Zirkonium(IV)oksid er en kjemisk forbindelse av zirkonium og oksygen. Forbindelsen er et hardt, hvitt stoff som er uløselig i vann. Zirkonium(IV)oksid forekommer i naturen som mineralet baddeleyitt. Smeltepunktet til zirkonium(IV)oksid er 2397 °C, og kokepunktet er 4275 °C. Forbindelsen kalles også zirkoniumdioksid, og blir ofte omtalt som zirkonia (zirconia). Den kjemiske formelen til zirkonium(IV)oksid er ZrO2.

Faktaboks

Uttale
sirkˈonium-fire-oksˈid

Zirkonium(IV)oksid foreligger i tre modifikasjoner: monoklin (under 1100 °C), tetragonal (1100–1900 °C), og kubisk (over 1900 °C). Oksidet fremstilles fra naturlige forekomster av baddeleyitt, alternativt fra mineralet zirkon, ZrSiU4, ved at dette omdannes til zirkoniumkarbid, ZrC, som så brennes i luft. Amorft dioksid for opparbeidelse til spesialkeramer fremstilles ved hydrolyse av zirkoniumalkoksider.

Egenskaper

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 felling av zirkoniumholdige løsninger med baser fås bunnfall av vannholdig zirkonium(IV)oksid, ZrO2·nH2O.

Bruk

Zirkonium(IV)oksid anvendes for mange formål og er nest etter zirkon (se zirkoniumortosilikat) den mest benyttede zirkoniumforbindelsen. 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 modifikasjonen gjennom tilsetning av små mengder kalsiumoksid (5 prosent) eller yttriumoksid (15 prosent). Dette er påkrevd for å forhindre den destruktive faseovergangen med 7,7 prosent volumendring mellom monoklin og tetragonal modifikasjon ved ca. 1100 °C. Yttrium-stabilisert zirkondioksid (Zr,Y)O2 er en god ioneleder og faststoffelektrolytt og benyttes blant annet til måling av partialtrykket av oksygen.

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 brukes også i høyspenningsisolatorer, som katalysatorbærer, som slipe- og poleringsmiddel, ved fabrikasjon av emalje, glasur og glass, til fremstilling av piezoelektriske krystaller, og som kontrastmiddel ved røntgenundersøkelser. I høyfrekvensteknikken blir ringer av zirkonium(IV)oksid brukt som induksjonsspoler, fordi stoffet har 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 blant annet brukt i deodoriserende midler.

Foruten ZrO2 er zirkoniumoksidene ZrO, Zr3O og Zr6O kjent.

Romertallet i parentes i den kjemiske betegnelsen viser til oksidasjonstallet zirkonium har i forbindelsen.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg