วิธีทำเซอร์โคเนียมคลอไรด์?

เซอร์โคเนียมคลอไรด์หรือที่เรียกว่าเซอร์โคเนียม (IV) คลอไรด์ or ZrCl4เป็นสารประกอบที่ใช้กันทั่วไปในหลากหลายอุตสาหกรรมและการวิจัยทางวิทยาศาสตร์เป็นของแข็งผลึกสีขาวที่มีสูตรโมเลกุลเป็นZrCl4และมีน้ำหนักโมเลกุล 233.09 กรัมต่อโมลเซอร์โคเนียมคลอไรด์มีปฏิกิริยาสูงและมีการใช้งานที่หลากหลาย ตั้งแต่ตัวเร่งปฏิกิริยาและการสังเคราะห์ทางเคมี ไปจนถึงการผลิตเซรามิกและแก้วในบทความนี้เราจะมาดูวิธีการเซอร์โคเนียมคลอไรด์ทำ.

การสังเคราะห์ของเซอร์โคเนียมคลอไรด์เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาระหว่างเซอร์โคเนียมออกไซด์หรือโลหะเซอร์โคเนียมและไฮโดรเจนคลอไรด์เซอร์โคเนีย (ZrO2) มักใช้เป็นวัสดุตั้งต้นเนื่องจากความพร้อมใช้งานและความเสถียรปฏิกิริยาสามารถดำเนินการได้ต่อหน้าสารรีดิวซ์ เช่น คาร์บอนหรือไฮโดรเจน เพื่อส่งเสริมการเปลี่ยนรูปของเซอร์โคเนียมออกไซด์ iไม่โลหะเซอร์โคเนียม.

อันดับแรก,เซอร์โคเนียผสมกับตัวรีดิวซ์แล้วใส่ลงในถังปฏิกิริยาจากนั้นก๊าซไฮโดรเจนคลอไรด์จะถูกนำเข้าไปในถังปฏิกิริยา ทำให้เกิดปฏิกิริยาขึ้นปฏิกิริยานี้อาจเกิดปฏิกิริยาคายความร้อน ซึ่งหมายถึงจะปล่อยความร้อนออกมา และควรดำเนินการภายใต้สภาวะที่ได้รับการควบคุมเพื่อป้องกันอันตรายที่อาจเกิดขึ้นปฏิกิริยาระหว่างเซอร์โคเนียมออกไซด์และไฮโดรเจนคลอไรด์มีดังนี้:

ZrO2 + 4HCl → ZrCl4 + 2H2O

ปฏิกิริยามักจะดำเนินการที่อุณหภูมิสูง โดยปกติจะอยู่ระหว่าง 400 ถึง 600 องศาเซลเซียส เพื่อให้แน่ใจว่าการเปลี่ยนแปลงของเซอร์โคเนียมออกไซด์เข้าไปข้างในเซอร์โคเนียมคลอไรด์-ปฏิกิริยาดำเนินไปจนหมดเซอร์โคเนียมออกไซด์ถูกแปลงเป็นอย่างสมบูรณ์เซอร์โคเนียม (IV) คลอไรด์และน้ำ

เมื่อปฏิกิริยาเสร็จสมบูรณ์ ส่วนผสมที่ได้จะถูกทำให้เย็นลงและเซอร์โคเนียมคลอไรด์ถูกรวบรวมอย่างไรก็ตาม,เซอร์โคเนียมคลอไรด์มักมีอยู่ในรูปแบบไฮเดรต ซึ่งหมายความว่ามีโมเลกุลของน้ำอยู่ในโครงสร้างผลึกที่จะได้รับเซอร์โคเนียมคลอไรด์ปราศจากน้ำ,ชุ่มชื้นเซอร์โคเนียมคลอไรด์มักจะถูกทำให้ร้อนหรือทำให้แห้งแบบสุญญากาศเพื่อขจัดโมเลกุลของน้ำ

ความบริสุทธิ์ของเซอร์โคเนียมคลอไรด์มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการใช้งานเฉพาะด้านดังนั้นอาจจำเป็นต้องมีขั้นตอนการทำให้บริสุทธิ์เพิ่มเติมเพื่อขจัดสิ่งสกปรกหรือความชื้นเทคนิคการทำให้บริสุทธิ์ทั่วไป ได้แก่ การระเหิด การตกผลึกแบบแยกส่วน และการกลั่นวิธีการเหล่านี้สามารถสกัดได้เซอร์โคเนียมคลอไรด์ที่มีความบริสุทธิ์สูงซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่ออุตสาหกรรมหลายประเภท รวมถึงการใช้งานด้านอิเล็กทรอนิกส์และนิวเคลียร์

สรุปก็คือเซอร์โคเนียมคลอไรด์ถูกสังเคราะห์ได้จากปฏิกิริยาของเซอร์โคเนียมออกไซด์และไฮโดรเจนคลอไรด์ปฏิกิริยานี้ต้องมีสภาวะควบคุมและมักดำเนินการที่อุณหภูมิสูงผลลัพท์ที่ได้เซอร์โคเนียมคลอไรด์โดยปกติจะได้มาในรูปแบบไฮเดรต โดยต้องมีขั้นตอนเพิ่มเติมเพื่อให้ได้เซอร์โคเนียมคลอไรด์แบบแอนไฮดรัสสามารถใช้เทคนิคการทำให้บริสุทธิ์เพื่อให้ได้ความบริสุทธิ์เซอร์โคเนียมคลอไรด์สำหรับการใช้งานเฉพาะการผลิตของเซอร์โคเนียมคลอไรด์เป็นกระบวนการที่สำคัญทำให้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆและการวิจัยทางวิทยาศาสตร์