เซอร์โคเนียม

เซอร์โคเนียม (อังกฤษ: Zirconium) คือธาตุที่มีหมายเลขอะตอม 40 และสัญลักษณ์คือ Zr เป็นโลหะทรานซิชันมีสีขาวเงินคล้ายไทเทเนียม สามารถสกัดได้จากแร่เซอร์คอน มันทนต่อการกันกร่อนมาก

เซอร์โคเนียม
ไฮโดรเจน (อโลหะวาเลนซ์เดียว)
ฮีเลียม (แก๊สมีตระกูล)
ลิเทียม (โลหะแอลคาไล)
เบริลเลียม (โลหะแอลคาไลน์เอิร์ท)
โบรอน (ธาตุกึ่งโลหะ)
คาร์บอน (อโลหะหลายวาเลนซ์)
ไนโตรเจน (อโลหะวาเลนซ์เดียว)
ออกซิเจน (อโลหะวาเลนซ์เดียว)
ฟลูออรีน (อโลหะวาเลนซ์เดียว)
นีออน (แก๊สมีตระกูล)
โซเดียม (โลหะแอลคาไล)
แมกนีเซียม (โลหะแอลคาไลน์เอิร์ท)
อะลูมิเนียม (โลหะหลังทรานซิชัน)
ซิลิกอน (ธาตุกึ่งโลหะ)
ฟอสฟอรัส (อโลหะหลายวาเลนซ์)
กำมะถัน (อโลหะหลายวาเลนซ์)
คลอรีน (อโลหะวาเลนซ์เดียว)
อาร์กอน (แก๊สมีตระกูล)
โพแทสเซียม (โลหะแอลคาไล)
แคลเซียม (โลหะแอลคาไลน์เอิร์ท)
สแกนเดียม (โลหะทรานซิชัน)
ไทเทเนียม (โลหะทรานซิชัน)
วาเนเดียม (โลหะทรานซิชัน)
โครเมียม (โลหะทรานซิชัน)
แมงกานีส (โลหะทรานซิชัน)
เหล็ก (โลหะทรานซิชัน)
โคบอลต์ (โลหะทรานซิชัน)
นิกเกิล (โลหะทรานซิชัน)
ทองแดง (โลหะทรานซิชัน)
สังกะสี (โลหะทรานซิชัน)
แกลเลียม (โลหะหลังทรานซิชัน)
เจอร์เมเนียม (ธาตุกึ่งโลหะ)
สารหนู (ธาตุกึ่งโลหะ)
ซีลีเนียม (อโลหะหลายวาเลนซ์)
โบรมีน (อโลหะวาเลนซ์เดียว)
คริปทอน (แก๊สมีตระกูล)
รูบิเดียม (โลหะแอลคาไล)
สตรอนเชียม (โลหะแอลคาไลน์เอิร์ท)
อิตเทรียม (โลหะทรานซิชัน)
เซอร์โคเนียม (โลหะทรานซิชัน)
ไนโอเบียม (โลหะทรานซิชัน)
โมลิบดีนัม (โลหะทรานซิชัน)
เทคนีเชียม (โลหะทรานซิชัน)
รูทีเนียม (โลหะทรานซิชัน)
โรเดียม (โลหะทรานซิชัน)
แพลเลเดียม (โลหะทรานซิชัน)
เงิน (โลหะทรานซิชัน)
แคดเมียม (โลหะทรานซิชัน)
อินเดียม (โลหะหลังทรานซิชัน)
ดีบุก (โลหะหลังทรานซิชัน)
พลวง (ธาตุกึ่งโลหะ)
เทลลูเรียม (ธาตุกึ่งโลหะ)
ไอโอดีน (อโลหะวาเลนซ์เดียว)
ซีนอน (แก๊สมีตระกูล)
ซีเซียม (โลหะแอลคาไล)
แบเรียม (โลหะแอลคาไลน์เอิร์ท)
แลนทานัม (แลนทานอยด์)
ซีเรียม (แลนทานอยด์)
เพรซีโอดิเมียม (แลนทานอยด์)
นีโอดิเมียม (แลนทานอยด์)
โพรมีเทียม (แลนทานอยด์)
ซาแมเรียม (แลนทานอยด์)
ยูโรเพียม (แลนทานอยด์)
แกโดลิเนียม (แลนทานอยด์)
เทอร์เบียม (แลนทานอยด์)
ดิสโพรเซียม (แลนทานอยด์)
โฮลเมียม (แลนทานอยด์)
เออร์เบียม (แลนทานอยด์)
ทูเลียม (แลนทานอยด์)
อิตเทอร์เบียม (แลนทานอยด์)
ลูทีเทียม (แลนทานอยด์)
ฮาฟเนียม (โลหะทรานซิชัน)
แทนทาลัม (โลหะทรานซิชัน)
ทังสเตน (โลหะทรานซิชัน)
รีเนียม (โลหะทรานซิชัน)
ออสเมียม (โลหะทรานซิชัน)
อิริเดียม (โลหะทรานซิชัน)
แพลตทินัม (โลหะทรานซิชัน)
ทองคำ (โลหะทรานซิชัน)
ปรอท (โลหะทรานซิชัน)
แทลเลียม (โลหะหลังทรานซิชัน)
ตะกั่ว (โลหะหลังทรานซิชัน)
บิสมัท (โลหะหลังทรานซิชัน)
พอโลเนียม (โลหะหลังทรานซิชัน)
แอสทาทีน (ธาตุกึ่งโลหะ)
เรดอน (แก๊สมีตระกูล)
แฟรนเซียม (โลหะแอลคาไล)
เรเดียม (โลหะแอลคาไลน์เอิร์ท)
แอกทิเนียม (แอกทินอยด์)
ทอเรียม (แอกทินอยด์)
โพรแทกทิเนียม (แอกทินอยด์)
ยูเรเนียม (แอกทินอยด์)
เนปทูเนียม (แอกทินอยด์)
พลูโทเนียม (แอกทินอยด์)
อะเมริเซียม (แอกทินอยด์)
คูเรียม (แอกทินอยด์)
เบอร์คีเลียม (แอกทินอยด์)
แคลิฟอร์เนียม (แอกทินอยด์)
ไอน์สไตเนียม (แอกทินอยด์)
เฟอร์เมียม (แอกทินอยด์)
เมนเดลีเวียม (แอกทินอยด์)
โนเบเลียม (แอกทินอยด์)
ลอว์เรนเซียม (แอกทินอยด์)
รัทเทอร์ฟอร์เดียม (โลหะทรานซิชัน)
ดุบเนียม (โลหะทรานซิชัน)
ซีบอร์เกียม (โลหะทรานซิชัน)
โบห์เรียม (โลหะทรานซิชัน)
ฮัสเซียม (โลหะทรานซิชัน)
ไมต์เนเรียม (ไม่มีกลุ่มตามสมบัติทางเคมี)
ดาร์มสตัดเทียม (ไม่มีกลุ่มตามสมบัติทางเคมี)
เรินต์เกเนียม (ไม่มีกลุ่มตามสมบัติทางเคมี)
โคเปอร์นิเซียม (โลหะทรานซิชัน)
นิโฮเนียม (ไม่มีกลุ่มตามสมบัติทางเคมี)
ฟลีโรเวียม (โลหะหลังทรานซิชัน)
มอสโกเวียม (ไม่มีกลุ่มตามสมบัติทางเคมี)
ลิเวอร์มอเรียม (ไม่มีกลุ่มตามสมบัติทางเคมี)
เทนเนสซีน (ไม่มีกลุ่มตามสมบัติทางเคมี)
ออกาเนสซอน (ไม่มีกลุ่มตามสมบัติทางเคมี)
40Zr
Ti

Zr

Hf
อิตเทรียมเซอร์โคเนียมไนโอเบียม
เซอร์โคเนียมในตารางธาตุ
ลักษณะปรากฏ
สีขาวเงิน
คุณสมบัติทั่วไป
ชื่อ สัญลักษณ์ และเลขอะตอม เซอร์โคเนียม, Zr, 40
หมู่ คาบและบล็อก 4, 5, d
มวลอะตอมมาตรฐาน 91.224±0.002
การจัดเรียงอิเล็กตรอน [Kr] 4d2 5s2
2, 8, 18, 10, 2
ประวัติ
การตั้งชื่อ ตั้งชื่อตาม zircon, zargun زرگون หมายถึง"สีทอง".
การค้นพบ มาร์ทีน ไฮน์ริช คลัพโรท (1789)
การแยกครั้งแรก บารอน เยินส์ ยาคอบ แบร์ซีเลียส (1824)
คุณสมบัติกายภาพ
ความหนาแน่น (ใกล้ r.t.) 6.52 g·cm−3
ความหนาแน่นของเหลวที่จุดหลอมเหลว 5.8 g·cm−3
จุดหลอมเหลว 2125 K, 1852 °C, 3365 °F
จุดเดือด 4650 K, 4377 °C, 7911 °F
ความร้อนของการหลอมเหลว 14 kJ·mol−1
ความร้อนของการกลายเป็นไอ 591 kJ·mol−1
ความจุความร้อนโมลาร์ 25.36 J·mol−1·K−1
ความดันไอ
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
ที่ T (K) 2639 2891 3197 3575 4053 4678
คุณสมบัติอะตอม
อิเล็กโตรเนกาติวิตี 1.33 (Pauling scale)
พลังงานไอออไนเซชัน ค่าที่ 1: 640.1 kJ·mol−1
ค่าที่ 2: 1270 kJ·mol−1
ค่าที่ 3: 2218 kJ·mol−1
รัศมีอะตอม 160 pm
รัศมีโควาเลนต์ 175±7 pm
จิปาถะ
โครงสร้างผลึก hexagonal close-packed
ความเป็นแม่เหล็ก พาราแมกเนติก
สภาพนำไฟฟ้า (20 °C) 421Ω·m
สภาพนำความร้อน 22.6 W·m−1·K−1
การขยายตัวจากความร้อน (25 °C) 5.7 µm·m−1·K−1
ความเร็วเสียง (thin rod) (ที่ 20 °C) 3800 m·s−1
มอดุลัสของยัง 88 GPa
โมดูลัสของแรงเฉือน 33 GPa
โมดูลัสของแรงบีบอัด 91.1 GPa
อัตราส่วนปัวซอง 0.34
ความแข็งของโมส์ 5.0
ความแข็งวิกเกอร์ส 820–1800 MPa
ความแข็งของบริเนลล์ 638–1880 MPa
เลขทะเบียน CAS 7440-67-7
ไอโซโทปเสถียรที่สุด
บทความหลัก: ไอโซโทปของเซอร์โคเนียม
ไอโซโทป NA ครึ่งชีวิต DM DE (MeV) DP
88Zr syn 83.4 d ε 88Y
γ 0.392D
89Zr syn 78.4 h ε 89Y
β+ 0.902 89Y
γ 0.909D
90Zr 51.45% 90Zr is stable with 50 neutrons
91Zr 11.22% 91Zr is stable with 51 neutrons
92Zr 17.15% 92Zr is stable with 52 neutrons
93Zr trace 1.53×106 y β 0.060 93Nb
94Zr 17.38% 94Zr is stable with 54 neutrons
96Zr 2.80% 2.0×1019 y[1] ββ 3.348 96Mo
อ้างอิง

เซอร์โคเนียมในรูปของออกไซด์ค้นพบโดย มาร์ทีน คลัพโรท ในปี ค.ศ. 1789 ขณะที่ทำการศึกษาแร่ zircon ซึ่งเป็นซิลิเกตของเซอร์โคเนียม, (ZrSiO4) ในรูปของพลอย (gemstone) จากซีลอน พลอย zircon มีชื่อมาจากภาษาอาหรับ zargum หมายถึงสีทองคำ และ มาร์ทีน คลัพโรท ตั้งชื่อธาตุนี้ว่า zirconium

ในปี ค.ศ. 1824 เจ. เจ. แบร์ซีเลียส สามารถสกัดธาตุนี้ได้ในรูปธาตุอิสระจากการนำ K2ZrF6 มา รีดิวซ์ด้วยโพแทสเซียม (K)

ประโยชน์แก้ไข

  • เซอร์โคเนียมใช้ประโยชน์ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ทำหน้าที่เป็นตัวดูดซับนิวตรอนและทำโลหะผสมที่ทนต่อการกัดกร่อน
  • เซอร์โคเนียมไฮดรอกซีคลอไรด์ (ClHOZr) ใช้เป็นยาระงับกลิ่นกาย
  • เพทาย หรือ เซอร์โคเนียมซิลิเกต (ZrSiO4) ใช้เป็นเครื่องประดับ

แหล่งข้อมูลอื่นแก้ไข

  1. Pritychenko, Boris; Tretyak, V. "Adopted Double Beta Decay Data". National Nuclear Data Center. สืบค้นเมื่อ 2008-02-11.