硅酸鋯
編輯硅酸鋯,也稱原硅酸鋯,ZrSiO4,是一種化合物,是鋯的硅酸鹽。 它以鋯石(一種硅酸鹽礦物)的形式存在于自然界中。 粉狀硅酸鋯也稱為鋯英粉。
硅酸鋯通常是無色的,但雜質會引起各種顏色。 不溶于水、酸、堿和王水。 莫氏硬度為 7.5。
結構與鍵合
編輯鋯石由與四面體正硅酸鹽 SiO44- 位點相連的 8 個配位 Zr4+ 中心組成。 氧原子都是三重橋接的,每個都具有環境 OZr2Si。 鑒于其高度交聯的結構,該材料堅硬,因此被視為寶石和磨料。
Zr(IV) 是 d0 離子。 因此,該材料是無色和抗磁性的。
制作
編輯硅酸鋯在自然界中以礦物鋯石的形式存在。 鋯石的集中來源很少見。 它是從砂礦床中開采并通過重力分離的。 有些沙子含有百分之幾的鋯石。
也可由SiO2和ZrO2在電弧爐中熔融合成,或由鋯鹽與硅酸鈉在水溶液中反應合成。
使用
編輯截至1995年,硅酸鋯年消耗量近100萬噸。 主要應用是利用其耐火性和耐堿性材料的腐蝕能力。 兩個最終用途是用于搪瓷和陶瓷釉料。 在搪瓷和釉料中,它用作遮光劑。 它也可以存在于一些水泥中。
硅酸鋯的另一種用途是用作研磨珠。
通過化學氣相沉積(最常見的是 MOCVD)生產的硅酸鋯和硅酸鉿薄膜可用作高 k 電介質,以替代半導體中的二氧化硅。
還研究了硅酸鋯在醫療應用中的潛在用途。 例如,ZS-9 是一種硅酸鋯,專門設計用于在整個胃腸道中捕獲鉀離子而不是其他離子。
毒性
編輯硅酸鋯對皮膚和眼睛有磨蝕性刺激作用。 長期接觸粉塵可引起肺部肉芽腫、皮膚炎癥和皮膚肉芽腫。 然而,對于正常的偶然攝入沒有已知的不良影響。
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