Zirkonium(IV)fluoridi
Zirkonium(IV)fluoridi (ZrF4) eli zirkniumtetrafluoridi on zirkoniumin ja fluorin muodostama epäorgaaninen molekyyliyhdiste. Yhdistettä voidaan käyttää erikoislasien valmistukseen ja orgaanisen kemian synteeseissä katalyyttinä ja reagenssina.
| Zirkonium(IV)fluoridi | |
|---|---|
-fluorid.png) |
|
| Tunnisteet | |
| CAS-numero | |
| PubChem CID | |
| Ominaisuudet | |
| Molekyylikaava | ZrF4 |
| Moolimassa | 167,22 |
| Ulkomuoto | Valkoinen kiteinen aine |
| Sublimoitumispiste | 903 °C [1] |
| Tiheys | 4,43 g/cm3[1] |
| Liukoisuus veteen | 15 g/l (25 °C)[1] |
Ominaisuudet, valmistus ja käyttö muokkaa
Huoneenlämpötilassa zirkonium(IV)fluoridi on valkoista kiteistä ainetta. Yhdisteen stabiileimman α-muodon alkeiskoppi on monokliininen. Lisäksi tunnetaan tetragonaalinen β-muoto sekä γ-muoto, jonka rakennetta ei ole määritetty. Kidevedettömän yhdisteen lisäksi tunnetaan myös kidevedelliset mono- ja trihydraatit (ZrF4·H2O ja ZrF4·3H2O), joiden rakenteesta kidevesi voidaan poistaa kuumentamalla alennetussa paineessa. Zirkonium(IV)fluoridi liukenee vain hyvin vähän veteen, mutta liukenee paremmin happoliuoksiin. Aine on Lewis-happo ja reagoi esimerkiksi fluoridien kanssa muodostaen kompleksisen heksafluorozirkonaatti(IV)ionin ([ZrF6]2-.[2][3][4][5][6]
Zirkonium(IV)fluoridia voidaan valmistaa fluorin ja zirkoniumin välisellä reaktiolla. Tavallisimmat tavat ovat kuitenkin Zirkonium(IV)kloridin ja vetyfluoridin välinen reaktio, zirkoniumhydroksikarbonaatin tai zirkoniumdioksidin liuottaminen vetyfluoridiin tai ammoniumheksafluorozirkonaatin kuumentaminen.[2][3][4][5]
- ZrCl4 + 4 HF·→ ZrF4 + 4 HCl
- (NH4)2ZrF6 → ZrF4 + 2NH3 + 2HF
Zirkonium(IV)fluoridia käytetään fluoridilasien ja erityisesti niin kutsuttujen raskasmetallifluoridilasien valmistamiseen, joita voidaan käyttää esimerkiksi optisissa kuiduissa. Lisäksi yhdistettä on tutkittu käytettäväksi sulasuolareaktoreissa. Orgaanisen kemian synteeseissä zirkonium(IV)fluoridia käytetään katalyyttinä Friedel–Crafts-reaktioissa, alkeenien polymeroinnissa ja pyridiinin valmistuksessa sekä fluoraavana reagenssina.[2][3][4][5]
Lähteet muokkaa
- ↑ a b c William M. Haynes, David R. Lide, Thomas J. Bruno: CRC Handbook of Chemistry and Physics, s. 4–101. 39th Edition. CRC Press, 2012. ISBN 978-1439880494. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 3.3.2021). (englanniksi)
- ↑ a b c Ralph H. Nielsen, James H. Schlewitz & Henry Nielsen : Zirconium and Zirconium Compounds, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, New York, 2013.
- ↑ a b c Dayal T. Meshri: Fluorine Compounds, Inorganic, Zirconium, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, New York, 2000.
- ↑ a b c Ralph H. Nielsen & Gerhard Wilfing: Zirconium and Zirconium Compounds, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, John Wiley & Sons, New York, 2010.
- ↑ a b c Thomas Scott, Mary Eagleson: Concise encyclopedia chemistry, s. 1200. Walter de Gruyter, 1994. ISBN 978-3110114515. (englanniksi)
- ↑ Paul L. Brown, Enzo Curti, Bernd Grambow: Chemical Thermodynamics of Zirconium, s. 144. Elsevier, 2005. ISBN 978-0-444-51803-3. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 3.3.2021). (englanniksi)