จะทำเซอร์โคเนียมคลอไรด์ได้อย่างไร?

เซอร์โคเนียมคลอไรด์หรือที่รู้จักกันในชื่อเซอร์โคเนียม (IV) คลอไรด์ or zrcl4เป็นสารประกอบที่ใช้กันทั่วไปในอุตสาหกรรมและการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่หลากหลาย มันเป็นของแข็งผลึกสีขาวที่มีสูตรโมเลกุลของzrcl4และน้ำหนักโมเลกุล 233.09 กรัม/โมลเซอร์โคเนียมคลอไรด์มีปฏิกิริยาสูงและมีการใช้งานที่หลากหลายตั้งแต่ตัวเร่งปฏิกิริยาและการสังเคราะห์ทางเคมีไปจนถึงการผลิตเซรามิกและแว่นตา ในบทความนี้เราจะดูว่าอย่างไรเซอร์โคเนียมคลอไรด์ทำ

การสังเคราะห์ของเซอร์โคเนียมคลอไรด์เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาระหว่างเซอร์โคเนียมออกไซด์หรือโลหะเซอร์โคเนียมและไฮโดรเจนคลอไรด์เซอร์โคเนีย (ZRO2) มักใช้เป็นวัสดุเริ่มต้นเนื่องจากความพร้อมใช้งานและความเสถียร ปฏิกิริยาสามารถดำเนินการต่อหน้าสารลดเช่นคาร์บอนหรือไฮโดรเจนเพื่อส่งเสริมการแปลงของเซอร์โคเนียมออกไซด์ฉันNTOโลหะเซอร์โคเนียม.

อันดับแรก,เซอร์โคเนียผสมกับสารลดและวางลงในภาชนะปฏิกิริยา ก๊าซไฮโดรเจนคลอไรด์จะถูกนำเข้าสู่ภาชนะปฏิกิริยาทำให้เกิดปฏิกิริยาที่จะเกิดขึ้น ปฏิกิริยาอาจจะคายความร้อนซึ่งหมายความว่าจะปล่อยความร้อนและควรดำเนินการภายใต้เงื่อนไขที่ควบคุมเพื่อป้องกันอันตรายที่อาจเกิดขึ้น ปฏิกิริยาระหว่างเซอร์โคเนียมออกไซด์และไฮโดรเจนคลอไรด์มีดังนี้:

ZRO2 + 4HCl → ZRCL4 + 2H2O

ปฏิกิริยามักจะดำเนินการที่อุณหภูมิสูงมักจะอยู่ระหว่าง 400 ถึง 600 องศาเซลเซียสเพื่อให้แน่ใจว่าการแปลงสมบูรณ์เซอร์โคเนียมออกไซด์เข้าไปข้างในเซอร์โคเนียมคลอไรด์- ปฏิกิริยาจะดำเนินไปจนถึงทั้งหมดเซอร์โคเนียมออกไซด์ถูกแปลงเป็นอย่างสมบูรณ์เซอร์โคเนียม (IV) คลอไรด์และน้ำ

เมื่อปฏิกิริยาเสร็จสมบูรณ์ส่วนผสมที่ได้จะถูกทำให้เย็นลงและเซอร์โคเนียมคลอไรด์ถูกรวบรวม อย่างไรก็ตาม,เซอร์โคเนียมคลอไรด์มักจะมีอยู่ในรูปแบบที่ชุ่มชื้นซึ่งหมายความว่ามันมีโมเลกุลของน้ำในโครงสร้างผลึก เพื่อให้ได้anhydrous zirconium chlorideให้ความชุ่มชื้นเซอร์โคเนียมคลอไรด์มักจะถูกทำให้ร้อนหรือสูญญากาศเพื่อกำจัดโมเลกุลของน้ำ

ความบริสุทธิ์ของเซอร์โคเนียมคลอไรด์เป็นสิ่งสำคัญสำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะ ดังนั้นอาจต้องใช้ขั้นตอนการทำให้บริสุทธิ์เพิ่มเติมเพื่อขจัดสิ่งสกปรกหรือความชื้น เทคนิคการทำให้บริสุทธิ์ทั่วไป ได้แก่ การระเหิดการตกผลึกแบบเศษส่วนและการกลั่น วิธีการเหล่านี้สามารถสกัดได้เซอร์โคเนียมคลอไรด์ที่มีความบริสุทธิ์สูงซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับอุตสาหกรรมที่หลากหลายรวมถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และนิวเคลียร์

เพื่อสรุปเซอร์โคเนียมคลอไรด์ถูกสังเคราะห์โดยปฏิกิริยาของเซอร์โคเนียมออกไซด์และไฮโดรเจนคลอไรด์ ปฏิกิริยานี้ต้องการเงื่อนไขที่ควบคุมและมักจะดำเนินการที่อุณหภูมิสูง ผลลัพธ์เซอร์โคเนียมคลอไรด์มักจะได้รับในรูปแบบที่ชุ่มชื้นโดยมีขั้นตอนเพิ่มเติมที่จำเป็นในการรับ anhydrous zirconium chloride สามารถใช้เทคนิคการทำให้บริสุทธิ์เพื่อให้ได้บริสุทธิ์เซอร์โคเนียมคลอไรด์สำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะ การผลิตของเซอร์โคเนียมคลอไรด์เป็นกระบวนการที่สำคัญทำให้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่าง ๆ และการวิจัยทางวิทยาศาสตร์