Zirconium(IV)-fluorid ist eine anorganische chemische Verbindung des Zirconiums aus der Gruppe der Fluoride.

Gewinnung und Darstellung

Zirconium(IV)-fluorid kann durch Reaktion von Zirconium(IV)-chlorid mit Fluorwasserstoff gewonnen werden.

${\displaystyle \mathrm {ZrCl_{4}+4\ HF\longrightarrow ZrF_{4}+4\ HCl} }$

Ebenfalls möglich ist die Darstellung durch Reaktion von Zirconium(IV)-oxid mit Flusssäure

${\displaystyle \mathrm {ZrO_{2}+4\ HF\longrightarrow ZrF_{4}+2\ H_{2}O} }$

oder thermische Zersetzung von (NH₄)₂ZrF₆.

Eigenschaften

Zirconium(IV)-fluorid ist eine weiße, stark lichtbrechende, durchscheinende Masse, die schwer löslich in Wasser ist. Ab 50 °C aufwärts hydrolysiert die Verbindung in Wasser. Das Anhydrat hat eine monokline Kristallstruktur mit der Raumgruppe I2/a (Raumgruppen-Nr. 15, Stellung 7)Vorlage:Raumgruppe/15.7, wobei außer der stabilen β-Form auch eine tetragonale α-Form (Raumgruppe P4₂/m (Nr. 84)Vorlage:Raumgruppe/84) und eine γ-Form existieren. Die β-Form besteht aus quadratischen Antiprismen ZrF₈; jedes Fluoratom koordiniert dabei zwei Zirconiumatome. Das Trihydrat hat eine dimere Struktur mit trikliner Kristallstruktur. Das Monohydrat hat eine tetragonale Kristallstruktur mit der Raumgruppe I42d (Nr. 122)Vorlage:Raumgruppe/122.

Verwendung

Zirconium(IV)-fluorid wird als Rohstoff zur Herstellung von optischen Glasfasern und optischen Gläsern, insbesondere für die IR-Spektrometrie, verwendet. Es wird auch als Beimischung zu Nuklearbrennstoffen verwendet.

Einzelnachweise

1. ↑ C. Legein, F Fayon, C. Martineau, M. Body, J.Y. Buzare, D. Massiot, E. Durand, A. Tressaud, A. Demourgues, O. Peron, B. Boulard: ¹⁹F high magnetic field NMR study of beta-ZrF₄ and CeF₄: From spectra reconstruction to correlation between fluorine sites and ¹⁹F isotopic chemical shifts. In: Inorganic Chemistry, 2006, 45(26), S. 10636–10641 doi:10.1021/ic061339a.
2. 1 2 3 4 5 6 Datenblatt Zirconium(IV) fluoride, 99.9% trace metals basis bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 13. Oktober 2013 (PDF).
3. ↑ Datenblatt Zirconium(IV)-fluorid bei Alfa Aesar, abgerufen am 13. Oktober 2013 (PDF) (JavaScript erforderlich).
4. 1 2 3 4 Georg Brauer, unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a. (Hrsg.): Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band 1. Ferdinand Enke, Stuttgart 1975, ISBN 3-432-02328-6, S. 260. 
5. ↑ R. Papiernik, D. Mercurio, B. Frit: Structure du tetrafluorure de zirconium, ZrF₄ alpha. In: Acta Crystallographica, 1982, B38, S. 2347–2353 doi:10.1107/S0567740882008760
6. ↑ Chemical Thermodynamics of Zirconium. Gulf Professional Publishing, 2005, ISBN 0-08-045753-3, S. 144 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
7. ↑ Roger Blachnik (Hrsg.): Taschenbuch für Chemiker und Physiker. Begründet von Jean d’Ans, Ellen Lax. 4., neubearbeitete und revidierte Auflage. Band 3: Elemente, anorganische Verbindungen und Materialien, Minerale. Springer, Berlin 1998, ISBN 3-540-60035-3, S. 818 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
8. ↑ R. L. Davidovich, M. A. Pushilin, V. B. Logvinova, A. V. Gerasimenko: Crystal structure of monoclinic modifications of zirconium and hafnium tetrafluoride trihydrates. In: Journal of Structural Chemistry. 54, 2013, S. 541–546, doi:10.1134/S0022476613030104.
9. ↑ B. Kojic-Prodic, F. Gabela, Z. Ruzic-Toros, M. Sljukic: Structure of aquatetrafluorozirconium(IV). In: Acta Crystallographica Section B Structural Crystallography and Crystal Chemistry. 37, S. 1963–1965, doi:10.1107/S0567740881007772.
10. ↑ Catherine E. Housecroft: Inorganic Chemistry. Pearson Education, 2005, ISBN 0-13-039913-2, S. 652 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
11. ↑ William S. Rees, Jr.: CVD of Nonmetals. John Wiley & Sons, 2008, ISBN 3-527-61480-X, S. 370 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
12. ↑ Dan Gabriel Cacuci: Handbook of Nuclear Engineering. Vol. 5: Fuel Cycles, Decommissioning, Waste Disposal and Safeguards. Springer, 2010, ISBN 0-387-98130-6, S. 2961 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).