Нитрат циркония - Википедия - Zirconium nitrate
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Другие имена тетранитрат циркония, тетранитратоцирконий, тетранитрат циркония (4+), нитрат циркония (IV) | |
| Идентификаторы | |
3D модель (JSmol ) | |
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.033.917  |
PubChem CID | |
| UNII | |
| |
| |
| Характеристики | |
| Zr (НЕТ3)4 | |
| Молярная масса | 339,243591 г / моль |
| Внешность | прозрачные тарелки |
| Плотность | ????2.192 |
| Температура плавления | ° C |
| Точка кипения | разложить 100 ° C |
| вода, этанол | |
| Опасности | |
| Главный опасности | окислитель |
| Смертельная доза или концентрация (LD, LC): | |
LCLo (самый низкий опубликованный ) | 500 мг / м3 (крыса, 30 мин)[1] |
| Родственные соединения | |
Родственные соединения | Цирконил нитрат, нитрат гафния, нитрат титана, перхлорат циркония |
Если не указано иное, данные для материалов приводятся в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
| Ссылки на инфобоксы | |
Нитрат циркония летучий безводный переходный металл нитрат из цирконий с формулой Zr (NO3)4. Он имеет альтернативные названия тетранитрат циркония, или же нитрат циркония (IV).
Оно имеет Номер ООН № ООН 2728[2] и относится к классу 5.1, что означает окисляющее вещество.[3]
Формирование
Безводный нитрат циркония можно получить из тетрахлорид циркония реагируя с пятиокись азота.[4]
ZrCl4 + 4 N2О5 → Zr (НЕТ3)4 + 4ClNO2
Продукт может быть очищен сублимацией в вакууме. Загрязняющим веществом в нем является пентанитратоцирконат нитрония. (НЕТ2) Zr (НЕТ3)5.[4]
Пентагидрат нитрата циркония Zr (NO3)4· 5H2O может быть образован растворением диоксид циркония в азотной кислоте, а затем выпаривают раствор до высыхания. Однако проще кристаллизовать тригидрат нитрата цирконила ZrO (NO3)2· 3H2О от такого решения.[4]
Цирконий обладает высокой устойчивостью к азотной кислоте даже в присутствии других примесей и высоких температур.[5] Таким образом, нитрат циркония не получается растворением металлического циркония в азотной кислоте.
Характеристики
Пентагидрат нитрата циркония легко растворяется в воде и спирте. Он кислый в водном растворе и основание, такое как гидроксид аммония вызовет гидроксид циркония выпадать в осадок. Кристаллы пентагидрата имеют показатель преломления 1,6.[6]
Связанные вещества
Связанные вещества представляют собой комплексы нитрата циркония. Zr (НЕТ
3)
3(ЧАС
2O)+
3 имеет трехшарошечная тригональная призматическая структура, в которой нитраты связаны двумя атомами кислорода каждый (двузубый ).[4] Комплекс пентанитрато Zr (НЕТ
3)−
5 имеет все нитратные группы бидентатно и имеет двояковую квадратная антипризма форма.[4]
НЕТ2[Zr (НЕТ3)3· 3H2O]2(НЕТ3)3 кристаллизуется в шестиугольная система, космическая группа п3c1, с ячейка размеры a = 10,292 Å, b = 10,292 Å, c = 14,84 Å, объем 1632,2 Å3 с 2 формулами на элементарную ячейку, плотность = 2,181.[4]
CsZr (НЕТ3)5 кристаллизуется в моноклиническая система, космическая группа п21/п, с размерами элементарной ячейки a = 7,497 Å, b = 11,567 Å, c = 14,411 Å, β = 96,01 °, объемом 1242,8 Å.3 с 4 формулами на ячейку, плотность = 2,855.[4]
(NH4) Zr (НЕТ3)5· HNO3 кристаллизуется в орторомбическая система, космическая группа Пна21 с размерами элементарной ячейки a = 14,852 Å, b = 7,222 Å, c = 13,177 Å, объемом 1413,6 Å.3 с 4 формулами на ячейку, плотность = 2,267.[4]
Смешанный нитроний, нитрозоний пентанитратоцирконат, кристаллизующийся в тетрагональная система тоже существует.[4]
Использовать
Нитрат циркония производится рядом поставщиков химической продукции. Он используется как источник циркония для других солей,[6] в качестве аналитического стандарта,[6] или как консервант.[6] Нитрат циркония[7] и пентанитратоцирконат нитрония можно использовать в качестве прекурсоров химического осаждения из паровой фазы, поскольку они летучие и разлагаются при температуре выше 100 ° C с образованием цирконий.[8] При 95 ° C нитрат циркония сублимируется под давлением 0,2 мм рт. Ст. И может быть нанесен в виде диоксида циркония на кремний при 285 ° C. Его преимущество в том, что это единый источник, то есть его не нужно смешивать с другими материалами, такими как кислород, и он разлагается при относительно низкой температуре и не загрязняет поверхность другими элементами, такими как водород или фтор.[9]
Цирконий, свободный от гафния, необходим для строительства ядерного реактора. Один из способов добиться этого - использовать смешанный водный раствор нитрата гафния и нитрата циркония, который может быть разделен путем разделения циркония на трибутилфосфат растворяется в керосине.[10]
Нитрат циркония можно использовать в качестве катализатора кислоты Льюиса при образовании N-замещенных пирролы.[11]
Безводный нитрат циркония может необычным образом нитровать некоторые органические ароматические соединения. Хинолин нитруется до 3-нитрохинолина и 7-нитрохинолина. Пиридин нитруется до 3-нитропиридина и 4-нитропиридина.[12]
Рекомендации
- ^ «Соединения циркония (в виде Zr)». Немедленно опасные для жизни и здоровья концентрации (IDLH). Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ «Приложение А». Свод федеральных правил Соединенных Штатов Америки. Типография правительства США. 1988. стр. 254.
- ^ Рекомендации по перевозке опасных грузов: типовые правила. Публикации Организации Объединенных Наций. 2009. с. 430. ISBN 9789211391367.
- ^ а б c d е ж грамм час я Морозов, И. В .; Федорова А.А.; Д. В. Паламарчук; С. И. Троянов (2005). «Синтез и кристаллические структуры нитратных комплексов циркония (IV) (NO2) [Zr (NO3) 3 (H2O) 3] 2 (NO3) 3, Cs [Zr (NO3) 5] и (NH4) [Zr (NO3)» 5] (HNO3) ». Российский химический вестник. 54 (1): 93–98. Дои:10.1007 / s11172-005-0222-7. ISSN 1066-5285.
- ^ Ва Чанг (10 сентября 2003 г.). «Цирконий в азотной кислоте» (PDF). Получено 13 октября 2014.
- ^ а б c d Патнаик, Прадёт (2003). Справочник неорганических химикатов. Макгроу-Хилл. п.1000. ISBN 0070494398.
- ^ Фундаментальная газовая фаза и химия поверхности парофазного осаждения II и управление процессами, диагностика и моделирование в производстве полупроводников IV: Материалы международного симпозиума. Электрохимическое общество. 2001. с. 144. ISBN 9781566773195.
- ^ Ниенов, Аманда М .; Джеффри Т. Робертс (2006). «Химическое осаждение из паровой фазы оксида циркония на аэрозольных наночастицах кремния». Химия материалов. 18 (23): 5571–5577. Дои:10,1021 / см 060883e. ISSN 0897-4756.
- ^ Хоусса, Мишель (01.12.2003). Диэлектрики с высоким коэффициентом затяжки. CRC Press. С. 73, 76–77. ISBN 9781420034141. Получено 17 октября 2014.
- ^ Cox, R.P .; Г. Х. Бейер (23 декабря 1955 г.). «Отделение гафния от циркония с помощью трибутилфосфата». Получено 13 октября 2014.
- ^ Хасанинеджад, Алиреза; Мохсен Шекухи; Мохаммад Реза Мохаммадизаде; Абдолкарим Заре (2012). «Нитрат циркония: многоразовый водостойкий кислотный катализатор Льюиса для синтеза N-замещенных пирролов в водной среде». RSC Advances. 2 (15): 6174. Дои:10.1039 / C2RA20294H. ISSN 2046-2069. требуется регистрация
- ^ Шофилд, Кеннет (1980). Ароматическое нитрование. CUP Архив. п. 97. ISBN 9780521233620. Получено 17 октября 2014.