Zirkoniumverbindungen

Zirkoniumverbindungen,

 

chemische Verbindungen mit Zirkonium. In den Zirkoniumverbindungen liegt Zirkonium fast ausschließlich in der Oxidationsstufe +4, selten auch in den Stufen 0 bis +3 vor.

 

Das Zirkoniumdioxid, Zirkonium(IV)-oxid, ZrO₂, ist die weitaus wichtigste Zirkoniumverbindung; es entsteht bei der Oxidation von Zirkoniumsalzen flüchtiger Säuren oder von metallischem Zirkonium und bildet ein weißes Pulver, das bei starkem Erhitzen zusammensintert. Wegen seiner großen thermischen Beständigkeit (Schmelzpunkt 2 700 ºC) wird es zur Herstellung von feuerfesten Geräten, für Ofenauskleidungen und zur Herstellung von Glühstiften für Nernst-Strahler verwendet. - Zirkoniumdioxid tritt in drei Modifikationen auf: bei Temperaturen bis 1 000 ºC liegt es monoklin (in der Natur als Baddeleyit) vor, zwischen 1 000 und 1 500 ºC tetragonal und oberhalb 1 500 ºC kubisch. Durch Zusatz von 10 bis 30 % Yttrium- oder Calciumoxid zu geschmolzenem Zirkoniumdioxid werden Mischkristalle gewonnen, die beim Abkühlen in der kubischen Hochtemperaturform des Zirkoniumdioxids vorliegen; sie besitzen eine dem Diamanten entsprechende Lichtbrechung und werden als Diamantimitationen für Schmuckwaren verwendet.

 

Unter den Halogenverbindungen ist v. a. das Zirkoniumtetrachlorid, Zirkonium(VI)-chlorid, ZrCl₄, eine weiße, pulverige, sublimierbare Substanz, zu nennen; es entsteht bei höherer Temperatur aus Zirkoniumdioxid, Kohle und Chlor und ist Zwischenprodukt bei der Gewinnung von Zirkonium.

 

Zirkoniumnitrid, ZrN, eine zu den Hartstoffen zählende Verbindung, entsteht beim Erhitzen von Zirkonium in einer Stickstoffatmosphäre; es wird v. a. als feuerfester Werkstoff verwendet. - Zirkoniumcarbid, ZrC, ein weiterer Hartstoff, entsteht durch Umsetzung von Zirkonium mit Kohlenstoff (Koks, Holzkohle); es bildet sehr harte, erst bei 3 530 ºC schmelzende Kristalle und dient v. a. als Werkstoff für Schneidwerkzeuge.