硅酸锆
编辑硅酸锆,也称原硅酸锆,ZrSiO4,是一种化合物,是锆的硅酸盐。 它以锆石(一种硅酸盐矿物)的形式存在于自然界中。 粉状硅酸锆也称为锆英粉。
硅酸锆通常是无色的,但杂质会引起各种颜色。 不溶于水、酸、碱和王水。 莫氏硬度为 7.5。
结构与键合
编辑锆石由与四面体正硅酸盐 SiO44- 位点相连的 8 个配位 Zr4+ 中心组成。 氧原子都是三重桥接的,每个都具有环境 OZr2Si。 鉴于其高度交联的结构,该材料坚硬,因此被视为宝石和磨料。
Zr(IV) 是 d0 离子。 因此,该材料是无色和抗磁性的。
制作
编辑硅酸锆在自然界中以矿物锆石的形式存在。 锆石的集中来源很少见。 它是从砂矿床中开采并通过重力分离的。 有些沙子含有百分之几的锆石。
也可由SiO2和ZrO2在电弧炉中熔融合成,或由锆盐与硅酸钠在水溶液中反应合成。
使用
编辑截至1995年,硅酸锆年消耗量近100万吨。 主要应用是利用其耐火性和耐碱性材料的腐蚀能力。 两个最终用途是用于搪瓷和陶瓷釉料。 在搪瓷和釉料中,它用作遮光剂。 它也可以存在于一些水泥中。
硅酸锆的另一种用途是用作研磨珠。
通过化学气相沉积(最常见的是 MOCVD)生产的硅酸锆和硅酸铪薄膜可用作高 k 电介质,以替代半导体中的二氧化硅。
还研究了硅酸锆在医疗应用中的潜在用途。 例如,ZS-9 是一种硅酸锆,专门设计用于在整个胃肠道中捕获钾离子而不是其他离子。
毒性
编辑硅酸锆对皮肤和眼睛有磨蚀性刺激作用。 长期接触粉尘可引起肺部肉芽肿、皮肤炎症和皮肤肉芽肿。 然而,对于正常的偶然摄入没有已知的不良影响。
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