关于锆的性质，用途，化学成分等？

锆 锆 拼音:gào 繁体字:锆

部首:钅,部外笔画:7,总笔画:12 ; 繁体部首:金,部外笔画:7,总笔画:15

五笔86&98:QTFK 仓颉:XCHGR

笔顺编号:311153121251 四角号码:84761 UniCode:CJK 统一汉字 U+9506

基本字义

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● 锆

（锆）

gàoㄍㄠˋ

◎ 一种金属元素，应用于原子能工业和在高温高压下用作耐蚀化工材料等。

汉英互译

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◎ 锆

zirconium

English

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◎ zirconium

元素名称：锆

元素符号：Zr

元素英文名称：

元素类型：金属元素

原子体积:(立方厘米/摩尔)

41

元素在太阳中的含量:(ppm)

004

元素在海水中的含量:(ppm)

0000009

地壳中含量：（ppm）

190

相对原子质量：9122

原子序数：40

质子数：40

中子数：51

同位素:

摩尔质量：91

原子半径：

所属周期：5

所属族数：IVB

电子层排布： 2-8-18-10-2

氧化态：

Main Zr+4

Other Zr0, Zr+1, Zr+2, Zr+3

晶体结构：晶胞为六方晶胞。

晶胞参数：

a = 3232 pm

b = 3232 pm

c = 5147 pm

α = 90°

β = 90°

γ = 120°

莫氏硬度：5

声音在其中的传播速率：（m/S）

3800

电离能 (kJ /mol)

M - M+ 660

M+ - M2+ 1267

M2+ - M3+ 2218

M3+ - M4+ 3313

M4+ - M5+ 7860

M5+ - M6+ 9500

M6+ - M7+ 11200

M7+ - M8+ 13800

M8+ - M9+ 15700

M9+ - M10+ 17500

常见化合价：+2,+3

单质：Zr

单质化学符号：Zr

颜色和状态：

密度：

熔点：

沸点：

发现人：克拉普罗德 发现年代：1789年

发现过程：

1789年，德国的克拉普罗德，在分析锡兰锆时，发现了锆土。

元素描述：

元素英文名称：Zirconium

相对原子质量：9122

核内质子数：40

核外电子数：40

核电核数：40

质子质量：6692E-26

质子相对质量：4028

所属周期：5

所属族数：IVB

摩尔质量：91

氢化物：ZrH4

氧化物：ZrO2

最高价氧化物化学式：ZrO2

密度：649

熔点：18520

沸点：43770

外围电子排布：4d2 5s2

核外电子排布：2,8,18,10,2

颜色和状态：钢灰色金属

原子半径：216

常见化合价：+2,+3,+4

高熔点金属之一，呈浅灰色。密度649克/厘米3。熔点1852±2℃，沸点4377℃。化合价+2、+3和+4。第一电离能684电子伏特。锆的表面易形成一层氧化膜，具有光泽，故外观与钢相似。有耐腐蚀性，不溶于氢氟酸和王水；高温时，可与非金属元素和许多金属元素反应，生成固体溶液化合物。

元素来源：

四氧化锆用镁还原可制得。

元素用途：锆的热中子俘获截面小，有突出的核性能，是发展原子能工业不可缺少的材料，可作反应堆芯结构材料。锆粉在空气中易燃烧，可作引爆雷管及无烟火药。锆可用于优质钢脱氧去硫的添加剂，也是装甲钢、大炮用钢、不锈钢及耐热钢的组元。锆是镁合金的重要合金元素，能提高镁合抗拉强度和加工性能。锆还是铝镁合金的变质剂，能细化晶粒。二氧化锆和锆英石是耐火材料中最有价值的化合物。二氧化锆是新型陶瓷的主要材料，不可用作抗高温氧化的加热材料。二氧化锆可作耐酸搪瓷、玻璃的添加剂，能显著提高玻璃的弹性、化学稳定性及耐热性。锆英石的光反射性能强、热稳定性好，在陶瓷和玻璃中可作遮光剂使用。锆在加热时能大量地吸收氧、氢、氨等气体，是理想的吸气剂，如电子管中用锆粉作除气剂，用锆丝锆片作栅极支架、阳极支架等。

粉末状铁与硝酸锆混合，可作闪光粉。金属锆几乎全部用作核反应堆中铀燃料元件的包壳。也用来制造照相用的闪光灯，以及耐腐蚀的容器和管道，特别是能耐盐酸和硫酸。锆的化学药品可作聚合物的交联剂。

元素辅助资料：

含锆的天然硅酸盐矿石被成为锆石（zircon）或风信子石（hyacinth），广泛分布在自然界中。由于它们美丽的颜色，自古以来被称为宝石。化学家很早就对锆石进行了分析，认为是含有硅、铝、钙和铁的氧化物。1789年，德国化学家克拉普罗特发表研究来自斯里兰卡锆石的报告中提到他发现了一种未知的独特而简单物质的氧化物，并提议称之为Zirconerde（锆土——氧化锆）。不久，法国化学家德毛沃和沃克兰两人都证实克拉普罗特的分析是正确的。Zirconerde的存在被肯定，元素得到zirconnium的命名，元素符号为Zr。

克拉普罗特最初研究锆的硅酸盐实验操作一直到今天仍是工业上提取锆的基础。但一直到1914年，荷兰一家金属白热电灯制造厂的两位研究人员列里和汉保格将四氯化锆和金属钠作用，取得纯金属锆。

锆一般被认为是稀有金属，其实它在地壳中的含量相当大，比一般的常用的金属锌、铜、锡等都大。

锆的产量：

锆产品的主要原料是锆英砂，全球90％的氧氯化锆(初级产品)的生产能力在中国。目前，国内锆的加工能力12万吨/年，实际产量在8万吨/年，85％以上出口，目前全球锆市场供不应求，目前锆的价格大约每吨12000元，而且价格仍在不断上涨。

金属锆的外表象钢，常温下表面被致密的氧化物层覆盖，但仍有金属光泽。粉状锆为暗灰色。金属锆的熔点为1852℃，密度649克／厘米3。其可塑性好，易于加工成板、丝等。锆在加热时能大量地吸收氧、氢、氮等气体，可用作贮氢材料。锆的耐蚀性比钛好，接近铌、钽。锆与铪是化学性质历史学相似、又共生在一起的两个金属，且含有放射性物质。地壳中锆的含量居第20位，几乎与铬相等。目前，自然界中具有工业价值的含锆矿物，主要有锆英石及斜锆石。锆虽为稀有金属，但在地壳中含量却超过铜、锡、锌等。

　　1、金属锆又称海绵锆，为银灰色金属，外观似钢，有光泽；

　2、锆对氧的亲和力很强，1000度下氧气溶于锆中能使其体积显著增加。锆在空气中比较稳定，粉末状的锆容易燃烧，细的锆丝可用火柴点燃。高温时能与溶入的氧、氮、氢直接化合；

　3、锆比较软，主要用于制造防弹合金钢，还可做反应堆中铀燃料的包覆合金；

　4、锆在高温时易发射电子，锆还少量用于外科刀具及其它工业用途；

　5、锆有比不锈钢、镍基合金及钛更优异的耐腐蚀性能，力学性能和工艺性能，很适宜制造容器和换热器等化工设备。

原始宝石锆石，锆的主要来源。（©vvoe | Shutterstock）

锆是一种银灰色过渡金属，是一种具有延展性和延展性的元素，容易形成稳定的化合物。它还具有很高的耐腐蚀性。锆及其合金几百年来被广泛使用。

它通常用于腐蚀性环境。根据Chemicool的说法，锆合金可以在管道、配件和热交换器中找到。据矿物教育联盟称，锆还用于钢合金、有色釉料、砖块、陶瓷、磨料、闪光灯、灯丝、人造宝石和一些除臭剂中。

锆的其他用途包括催化转换器、炉砖、实验室坩埚、手术器械、电视玻璃，根据伦泰克的说法，从真空管中去除残余气体，并用作钢等合金的硬化剂。此外，根据杰斐逊实验室的数据，碳酸锆被用来治疗毒常春藤。根据洛斯阿拉莫斯国家实验室的数据，在S型恒星、太阳、陨石和月球岩石中发现了

锆。月球岩石与陆上岩石相比具有惊人的高锆石含量，根据来自各种阿波罗任务的月球岩石样品的分析。地球上的“KdSPE”“KDSPs”，锆的来源主要是在澳大利亚、巴西、美国开采的锆石和斜锆石（锆石）。据矿产教育联盟称，南非、俄罗斯和斯里兰卡。锆在地壳中的自然丰度是百万分之165，根据Chemicool的说法，

只是事实原子序数（原子核中的质子数）：40个原子符号（在元素周期表上）：锆原子量（原子的平均质量）：9122密度：377盎司/立方英寸（652克/立方厘米）室温下相：固体熔点：3362华氏度（1，850摄氏度）沸点：7952华氏度（4400摄氏度）自然同位素数（同一元素的原子与不同数量的中子）：5。实验室中还发现了20种人工同位素。最常见的同位素有：Zr-90（自然丰度的515%）、Zr-94（自然丰度的1738%）、Zr-92（自然丰度的1715%）、Zr-91（自然丰度的112%），Zr-96（自然丰度的28%）

锆的电子构型和元素性质。（Greg Robson/Creative Commons，Andrei Marincas Shutterstock）历史

锆石是一种宝石，有蓝色、**、绿色、棕色、橙色、红色，偶尔也有紫色。这个词来自波斯语“zargun”或金色。据荷兰历史学家彼得·范德克罗特（Peter van der Krogt）说，几百年来，它一直被用于珠宝和其他装饰。据Minerals报道，它比任何其他天然宝石都更像钻石。在中世纪，锆石甚至被认为能诱导睡眠，促进财富、荣誉和智慧，驱除瘟疫和邪恶的灵魂。据Chemicool说，德国化学家马丁·海因里希·克拉普思（Martin Heinrich Klaproth）在1789年从斯里兰卡的锆石样品中发现了锆。该样品的成分为25%的二氧化硅、05%的氧化铁和70%的新氧化物，他称之为“锆石”（或称“地球锆石”）。克拉普思后来也在杰辛特发现了锆英石，一种浅**的锆英石，但他无法分离金属，据范德克洛格特说，

英国化学家汉弗莱·戴维爵士（Sir Humphry Davy）在1808年试图通过电解分离锆英石来获得纯锆，但没有成功，据Chemicool说。然而，据van der Krogt所说，他确实为金属本身提出了锆的名称。

Jons JBerzelius，瑞典化学家，1824年根据Chemicool分离出锆。他把含钾混合物的铁管加热，制成黑色粉末锆“KdSPE”“KDSPs”，尽管牙科和医疗用合金中的锆和其他元素无毒，但仍在进行研究，以确保材料本身在长期内不会产生不利的副作用。意大利一组科学家在2016年发表在《公共科学图书馆·综合》上的一项针对肥胖参与者的研究发现，锆植入物可能与一些健康问题有关，比如炎症、骨骼和结缔组织疾病。某些生物标记物（miRNAs）的变化量非常小，人们相信它们随着时间的推移而积累，这使得很难确定确切的原因。虽然还需要进一步的研究，但这项研究有助于理解人体与植入医疗器械之间的联系。作者认为，目的是利用mrRNAs协助伤口愈合和宿主植入物整合。

附加资源

矿物教育联盟：锆矿物:锆彼得·范德克朗特的元素学：锆

不含。根据查询相关公开消息显示，二氧化锆是一种以斜锆石存在的自然矿物质，不含金属的成分，经过清洁加工后材质更加健康环保。二氧化锆（化学式：ZrO2），是锆的主要氧化物，通常状况下为白色无臭无味晶体，难溶于水、盐酸和稀硫酸。

合成锆石是人工宝石。

这种外观像钻石的“锆石”，它的名称应该叫做合成立方氧化锆，是一种人工宝石，化学成分为氧化锆，可添加各种致色元素而呈现不同的颜色，最常见的有无色、粉红色、橙**、绿色等。

人造锆石介绍

人造锆石是一种硅酸盐矿物，它是提炼金属锆的主要矿石。人造锆石锆石广泛存在于酸性火成岩，也产于变质岩和其他沉积物中。人造锆石锆石的化学性质很稳定，所以在河流的砂砾中也可以见到宝石级的锆石。人造锆石锆石有很多种，不同的人造锆石会有不同的颜色，如红、黄、橙、褐、绿或无色透明等等。

目前市场上出现了各种各样颜色的人造锆石，在行内统称为彩锆。彩锆的生产只要在原有的原料中加入各种不同的致色剂。但黑色立方氧化锆的生产不是加入致色剂，而是用白锆在真条件下加热到2000C进行还原处理获得的。

锆石的主要成分是硅酸锆，化学分子式为Zr[SiO4]，除主要含锆外，还常含铪、稀土元素、铌、钽、钍等。锆石按成因分为高型锆石和低型锆石。宝石学中依据锆石中放射性元素影响折光率、硬度、密度的程度将它分为“高型”、“中间型”、“低型”三种。