ZrO2, zirkoniumdioksid, ofte omtalt som zirkonia (zirconia), et hardt, hvitt stoff som er uløselig i vann; forekommer i naturen som mineralet baddeleyitt. Zirkonium(IV)oksid foreligger i tre modifikasjoner: monoklin (under 1100 °C), tetragonal og kubisk (over 1900 °C). Smeltepunkt 2397 °C, kokepunkt 4275 °C. Oksidet fremstilles fra naturlige forekomster av baddeleyitt, alternativt fra mineralet zirkon, ZrSiU4, ved at dette omdannes til karbid, ZrC, som så brennes i luft. Amorft dioksid for opparbeidelse til spesialkeramer fremstilles ved hydrolyse av zirkoniumalkoksider.

Zirkonium(IV)oksid har liten elektrisk ledningsevne (konduktans) ved alminnelig temperatur, men ganske god ledningsevne ved rødglød. Glødet, krystallinsk ZrO2 er uløselig i saltsyre, salpetersyre og fortynnet svovelsyre, men løses i varm, konsentrert saltsyre og i flussyre. Zirkonium(IV)oksid har verken utpregede sure eller basiske egenskaper. Ved felning av zirkoniumholdige løsninger med baser fås bunnfall av vannholdig zirkonium(IV)oksid, ZrO2·nH2O.

Zirkonium(IV)oksid anvendes for mange formål og er nest etter zirkon (se zirkoniumortosilikat) den mest benyttede zirkoniumforbindelse. Det høye smeltepunktet kombinert med moderat reaktivitet og liten termisk utvidelseskoeffisient gjør det egnet til smeltedigler og som ildfast materiale i stål- og glassmelteovner. For slike formål blir ZrO2 stabilisert i form av den kubiske modifikasjon gjennom tilsetning av små mengder kalsiumoksid (5 %) eller yttriumoksid (15 %). Dette er påkrevet for å forhindre den destruktive faseomvandlingen med 7,7 % volumendring mellom monoklin og tetragonal modifikasjon ved ca. 1100 °C. Yttrium-stabilisert zirkondioksid (Zr,Y)O2 er en god ioneleder og faststoffelektrolytt og benyttes bl.a. til måling av oksygen partialtrykk. I nernstlamper benyttes (Zr,Y)O2 for emisjon av infrarød stråling. Sintrede blandinger av 15 molprosent kaliumoksid i zirkonium(IV)oksid blir brukt som fast elektrolytt i batterier som arbeider ved 1000 °C eller mer. Zirkoniumdioksid anvendes i høyspenningsisolatorer, som katalysatorbærer, som slipe- og poleringsmiddel, ved fabrikasjon av emalje, glasur og glass, til fremstilling av piezoelektriske krystaller, som kontrastmiddel ved røntgenundersøkelser. I høyfrekvensteknikken blir ringer av zirkonium(IV)oksid brukt som induksjonsspoler pga. høy resistans ved lave temperaturer og lav resistans ved høye temperaturer. Vannholdig zirkonium(IV)oksid har stor adsorpsjonsevne for både organiske og uorganiske stoffer og blir bl.a. brukt i deodoriserende midler.

Foruten ZrO2 er oksidene ZrO, Zr3O og Zr6O kjent.

Romertall i parentes i kjemiske betegnelser viser til oksidasjonstall

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål om eller kommentarer til artikkelen?

Kommentaren din vil bli publisert under artikkelen, og fagansvarlig eller redaktør vil svare når de har mulighet.

Du må være logget inn for å kommentere.