Zirconium (Zr)
transition-metalSolid
Nguyên tử khối chuẩn
91,224 uCấu hình electron
[Kr] 5s2 4d2Nhiệt độ nóng chảy
1854,85 °CNhiệt độ sôi
4408,85 °CKhối lượng riêng
6520 kg/m³Trạng thái oxi hóa
+1, +2, +3, +4Độ âm điện (Pauling)
1,33Năng lượng ion hóa (lần 1)
6,634126 eVNăm phát hiện
1789Bán kính nguyên tử
155 pmChi tiết
Zirconium is a lustrous transition metal in group 4, chemically close to hafnium and titanium. It occurs mainly in zircon and related heavy minerals, almost always with hafnium as a companion. The metal is valued for its very low thermal-neutron absorption and its stable, adherent oxide film, which give it a central role in nuclear reactor materials and in corrosion-resistant alloys.
Reactor-grade zirconium is essentially free of hafnium. Zircaloy(R) is an important alloy developed specifically for nuclear applications. Zirconium is exceptionally resistant to corrosion by many common acids and alkalis, by sea water, and by other agents. Alloyed with zinc, zirconium becomes magnetic at temperatures below 35°K.
The name derives from the Arabic zargun for "gold-like". It was discovered in zirconia by the German chemist Martin-Heinrich Klaproth in 1789. Zirconium was first isolated by Swedish chemist Jöns Jacob Berzelius in 1824 in an impure state, and finally by the chemists D. Lely, Jr. and L. Hamburger in a pure state in 1914.
Zirconium was discovered by Martin Heinrich Klaproth, a German chemist, while analyzing the composition of the mineral jargon (ZrSiO4) in 1789. Zirconium was isolated by Jöns Jacob Berzelius, a Swedish chemist, in 1824 and finally prepared in a pure form in 1914. Obtaining pure zirconium is very difficult because it is chemically similar to hafnium, an element which is always found mixed with deposits of zirconium. Today, most zirconium is obtained from the minerals zircon (ZrSiO4) and baddeleyite (ZrO2) through a process known as the Kroll Process.
From the Persian zargun, gold like. Zircon, the primary gemstone of zirconium, is also known as jargon, hyacinth, jacinth, or ligure. This mineral, or its variations, is mentioned in biblical writings. The mineral was not known to contain a new element until Klaproth, in 1789, analyzed a jargon from Ceylon and identified the new element, which Werner named zircon (silex circonius), and which Klaproth called Zirkonertz (zirconia). The impure metal was first isolated by Berzelius in 1824 by heating a mixture of potassium and potassium zirconium fluoride in a small decomposition process they developed.
Pure zirconium is a silvery-gray, ductile metal when clean and massive. Finely divided zirconium can appear dark and is much more reactive than bulk metal. At ordinary temperatures the surface is protected by a thin layer of zirconium dioxide, ZrO₂.
The dominant high-value use of zirconium metal is in cladding and structural components for water-cooled nuclear fuel, where hafnium must be removed because it absorbs neutrons strongly. Zirconium alloys are also used in chemical-processing equipment exposed to corrosive media. Zirconium dioxide, ZrO₂, is used in refractories, ceramics, oxygen sensors, thermal-barrier coatings, and dental ceramics. Zirconium compounds serve in pigments, catalysts, tanning, and specialty glass formulations.
Zirconium is a corrosion resistant metal that is used in high performance pumps and valves. Since it also does not easily absorb neutrons, zirconium is widely used in nuclear reactors. The nuclear power industry uses nearly 90% of the zirconium produced each year, which must be nearly free of hafnium. Zirconium is also used as an alloying agent in steel, to make some types of surgical equipment and as a getter, a material that combines with and removes trace gases from vacuum tubes.
Zircon (ZrSiO4) is a zirconium compound that can take many different forms, the most popular of which is a clear, transparent gemstone that can be cut to look like diamond and is frequently used in jewelry. Zirconium dioxide (ZrO2) can withstand very high temperatures and is used to make crucibles and to line the walls of high temperature furnaces. Zirconium carbonate (3ZrO2·CO2·H2O) is used in lotions to treat poison ivy.
It is used extensively by the chemical industry where corrosive agents are employed. Zirconium is used as a getter in vacuum tubes, as an alloying agent in steel, in surgical appliances, photoflash bulbs, explosive primers, rayon spinnerets, lamp filaments, etc. It is used in poison ivy lotions in the form of the carbonate as it combines with urushiol. With niobium, zirconium is superconductive at low temperatures and is used to make superconductive magnets, which offer hope of direct large-scale generation of electric power. Zirconium oxide (zircon) has a high index of refraction and is used as a gem material. The impure oxide, zirconia, is used for laboratory crucibles that will withstand heat shock, for linings of metallurgical furnaces, and by the glass and ceramic industries as a refractory material. Its use as a refractory material accounts for a large share of all zirconium consumed.
Isotopes in Industry
Zirconium enriched in 90Zr has been proposed for the cladding (covering) of reactor fuel elements (Fig. IUPAC.40.1) because it has a lower neutron absorption cross section than natural abundances of zirconium and is well suited for coverage of metal parts without absorbing neutrons [307] M. D. DeHart, H. Zhang, E. Shaber, M. A. Jessee. “A study of fast reactor fuel transmutation in a candidate dispersion fuel design”, in 11th Information Exchange Meeting on Actinide and Fission Product Partitioning and Transmutation..
Zirconium chemistry is dominated by the +4 oxidation state, reflecting the stability of Zr⁴⁺ in oxides and salts. Zirconium dioxide, ZrO₂, is a refractory ceramic with monoclinic, tetragonal, and cubic forms; stabilized zirconias contain added oxides to retain high-temperature structures. Zirconium tetrachloride, ZrCl₄, is an important volatile precursor for metal production and organozirconium chemistry. Zircon, ZrSiO₄, is the principal mineral source. Lower oxidation states are known but are less common and often require special conditions.
See more information at the Zirconium compound page.
Massive zirconium metal has low acute toxicity and is usually limited in hazard by dust generation and processing conditions. Finely divided powder, turnings, and some dry residues are combustible and can ignite in air. Zirconium compounds vary in irritation and corrosivity; zirconium tetrachloride, ZrCl₄, reacts with moisture to release hydrogen chloride, HCl. Nuclear-grade zirconium is not inherently radioactive, but service in reactors can activate or contaminate materials.
Zirconium is a lithophile element and is held mainly in resistant minerals, especially zircon, rather than in soluble aqueous forms. Its compounds are generally not very mobile under ordinary surface conditions because zirconium(IV) hydrolyzes strongly and forms insoluble oxides and hydroxides. Weathering releases zircon grains to sediments and heavy-mineral sands, where they can persist for very long periods.
Commercial zirconium starts with mining of zircon-bearing heavy-mineral sands, often associated with titanium minerals such as ilmenite and rutile. For nuclear applications, zirconium must be separated from chemically similar hafnium, an expensive step that creates distinct nuclear-grade and hafnium-bearing markets. Metal is commonly produced through conversion to zirconium tetrachloride, ZrCl₄, followed by reduction. Demand is driven by nuclear fuel fabrication, ceramics, foundry sands, refractories, and specialty chemicals. Recycling is important for clean metal scrap, while ceramic and mineral uses are less readily recovered.
Zirconium is produced from the mineral zircon (ZrSiO4). It is found in abundance in S-type stars, and has been identified in the sun and meteorites. Analysis of lunar rock samples obtained during the various Apollo missions to the moon show a surprisingly high zirconium oxide content, compared with terrestrial rocks.
Zirconium is produced mainly by neutron-capture processes in evolved stars and by related heavy-element nucleosynthesis before incorporation into later generations of planets and meteorites. It is not among the most abundant cosmic elements, but it is readily detected in stellar spectra. In planetary materials it behaves as a refractory lithophile element and concentrates in silicate minerals rather than metallic cores.
- Zirconium and hafnium are so chemically similar that their separation became a major technical problem for reactor use.
- Ancient zircon grains preserve some of the oldest known records of Earth's crust.
- Zirconium dioxide can be made tough for ceramics by stabilizing high-temperature crystal forms.
- Bulk zirconium resists many acids, but hydrofluoric acid attacks its protective oxide film.
- The name zirconium comes from zircon, not from the modern synthetic gemstone cubic zirconia.
Hình ảnh
Tính chất
Vật lý
- Bán kính nguyên tử (thực nghiệm)
- 155 pm So sánh Bán kính nguyên tử (thực nghiệm) của tất cả nguyên tố →
- Bán kính cộng hóa trị
- 175 pm So sánh Bán kính cộng hóa trị của tất cả nguyên tố →
- Bán kính van der Waals
- 186 pm So sánh Bán kính van der Waals của tất cả nguyên tố →
- Bán kính kim loại
- 145 pm So sánh Bán kính kim loại của tất cả nguyên tố →
- Khối lượng riêng
- 6520 kg/m³ So sánh Khối lượng riêng của tất cả nguyên tố →
- Thể tích mol
- 0,0141 L/mol
- Pha ở STP
- Rắn So sánh Pha ở STP của tất cả nguyên tố →
- Nhiệt độ nóng chảy
- 1854,85 °C So sánh Nhiệt độ nóng chảy của tất cả nguyên tố →
- Nhiệt độ sôi
- 4408,85 °C So sánh Nhiệt độ sôi của tất cả nguyên tố →
- Độ dẫn nhiệt
- 22,7 W/(m·K) So sánh Độ dẫn nhiệt của tất cả nguyên tố →
- Nhiệt dung riêng
- 0,278 J/(g·K) So sánh Nhiệt dung riêng của tất cả nguyên tố →
- Nhiệt dung mol
- 25,36 J/(mol·K) So sánh Nhiệt dung mol của tất cả nguyên tố →
- Cấu trúc tinh thể
- Lục phương xếp chặt So sánh Cấu trúc tinh thể của tất cả nguyên tố →
Hóa học
- Độ âm điện (Pauling)
- 1,33 So sánh Độ âm điện (Pauling) của tất cả nguyên tố →
- Độ âm điện (Allen)
- 1,32
- Ái lực electron
- 0,426 eV
- Năng lượng ion hóa (lần 1)
- 6,634126 eV So sánh Năng lượng ion hóa (lần 1) của tất cả nguyên tố →
- Năng lượng ion hóa (lần 2)
- 13,130045 eV So sánh Năng lượng ion hóa (lần 2) của tất cả nguyên tố →
- Năng lượng ion hóa (lần 3)
- 23,17008 eV So sánh Năng lượng ion hóa (lần 3) của tất cả nguyên tố →
- Năng lượng ion hóa (lần 4)
- 34,418478 eV So sánh Năng lượng ion hóa (lần 4) của tất cả nguyên tố →
- Năng lượng ion hóa (lần 5)
- 80,348277 eV So sánh Năng lượng ion hóa (lần 5) của tất cả nguyên tố →
- Trạng thái oxi hóa
- +1, +2, +3, +4 So sánh Trạng thái oxi hóa của tất cả nguyên tố →
- Electron hóa trị
- 4 So sánh Electron hóa trị của tất cả nguyên tố →
- Cấu hình electron
- [Kr] 5s2 4d2
Nhiệt động lực học
- Nhiệt nóng chảy
- 0,17515676 eV So sánh Nhiệt nóng chảy của tất cả nguyên tố →
- Nhiệt hóa hơi
- 5,938747 eV So sánh Nhiệt hóa hơi của tất cả nguyên tố →
- Nhiệt thăng hoa
- 6,311862 eV
- Nhiệt nguyên tử hóa
- 6,311862 eV
- Enthalpy nguyên tử hóa
- 6,322226 eV
Hạt nhân
- Proton
- 40 So sánh Proton của tất cả nguyên tố →
- Neutron
- 50 So sánh Neutron của tất cả nguyên tố →
- Các đồng vị đã biết
- 37 So sánh Các đồng vị đã biết của tất cả nguyên tố →
- Đồng vị bền
- 3 So sánh Đồng vị bền của tất cả nguyên tố →
- Đồng vị bền nhất
- Zr-90
- Năm phát hiện
- 1789
Độ phổ biến
- Độ phổ biến (vỏ Trái Đất)
- 165 mg/kg So sánh Độ phổ biến (vỏ Trái Đất) của tất cả nguyên tố →
- Độ phổ biến (đại dương)
- 3 × 10−5 mg/L So sánh Độ phổ biến (đại dương) của tất cả nguyên tố →
Cấu trúc tinh thể
- Hằng số mạng a
- 323 pm
Cấu trúc electron
- Số electron trong mỗi lớp
- 2, 8, 18, 10, 2 So sánh Số electron trong mỗi lớp của tất cả nguyên tố →
Mã định danh
- Số CAS
- 7440-67-7 So sánh Số CAS của tất cả nguyên tố →
- Ký hiệu số hạng
- 3F2
- InChI
- InChI=1S/Zr
- Khóa InChI
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N
Cấu hình electron Đo đạc
Zr: 4d² 5s²[Kr] 4d² 5s²1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d² 5s²Mô hình nguyên tử
Các đồng vị khác nhau về số neutron, khối lượng và độ bền — không khác nhau về cấu hình electron của nguyên tử trung hòa.
Mô hình nguyên tử minh họa, không theo tỷ lệ.
Dấu vân tay nguyên tử
Phổ phát xạ / hấp thụ
Phân bố đồng vị
| Số khối | Khối lượng nguyên tử (u) | Độ phổ biến tự nhiên | Chu kỳ bán rã |
|---|---|---|---|
| 90 Bền | 89,9046977 ± 0,000002 | 51,4500% | Bền |
| 91 Bền | 90,9056396 ± 0,000002 | 11,2200% | Bền |
| 92 Bền | 91,9050347 ± 0,000002 | 17,1500% | Bền |
Pha / Trạng thái
Lý do: thấp hơn nhiệt độ nóng chảy (1854,85 °C) một lượng 1829,8 °C
Sơ đồ minh họa, không theo tỷ lệ
Điểm chuyển pha
Năng lượng chuyển pha
Năng lượng cần để làm nóng chảy 1 mol tại nhiệt độ nóng chảy
Năng lượng cần để hóa hơi 1 mol tại nhiệt độ sôi
Năng lượng cần để làm thăng hoa 1 mol tại nhiệt độ thăng hoa
Khối lượng riêng
Ở điều kiện chuẩn
Ở điều kiện chuẩn
Phổ nguyên tử
Đang hiển thị 10 trên 40. Sắp xếp theo điện tích ion (tăng dần).
Dữ liệu vạch phổ ?
| Ion | Điện tích | Tổng số vạch | Xác suất chuyển mức | Ký hiệu mức năng lượng |
|---|---|---|---|---|
| Zr I | 0 | 459 | 0 | 0 |
| Zr II | +1 | 207 | 0 | 0 |
| Zr III | +2 | 490 | 490 | 490 |
| Zr IV | +3 | 76 | 0 | 76 |
| Zr V | +4 | 104 | 0 | 0 |
| Zr VI | +5 | 427 | 427 | 427 |
Dữ liệu mức năng lượng ?
| Ion | Điện tích | Mức năng lượng |
|---|---|---|
| Zr I | 0 | 262 |
| Zr II | +1 | 136 |
| Zr III | +2 | 140 |
| Zr IV | +3 | 35 |
| Zr V | +4 | 102 |
| Zr VI | +5 | 97 |
| Zr VII | +6 | 2 |
| Zr VIII | +7 | 2 |
| Zr IX | +8 | 2 |
| Zr X | +9 | 2 |
Bán kính ion
| Điện tích | Phối trí | Spin | Bán kính |
|---|---|---|---|
| +4 | 4 | Không có | 59 pm |
| +4 | 5 | Không có | 66 pm |
| +4 | 6 | Không có | 72 pm |
| +4 | 7 | Không có | 78 pm |
| +4 | 8 | Không có | 84 pm |
| +4 | 9 | Không có | 89 pm |
Hợp chất
Đồng vị (3)
Naturally occurring zirconium contains five isotopes. Fifteen other isotopes are known to exist. Zircon, ZrSiO4, the principal ore, is pure ZrO2 in crystalline form having a hafnium content of about 1%. Zirconium also occurs in some 30 other recognized mineral species. Zirconium is produced commercially by reduction of chloride with magnesium (the Kroll Process), and by other methods. It is a grayish-white lustrous metal. When finely divided, the metal may ignite spontaneously in air, especially at elevated temperatures. The solid metal is much more difficult to ignite. The inherent toxicity of zirconium compounds is low. Hafnium is invariably found in zirconium ores, and the separation is difficult.
| Số khối | Khối lượng nguyên tử (u) | Độ phổ biến tự nhiên | Chu kỳ bán rã | Kiểu phân rã | |
|---|---|---|---|---|---|
| 90 Bền | 89,9046977 ± 0,000002 | 51,4500% ± 0,4000% | Bền | stable | |
| 91 Bền | 90,9056396 ± 0,000002 | 11,2200% ± 0,0500% | Bền | stable | |
| 92 Bền | 91,9050347 ± 0,000002 | 17,1500% ± 0,0800% | Bền | stable |
Vạch phổ
| Bước sóng (nm) | Cường độ | Bậc ion hóa | Loại | Chuyển mức | Độ chính xác | Nguồn | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 382.0196 nm | 5 | Zr III | emission | 4d.4f 3G* → 4d.(2D<5/2>).5g 2[7/2] | Đo đạc | NIST | |
| 382.4611 nm | 250 | Zr III | emission | 4d.4f 3H* → 4d.(2D<3/2>).5g 2[9/2] | Đo đạc | NIST | |
| 382.7722 nm | 300 | Zr III | emission | 4d.4f 3F* → 4d.(2D<3/2>).5g 2[7/2] | Đo đạc | NIST | |
| 382.923 nm | 600 | Zr III | emission | 4d.4f 3H* → 4d.(2D<3/2>).5g 2[11/2] | Đo đạc | NIST | |
| 383.0087 nm | 250 | Zr III | emission | 4d.4f 1D* → 4d.(2D<5/2>).5g 2[7/2] | Đo đạc | NIST | |
| 383.7038 nm | 10 | Zr III | emission | 4d.4f 3G* → 4d.(2D<5/2>).5g 2[9/2] | Đo đạc | NIST | |
| 384.2399 nm | 270 | Zr III | emission | 4d.4f 3F* → 4d.(2D<3/2>).5g 2[9/2] | Đo đạc | NIST | |
| 390.7626 nm | 5 | Zr III | emission | 4d.4f 3G* → 4d.(2D<5/2>).5g 2[7/2] | Đo đạc | NIST | |
| 391.0786 nm | 3 | Zr III | emission | 4d.4f 3G* → 4d.(2D<5/2>).5g 2[13/2] | Đo đạc | NIST | |
| 391.6928 nm | 100 | Zr III | emission | 4d.4f 3F* → 4d.(2D<3/2>).5g 2[9/2] | Đo đạc | NIST | |
| 392.0624 nm | 400 | Zr III | emission | 4d.4f 3G* → 4d.(2D<5/2>).5g 2[11/2] | Đo đạc | NIST | |
| 392.5804 nm | 200 | Zr III | emission | 4d.4f 3G* → 4d.(2D<5/2>).5g 2[9/2] | Đo đạc | NIST | |
| 392.694 nm | 120 | Zr III | emission | 4d.4f 3G* → 4d.(2D<5/2>).5g 2[9/2] | Đo đạc | NIST | |
| 393.1478 nm | 100 | Zr III | emission | 5s.5p 3P* → 4d.5d 3S | Đo đạc | NIST | |
| 396.3178 nm | 500 | Zr III | emission | 4d.4f 3G* → 4d.(2D<5/2>).5g 2[11/2] | Đo đạc | NIST | |
| 396.5231 nm | 10 | Zr III | emission | 4d.4f 3G* → 4d.(2D<5/2>).5g 2[11/2] | Đo đạc | NIST | |
| 397.1691 nm | 200 | Zr III | emission | 4d.4f 3G* → 4d.(2D<5/2>).5g 2[9/2] | Đo đạc | NIST | |
| 397.3984 nm | 220 | Zr III | emission | 4d.4f 1D* → 4d.(2D<3/2>).5g 2[5/2] | Đo đạc | NIST | |
| 398.854 nm | 10 | Zr III | emission | 4d.4f 3D* → 4d.(2D<5/2>).5g 2[5/2] | Đo đạc | NIST | |
| 401.632 nm | 20 | Zr III | emission | 4d.4f 3G* → 4d.(2D<3/2>).5g 2[7/2] | Đo đạc | NIST | |
| 401.6949 nm | 35 | Zr III | emission | 4d.4f 3G* → 4d.(2D<3/2>).5g 2[7/2] | Đo đạc | NIST | |
| 401.7561 nm | 3 | Zr III | emission | 4d.4f 1F* → 4d.(2D<5/2>).5g 2[7/2] | Đo đạc | NIST | |
| 401.8142 nm | 140 | Zr III | emission | 4d.4f 1F* → 4d.(2D<5/2>).5g 2[7/2] | Đo đạc | NIST | |
| 403.2482 nm | 400 | Zr III | emission | 4d.4f 3G* → 4d.(2D<3/2>).5g 2[9/2] | Đo đạc | NIST | |
| 403.3591 nm | 180 | Zr III | emission | 4d.4f 3D* → 4d.(2D<5/2>).5g 2[7/2] | Đo đạc | NIST | |
| 403.6779 nm | 200 | Zr III | emission | 4d.4f 1F* → 4d.(2D<5/2>).5g 2[9/2] | Đo đạc | NIST | |
| 408.0264 nm | 5 | Zr III | emission | 4d.4f 3G* → 4d.(2D<3/2>).5g 2[11/2] | Đo đạc | NIST | |
| 408.7114 nm | 150 | Zr III | emission | 4d.4f 3D* → 4d.(2D<5/2>).5g 2[5/2] | Đo đạc | NIST | |
| 412.5432 nm | 200 | Zr III | emission | 4d.4f 3G* → 4d.(2D<3/2>).5g 2[11/2] | Đo đạc | NIST | |
| 412.6379 nm | 400 | Zr III | emission | 4d.4f 3D* → 4d.(2D<5/2>).5g 2[7/2] | Đo đạc | NIST | |
| 413.2087 nm | 200 | Zr III | emission | 4d.4f 3G* → 4d.(2D<3/2>).5g 2[9/2] | Đo đạc | NIST | |
| 413.7442 nm | 500 | Zr IV | emission | 4p6.5d 2D → 4p6.6p 2P* | Đo đạc | NIST | |
| 414.6654 nm | 20 | Zr III | emission | 4d.4f 3D* → 4d.(2D<5/2>).5g 2[9/2] | Đo đạc | NIST | |
| 415.3368 nm | 2 | Zr III | emission | 4d.4f 3P* → 4d.(2D<5/2>).5g 2[3/2] | Đo đạc | NIST | |
| 416.0827 nm | 250 | Zr III | emission | 4d.4f 3D* → 4d.(2D<3/2>).5g 2[5/2] | Đo đạc | NIST | |
| 416.5293 nm | 15 | Zr III | emission | 4d.4f 3P* → 4d.(2D<5/2>).5g 2[5/2] | Đo đạc | NIST | |
| 417.1353 nm | 20 | Zr III | emission | 4d.4f 3P* → 4d.(2D<5/2>).5g 2[3/2] | Đo đạc | NIST | |
| 417.2872 nm | 300 | Zr III | emission | 4d.4f 3P* → 4d.(2D<5/2>).5g 2[5/2] | Đo đạc | NIST | |
| 419.3504 nm | 275 | Zr III | emission | 4d.4f 3D* → 4d.(2D<3/2>).5g 2[5/2] | Đo đạc | NIST | |
| 419.7309 nm | 15 | Zr III | emission | 4d.4f 3P* → 4d.(2D<5/2>).5g 2[3/2] | Đo đạc | NIST | |
| 419.8266 nm | 3000 | Zr IV | emission | 4p6.5d 2D → 4p6.6p 2P* | Đo đạc | NIST | |
| 420.3546 nm | 200 | Zr III | emission | 4d.4f 3P* → 4d.(2D<5/2>).5g 2[5/2] | Đo đạc | NIST | |
| 423.5695 nm | 275 | Zr III | emission | 4d.4f 1F* → 4d.(2D<3/2>).5g 2[7/2] | Đo đạc | NIST | |
| 431.7077 nm | 2000 | Zr IV | emission | 4p6.5d 2D → 4p6.6p 2P* | Đo đạc | NIST | |
| 434.2686 nm | 400 | Zr III | emission | 4d.4f 1H* → 4d.(2D<5/2>).5g 2[13/2] | Đo đạc | NIST | |
| 440.7385 nm | 20 | Zr III | emission | 4d.4f 1H* → 4d.(2D<5/2>).5g 2[11/2] | Đo đạc | NIST | |
| 456.1637 nm | 50 | Zr III | emission | 4d.4f 1P* → 4d.(2D<5/2>).5g 2[3/2] | Đo đạc | NIST | |
| 456.922 nm | 1800 | Zr IV | emission | 4p6.5g 2G → 4p6.6h 2H* | Đo đạc | NIST | |
| 456.927 nm | 1800 | Zr IV | emission | 4p6.5g 2G → 4p6.6h 2H* | Đo đạc | NIST | |
| 460.8973 nm | 60 | Zr III | emission | 4d.4f 1H* → 4d.(2D<3/2>).5g 2[11/2] | Đo đạc | NIST | |
| 500.71 nm | Không có | ID 803 | emission | 2p 2P* → 2s 2S | Đo đạc | NIST |
Tính chất mở rộng
Bán kính cộng hóa trị (mở rộng)
- Bán kính cộng hóa trị (Pyykkö)
- 154 pm
- Bán kính cộng hóa trị (Pyykkö, liên kết đôi)
- 127 pm
- Bán kính cộng hóa trị (Pyykkö, liên kết ba)
- 121 pm
Bán kính van der Waals
- Batsanov
- 230 pm
- Alvarez
- 252 pm
- UFF
- 312,4 pm
- MM3
- 254 pm
Bán kính nguyên tử và kim loại
- Bán kính nguyên tử (Rahm)
- 269 pm
- Bán kính kim loại (C12)
- 160 pm
Các thang đánh số
- Mendeleev
- 44
- Pettifor
- 49
- Glawe
- 49
Các thang độ âm điện
- Ghosh
- 0
- Miedema
- 3
- Gunnarsson–Lundqvist
- 5
- Robles–Bartolotti
- 4
Độ phân cực hóa và tán sắc
- Độ phân cực hóa lưỡng cực
- 112 a.u.
- Độ phân cực hóa lưỡng cực (độ không đảm bảo)
- 13 a.u.
- C₆ (Gould–Bučko)
- 1360 Ha·Bohr6
Thông số Miedema
- Thể tích mol Miedema
- 14 cm3/mol
- Mật độ electron Miedema
- 3
Rủi ro nguồn cung và kinh tế
- Mức độ tập trung sản xuất
- 39
- Rủi ro nguồn cung tương đối
- 6
- Phân bố trữ lượng
- 40
- Ổn định chính trị (quốc gia sản xuất lớn nhất)
- 75
- Ổn định chính trị (quốc gia có trữ lượng lớn nhất)
- 75
Chuyển pha và các dạng thù hình
| Nhiệt độ nóng chảy | 2127,15 K |
| Nhiệt độ sôi | 4679,15 K |
Phân loại trạng thái oxi hóa
Dữ liệu tham khảo chuyên sâu
Hằng số chắn (10)
| n | Orbital | σ |
|---|---|---|
| 1 | s | 0,841 |
| 2 | p | 4,0072 |
| 2 | s | 10,6262 |
| 3 | d | 14,4331 |
| 3 | p | 16,1545 |
| 3 | s | 15,6385 |
| 4 | d | 26,9284 |
| 4 | p | 26,54 |
| 4 | s | 25,0984 |
| 5 | s | 33,5545 |
Chi tiết bán kính tinh thể (6)
| Điện tích | CN | Spin | rcrystal (pm) | Nguồn gốc |
|---|---|---|---|---|
| 4 | IV | 73 | from r^3 vs V plots, | |
| 4 | V | 80 | calculated, | |
| 4 | VI | 86 | from r^3 vs V plots, | |
| 4 | VII | 92 | ||
| 4 | VIII | 98 | ||
| 4 | IX | 103 |
Các kiểu phân rã đồng vị (56)
| Đồng vị | Chế độ | Cường độ |
|---|---|---|
| 77 | B+ | — |
| 77 | B+p | — |
| 77 | p | — |
| 78 | B+ | — |
| 78 | B+p | — |
| 79 | B+ | 100% |
| 79 | B+p | — |
| 80 | B+ | 100% |
| 81 | B+ | 100% |
| 81 | B+p | 0,1% |
Hệ số tán xạ tia X (724)
| Năng lượng (eV) | f₁ | f₂ |
|---|---|---|
| 1 | — | 0,18706 |
| 1,0149 | — | 0,19051 |
| 1,0299 | — | 0,19402 |
| 1,0452 | — | 0,1976 |
| 1,0608 | — | 0,20124 |
| 1,0765 | — | 0,20499 |
| 1,0925 | — | 0,20885 |
| 1,1087 | — | 0,21277 |
| 1,1252 | — | 0,21677 |
| 1,142 | — | 0,22085 |
Dữ liệu bổ sung
Estimated Crustal Abundance
The estimated element abundance in the earth's crust.
1.65×102 milligrams per kilogram
Tài liệu tham khảo (1)
- [5] Zirconium https://education.jlab.org/itselemental/ele040.html
Estimated Oceanic Abundance
The estimated element abundance in the earth's oceans.
3×10-5 milligrams per liter
Tài liệu tham khảo (1)
- [5] Zirconium https://education.jlab.org/itselemental/ele040.html
Sources
Sources of this element.
Zirconium is produced from the mineral zircon (ZrSiO4). It is found in abundance in S-type stars, and has been identified in the sun and meteorites. Analysis of lunar rock samples obtained during the various Apollo missions to the moon show a surprisingly high zirconium oxide content, compared with terrestrial rocks.
Tài liệu tham khảo (1)
- [6] Zirconium https://periodic.lanl.gov/40.shtml
Tài liệu tham khảo
(9)
Data deposited in or computed by PubChem
The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.
Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.
The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.
Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/
The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.
The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database
This section provides all form of data related to element Zirconium.
The element property data was retrieved from publications.