发信人: FedoraCore (Run pig run!), 信区: CCME
标 题: [元素的世界]——No.40 Zr(转载)
发信站: 北大未名站 (2005年09月04日23:55:03 星期天), 转信
锆石，是锆这个元素最值得骄傲的成就。
锆石是12月份的诞生石，象征着"成功"。
锆石也是平民的首饰。
如果你想给心爱的mm买宝石首饰，然而你囊中羞涩，那么选择锆石，就是选择了钻石的光
彩，以及平民的价位。
锆石，有一个美丽的别名叫做风信子石，它的分子式是ZrSiO4，硬度为7左右，它具有高折
光率、色散及高的双折光率，因而可见明显的双影。市场上用其他材料仿锆石的不多，较
多情况下是用锆石去仿其他宝石如钻石等。锆石与钻石的区别主要是钻石能源出五颜六色
的"火"，且不会有偏光性及双影。而锆石则"火"彩较弱，可见明显双影。
锆石除无色的外，较重要的有红色和蓝色两种，其他诸如褐色、绿色等在宝石上都不重要
。 锆石的成因一般可分成高型锆石和低型锆石。低型锆石因有较多的放射性，因而不宜
做首饰；只有透明度较高的高型无色、红色锆石才能做宝石用，而雅美的蓝色锆石则可由
对红锆石进行加热处理转变而成（国际珠宝界接受）。
锆石虽美，开采却并不容易。锆石的主要产地是柬埔、斯里兰卡和缅甸。因为锆石大多位
于表土层下8-10英尺下，且当地的矿床又多位于水平线以下，因此开采时水经常会淹没矿
坑。在斯里兰卡，人们在开采时，往往要举行一些迷信的仪式，乞求上帝的保佑，使开采
顺利等。
锆这个元素的发现，是比较晚的。氧化锆的性质与氧化铝的性质非常接近,因此锆常隐藏
在铝之后而一直没有被发现。这个地表含量达0.02％的元素一直到18世纪末才真正露脸。
1787年，德国化学家Weigleb分析锆矿的结果，仅仅发现氧化硒以及少量的石灰，镁，铁
的混合物而已。另一科学家Bergman甚至已经知道锆矿是25%的硒,40%氧化鋁,13%氧化铁,2
0%的石灰所組成.但是一直到1789年,Klaproth以锆矿的粉末,在银质的壶中,加以其他物质
共热，得到的合金再以硫酸溶解之後,才分离出新的元素，命名为锆。
锆的应用非常广泛，尤其是它的合金，对人类做出了巨大的贡献。这里就简单说说锆在有
机金属材料中的应用。有色金属合金，在添加了锆之后，其强度，耐蚀性，耐磨性都会得
到极大的改善。例如铜合金材料，添加了锆之后，其抗张强度得到改善，但导电性又不受
影响。又例如铝合金，加少量的锆之后，晶粒细化，并具有很好的耐蚀性能。其他的比如
镁合金，钛合金，添加锆都会得到性能上的改善提高。
在这里不得不提到锆合金与核反应堆的关系。我们知道，防止核泄漏是建造核电站的一个
最重要的问题。核电站一般都设N道屏障来保证安全，而其中的一道重要的必须屏障就是锆
合金包壳管。二氧化铀陶瓷芯块被装入包壳管，叠成柱体，组成了燃料棒，锆合金包壳管
必须强度大，绝对密封，这样才能保障核泄漏不发生。
当然，我们所熟悉的关于锆的知识，还有一个重要的方面就是锆配合物。嘻嘻，在这里不
多说，因为弟弟妹妹们将会在姚老师的无机课上学到有关的内容：）
附锆元素的部分性质：
元素符号 Zr
原子序数 40
相对原子质量(12C = 12.0000) 91.224
英文名称 Zirconium
原子半径/埃: 2.16 原子体积/cm3/mol: 14.1 共价半径/埃: 1.45
电子构型:1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p6d2 5s2
状态：灰白色金属。 熔 点(℃): 1852 沸 点(℃): 4377 密度(g/cc，300K): 6.51
比 热/J/gK : 0.27 蒸发热/KJ/mol : 58.2 熔化热/KJ/mol: 16.9
导电率/106/cm : 0.0236 导热系数/W/cmK: 0.227
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修改:lovedeutsch FROM 162.105.96.*
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