Материал: Неорганическая химия - курс лекций-презентаций

Цирконий

Одно из наиболее ценных свойств металлического циркония – его высокая стойкость против коррозии в различных средах.

Так, он не растворяется в соляной и в азотной кислотах и в щелочах.

Цирконий почти не захватывает медленные (тепловые)

нейтроны.

Это его свойство в сочетании с высокой стойкостью против коррозии и механической прочностью при повышенных температурах делает цирконий и сплавы на его основе одним из главных конструкционных материалов для энергетических атомных реакторов.

К важнейшим сплавам циркония относятся циркаллои – сплавы, содержащие небольшие количества олова, железа, хрома и никеля.

Цирконий

При производстве стали присадки циркония служат,

для удаления из нее кислорода, азота, серы.

Кроме того, цирконий используется в качестве

легирующего компонента некоторых броневых,

нержавеющих и жаропрочных сталей.

Добавка циркония к меди значительно повышает ее

прочность, почти не снижая электропроводность.

Сплав на основе магния с добавкой 4 – 5% цинка и 0,6 – 0,7% циркония вдвое прочнее чистого магния и

не теряет прочности при 200°С.

Качество алюминиевых сплавов также значительно повышается при добавлении к ним циркония.

Цирконий

Диоксид циркония ZrО2 обладает высокой

температурой плавления (около 2700°С), крайне

малым коэффициентом термического расширения и

стойкостью к химическим воздействиям.

Он применяется для изготовления различных огнеупорных изделий, например тиглей.

В стекольной промышленности ZrО2 используемся в производстве тугоплавких стекол, в керамической – при получении эмалей и глазурей.

Карбид циркония ZrC ввиду его большой твердости применяют в качестве шлифовального материала, а

также для замены алмазов при резке стекла.

Гафний

Гафний не имеет собственных минералов и в

природе обычно сопутствует цирконию.

По химическим свойствам он весьма сходен с

цирконием, но отличается от него способностью

интенсивно захватывать нейтроны, благодаря

чему этот элемент используется в регулирующих и защитных устройствах атомных реакторов.

При этом применяют как металлический гафний,

так и некоторые его соединения, например,

диоксид гафния HfO2.

Последний применяется также при изготовлении

оптических стекол с высоким показателем преломления.

Подгруппа хрома

Подгруппу хрома образуют металлы побочной подгруппы,

шестой группы – хром, молибден и вольфрам.

Наружный электронный слой атомов элементов подгруппы хрома содержит один или два электрона, что обусловливает металлический характер этих элементов и их отличие от элементов главной подгруппы.

Вместе с тем их максимальная степень окисленности равна +6, так как, помимо наружных электронов, в образовании связей может участвовать еще соответствующее число электронов из недостроенного предпоследнего слоя.

Для хрома и его аналогов наиболее типичны производные высшей степени окисленности, во многом сходные с соответствующими соединениями серы.