化學符號為Zr,原子序數為40,原子量為7001912240000000000♠91.224 u。鋯的原文名稱zirconium來自鋯石(Zirkon),為鋯元素的主要來源[5]。鋯石的字源來自波斯語:زرگون(zargun),字面意思為「似金」。這是一種銀白色、堅硬且帶有光澤的過渡金屬,性質與同族的鉿極為相似,與鈦的相似性稍低。
Quick Facts 外觀, 概況 ...
鋯 40Zr
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外觀 |
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銀白色
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概況 |
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名稱·符號·序數 | 鋯(zirconium)·Zr·40 |
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元素類別 | 過渡金屬 |
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族·週期·區 | 4·5·d |
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標準原子質量 | 91.224(2)[1] |
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電子排布 | [Kr] 4d2 5s2 2, 8, 18, 10, 2
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歷史 |
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發現 | 馬丁·克拉普羅特(1789年) |
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分離 | 永斯·貝采利烏斯(1824年) |
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物理性質 |
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物態 | 固體 |
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密度 | (接近室溫) 6.52 g·cm−3 |
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熔點時液體密度 | 5.8 g·cm−3 |
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熔點 | 2128 K,1855 °C,3371 °F |
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沸點 | 4650 K,4377 °C,7911 °F |
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熔化熱 | 14 kJ·mol−1 |
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汽化熱 | 591 kJ·mol−1 |
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比熱容 | 25.36 J·mol−1·K−1 |
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蒸氣壓
壓/Pa
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1
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10
|
100
|
1 k
|
10 k
|
100 k
|
溫/K
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2639
|
2891
|
3197
|
3575
|
4053
|
4678
|
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原子性質 |
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氧化態 | 4, 3, 2, 1, −2 (兩性氧化物) |
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電負性 | 1.33(鮑林標度) |
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電離能 | 第一:640.1 kJ·mol−1
第二:1270 kJ·mol−1
第三:2218 kJ·mol−1 |
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原子半徑 | 160 pm |
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共價半徑 | 175±7 pm |
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鋯的原子譜線 |
雜項 |
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晶體結構 | 六方密堆積 |
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磁序 | 順磁性 |
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電阻率 | (20 °C)421 nΩ·m |
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熱導率 | 22.6 W·m−1·K−1 |
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膨脹系數 | (25 °C)5.7 µm·m−1·K−1 |
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聲速(細棒) | (20 °C)3800 m·s−1 |
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楊氏模量 | 88 GPa |
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剪切模量 | 33 GPa |
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體積模量 | 91.1 GPa |
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泊松比 | 0.34 |
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莫氏硬度 | 5.0 |
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維氏硬度 | 820–1800 MPa |
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布氏硬度 | 638–1880 MPa |
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CAS號 | 7440-67-7 |
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同位素 |
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主條目:鋯的同位素
同位素
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豐度
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半衰期(t1/2)
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衰變
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方式
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能量(MeV)
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產物
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88Zr
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人造
|
83.4 天
|
ε
|
0.670
|
88Y
|
89Zr
|
人造
|
78.360 小時
|
β+
|
1.811
|
89Y
|
90Zr
|
51.45%
|
穩定,帶50粒中子
|
91Zr
|
11.22%
|
穩定,帶51粒中子
|
92Zr
|
17.15%
|
穩定,帶52粒中子
|
93Zr
|
痕量
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1.61×106 年
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β−
|
0.060
|
93mNb
|
β−
|
0.091
|
93Nb
|
94Zr
|
17.38%
|
穩定,帶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
鋯主要作為耐熱劑與遮光劑,而少量的鋯則基於它的高度抗腐蝕性被用作合金用劑。鋯可以形成多種不同的無機化合物和有機金屬化學,如二氧化鋯及二氯二茂鋯等。大自然中存在五種鋯的同位素,其中三種能夠穩定存在。鋯的化合物在生物體內沒有已知的功用。