Dióxido de zircónio

Dióxido de zircónio (português europeu) ou zircônio (português brasileiro) é o composto de fórmula química ZrO2. Também conhecido como zircônia (não deve ser confundido com zircão), é um óxido de zircônio branco cristalino. A sua forma mais natural, com uma estrutura cristalina monoclínica, principal componente do mineral Baddeleíta. Pode ser utilizado para sintetizar a zircônia cúbica em várias cores para uso como uma pedra preciosa, ou como um simulador de diamante em joias.

dióxido de zircônio
Alerta sobre risco à saúde
Nome IUPAC dióxido de zircônio
óxido de zircônio(IV)
Outros nomes zircônia
baddeleyita
Identificadores
Número CAS 1314-23-4
Propriedades
Fórmula molecular ZrO2
Massa molar 123.218 g/mol
Aparência pó branco
Densidade 5.68 g/cm3
Ponto de fusão

2715 °C

Ponto de ebulição

4300 °C

Solubilidade em água negligível
Solubilidade solúvel em HF, e H2SO4, HNO3 e HCl quentes
Índice de refracção (nD) 2.13
Termoquímica
Entalpia padrão
de formação ΔfHo298		 −1080 kJ/mol
Entropia molar
padrão So298		 50.3 J K−1 mol−1
Riscos associados
MSDS MSDS
Ponto de fulgor não inflamável
LD50 > 8800 mg/kg (oral, rato)
Compostos relacionados
Outros aniões/ânions bissulfeto de zircônio
Outros catiões/cátions dióxido de titânio
dióxido de háfnio
Página de dados suplementares
Estrutura e propriedades n, εr, etc.
Dados termodinâmicos Phase behaviour
Solid, liquid, gas
Dados espectrais UV, IV, RMN, EM
Exceto onde denotado, os dados referem-se a
materiais sob condições normais de temperatura e pressão
Referências e avisos gerais sobre esta caixa.
Alerta sobre risco à saúde.

Produção, ocorrência e propriedades químicas

A zircônia pode ser produzida pela calcinação de compostos de zircônio, explorando sua alta estabilidade térmica, embora possa ser extraída na sua forma pura da natureza.[1]

Estrutura

São conhecidas três fases: monoclínicas <1,170 ° C, 1,170-2,370 ° C tetraglionais e cúbicas> 2,370 ° C.[2] A tendência é a maior simetria a temperaturas mais elevadas, como é geralmente o caso. A presença de óxidos de cálcio ou ítrio estabilizam a fase cúbica.[1]

Reatividade

O óxido é quimicamente inerte. É atacado lentamente por ácido fluorídrico concentrado na presença de ácido sulfúrico. Quando aquecido na presença de carbono, converte-se em carboneto de zircónio. Quando aquecido com carbono na presença de cloro, ele se converte em tetracloreto de zircônio. Esta conversão é a base para a purificação de zircônio metálico e é análoga ao processo Kroll.

Usos

O principal uso da zircônia é na produção de cerâmica,[3][4] podendo possuir outros usos, incluindo como revestimento protetor sobre partículas de pigmentos de dióxido de titânio,[1] como material refractário, em isolamentos e esmaltes. A zircônia estabilizada é utilizada em sensores de oxigênio em membranas de células de combustível, uma vez que possui a capacidade de permitir que os íons de oxigênio se movam livremente através da estrutura cristalina à altas temperaturas. Esta alta condutividade iónica (e uma baixa condutividade eletrônica) torna suas eletro-cerâmicas uma das mais úteis para esse fim.[1]

Pode também ser usada como precursor do Titanato zirconato de chumbo, um dielétrico encontrado em inúmeros componentes eletrônicos.

Referências
  1. Ralph Nielsen "Zirconium and Zirconium Compounds" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2005, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a28_543
  2. R. Stevens, 1986. Introduction to Zirconia. Magnesium Elektron Publication No 113
  3. «Archived copy». Consultado em 5 de julho de 2012. Arquivado do original em 7 de abril de 2015
  4. http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/zirconium/
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