ઝિર્કોનિયમ ક્લોરાઇડ કેવી રીતે બનાવવું?

ઝિર્કોનિયમ ક્લોરાઇડ, તરીકે પણ ઓળખાય છેઝિર્કોનિયમ(IV) ક્લોરાઇડ or ZrCl4 - સિલિકોન, એક સંયોજન છે જેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે વિવિધ ઉદ્યોગો અને વૈજ્ઞાનિક સંશોધનમાં થાય છે. તે એક સફેદ સ્ફટિકીય ઘન છે જેનું પરમાણુ સૂત્ર છેZrCl4 - સિલિકોનઅને ૨૩૩.૦૯ ગ્રામ/મોલનું પરમાણુ વજન.ઝિર્કોનિયમ ક્લોરાઇડખૂબ જ પ્રતિક્રિયાશીલ છે અને ઉત્પ્રેરક અને રાસાયણિક સંશ્લેષણથી લઈને સિરામિક્સ અને ચશ્માના ઉત્પાદન સુધીના વિવિધ કાર્યક્રમો ધરાવે છે. આ લેખમાં, આપણે જોઈશું કે કેવી રીતેઝિર્કોનિયમ ક્લોરાઇડબનાવવામાં આવે છે.

નું સંશ્લેષણઝિર્કોનિયમ ક્લોરાઇડવચ્ચેની પ્રતિક્રિયાનો સમાવેશ થાય છેઝિર્કોનિયમ ઓક્સાઇડઅથવા ઝિર્કોનિયમ ધાતુ અને હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડ.ઝિર્કોનિયા (ZrO2) નો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે તેની ઉપલબ્ધતા અને સ્થિરતાને કારણે પ્રારંભિક સામગ્રી તરીકે થાય છે. કાર્બન અથવા હાઇડ્રોજન જેવા ઘટાડતા એજન્ટની હાજરીમાં પ્રતિક્રિયા કરી શકાય છે જેથી રૂપાંતરણને પ્રોત્સાહન મળેઝિર્કોનિયમ ઓક્સાઇડ iનાઝિર્કોનિયમ ધાતુ.

પ્રથમ,ઝિર્કોનિયાતેને રિડ્યુસિંગ એજન્ટ સાથે ભેળવીને પ્રતિક્રિયા પાત્રમાં મૂકવામાં આવે છે. ત્યારબાદ હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડ ગેસને પ્રતિક્રિયા પાત્રમાં દાખલ કરવામાં આવે છે, જેના કારણે પ્રતિક્રિયા થાય છે. પ્રતિક્રિયા એક્ઝોથર્મિક હોઈ શકે છે, એટલે કે તે ગરમી મુક્ત કરે છે, અને કોઈપણ સંભવિત જોખમોને રોકવા માટે નિયંત્રિત પરિસ્થિતિઓમાં હાથ ધરવામાં આવવી જોઈએ.ઝિર્કોનિયમ ઓક્સાઇડઅને હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડ નીચે મુજબ છે:

ZrO2 + 4HCl → ZrCl4 + 2H2O

પ્રતિક્રિયા સામાન્ય રીતે ઊંચા તાપમાને કરવામાં આવે છે, સામાન્ય રીતે 400 થી 600 ડિગ્રી સેલ્સિયસ વચ્ચે, જેથી સંપૂર્ણ રૂપાંતર સુનિશ્ચિત થાયઝિર્કોનિયમ ઓક્સાઇડમાંઝિર્કોનિયમ ક્લોરાઇડ. પ્રતિક્રિયા બધા સુધી આગળ વધે છેઝિર્કોનિયમ ઓક્સાઇડસંપૂર્ણપણે રૂપાંતરિત થાય છેઝિર્કોનિયમ (IV) ક્લોરાઇડઅને પાણી.

પ્રતિક્રિયા પૂર્ણ થયા પછી, પરિણામી મિશ્રણ ઠંડુ થાય છે અનેઝિર્કોનિયમ ક્લોરાઇડએકત્રિત કરવામાં આવે છે. જોકે,ઝિર્કોનિયમ ક્લોરાઇડસામાન્ય રીતે હાઇડ્રેટેડ સ્વરૂપમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે, એટલે કે તે તેના સ્ફટિક બંધારણમાં પાણીના અણુઓ ધરાવે છે. મેળવવા માટેનિર્જળ ઝિર્કોનિયમ ક્લોરાઇડ, હાઇડ્રેટેડઝિર્કોનિયમ ક્લોરાઇડપાણીના અણુઓને દૂર કરવા માટે સામાન્ય રીતે ગરમ કરવામાં આવે છે અથવા વેક્યુમ સૂકવવામાં આવે છે.

ની શુદ્ધતાઝિર્કોનિયમ ક્લોરાઇડચોક્કસ ઉપયોગો માટે મહત્વપૂર્ણ છે. તેથી, કોઈપણ અશુદ્ધિઓ અથવા ભેજને દૂર કરવા માટે વધારાના શુદ્ધિકરણ પગલાંની જરૂર પડી શકે છે. સામાન્ય શુદ્ધિકરણ તકનીકોમાં સબલાઈમેશન, ફ્રેક્શનલ સ્ફટિકીકરણ અને ડિસ્ટિલેશનનો સમાવેશ થાય છે. આ પદ્ધતિઓઉચ્ચ શુદ્ધતા ઝિર્કોનિયમ ક્લોરાઇડ, જે ઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને પરમાણુ એપ્લિકેશનો સહિત વિવિધ ઉદ્યોગો માટે મહત્વપૂર્ણ છે.

સારાંશ માટે,ઝિર્કોનિયમ ક્લોરાઇડની પ્રતિક્રિયા દ્વારા સંશ્લેષણ થાય છેઝિર્કોનિયમ ઓક્સાઇડઅને હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડ. આ પ્રતિક્રિયા માટે નિયંત્રિત પરિસ્થિતિઓની જરૂર પડે છે અને તે સામાન્ય રીતે ઊંચા તાપમાને કરવામાં આવે છે. પરિણામીઝિર્કોનિયમ ક્લોરાઇડસામાન્ય રીતે હાઇડ્રેટેડ સ્વરૂપમાં મેળવવામાં આવે છે, જેમાં નિર્જળ ઝિર્કોનિયમ ક્લોરાઇડ મેળવવા માટે વધારાના પગલાં લેવાની જરૂર પડે છે. શુદ્ધ મેળવવા માટે શુદ્ધિકરણ તકનીકોનો ઉપયોગ કરી શકાય છેઝિર્કોનિયમ ક્લોરાઇડચોક્કસ એપ્લિકેશનો માટે. નું ઉત્પાદનઝિર્કોનિયમ ક્લોરાઇડએક મહત્વપૂર્ણ પ્રક્રિયા છે, જેના કારણે તેનો ઉપયોગ વિવિધ ઉદ્યોગો અને વૈજ્ઞાનિક સંશોધનમાં વ્યાપકપણે થાય છે.