锆

锆 ₄₀Zr

氫（非金屬） 氦（惰性氣體） 鋰（鹼金屬） 鈹（鹼土金屬） 硼（類金屬） 碳（非金屬） 氮（非金屬） 氧（非金屬） 氟（鹵素） 氖（惰性氣體） 鈉（鹼金屬） 鎂（鹼土金屬） 鋁（貧金屬） 矽（類金屬） 磷（非金屬） 硫（非金屬） 氯（鹵素） 氬（惰性氣體） 鉀（鹼金屬） 鈣（鹼土金屬） 鈧（過渡金屬） 鈦（過渡金屬） 釩（過渡金屬） 鉻（過渡金屬） 錳（過渡金屬） 鐵（過渡金屬） 鈷（過渡金屬） 鎳（過渡金屬） 銅（過渡金屬） 鋅（過渡金屬） 鎵（貧金屬） 鍺（類金屬） 砷（類金屬） 硒（非金屬） 溴（鹵素） 氪（惰性氣體） 銣（鹼金屬） 鍶（鹼土金屬） 釔（過渡金屬） 鋯（過渡金屬） 鈮（過渡金屬） 鉬（過渡金屬） 鎝（過渡金屬） 釕（過渡金屬） 銠（過渡金屬） 鈀（過渡金屬） 銀（過渡金屬） 鎘（過渡金屬） 銦（貧金屬） 錫（貧金屬） 銻（類金屬） 碲（類金屬） 碘（鹵素） 氙（惰性氣體） 銫（鹼金屬） 鋇（鹼土金屬） 鑭（鑭系元素） 鈰（鑭系元素） 鐠（鑭系元素） 釹（鑭系元素） 鉕（鑭系元素） 釤（鑭系元素） 銪（鑭系元素） 釓（鑭系元素） 鋱（鑭系元素） 鏑（鑭系元素） 鈥（鑭系元素） 鉺（鑭系元素） 銩（鑭系元素） 鐿（鑭系元素） 鎦（鑭系元素） 鉿（過渡金屬） 鉭（過渡金屬） 鎢（過渡金屬） 錸（過渡金屬） 鋨（過渡金屬） 銥（過渡金屬） 鉑（過渡金屬） 金（過渡金屬） 汞（過渡金屬） 鉈（貧金屬） 鉛（貧金屬） 鉍（貧金屬） 釙（貧金屬） 砈（類金屬） 氡（惰性氣體） 鍅（鹼金屬） 鐳（鹼土金屬） 錒（錒系元素） 釷（錒系元素） 鏷（錒系元素） 鈾（錒系元素） 錼（錒系元素） 鈽（錒系元素） 鋂（錒系元素） 鋦（錒系元素） 鉳（錒系元素） 鉲（錒系元素） 鑀（錒系元素） 鐨（錒系元素） 鍆（錒系元素） 鍩（錒系元素） 鐒（錒系元素） 鑪（過渡金屬） 𨧀（過渡金屬） 𨭎（過渡金屬） 𨨏（過渡金屬） 𨭆（過渡金屬） 䥑（預測為過渡金屬） 鐽（預測為過渡金屬） 錀（預測為過渡金屬） 鎶（過渡金屬） 鉨（預測為貧金屬） 鈇（貧金屬） 鏌（預測為貧金屬） 鉝（預測為貧金屬） 鿬（預測為鹵素） 鿫（預測為惰性氣體） 钛 ↑ 锆 ↓ 铪 钇 ← 锆 → 铌
外觀
银白色
概況
名稱·符號·序數	锆（zirconium）·Zr·40
元素類別	过渡金属
族·週期·區	4·5·d
標準原子質量	91.224(2)
电子排布	[Kr] 4d2 5s2 2, 8, 18, 10, 2 锆的电子層（2, 8, 18, 10, 2）
歷史
發現	马丁·克拉普罗特（1789年）
分離	永斯·贝采利乌斯（1824年）
物理性質
物態	固体
密度	（接近室温） 6.52 g·cm−3
熔点時液體密度	5.8 g·cm−3
熔点	2128 K，1855 °C，3371 °F
沸點	4650 K，4377 °C，7911 °F
熔化热	14 kJ·mol−1
汽化热	591 kJ·mol−1
比熱容	25.36 J·mol−1·K−1
蒸氣壓 壓/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k 溫/K 2639 2891 3197 3575 4053 4678
原子性質
氧化态	4, 3, 2, 1, −2 （两性氧化物）
电负性	1.33（鲍林标度）
电离能	第一：640.1 kJ·mol−1 第二：1270 kJ·mol−1 第三：2218 kJ·mol−1
原子半径	160 pm
共价半径	175±7 pm
锆的原子谱线
雜項
晶体结构	六方密堆積
磁序	顺磁性
電阻率	（20 °C）421 nΩ·m
熱導率	22.6 W·m−1·K−1
膨脹係數	（25 °C）5.7 µm·m−1·K−1
聲速（細棒）	（20 °C）3800 m·s−1
杨氏模量	88 GPa
剪切模量	33 GPa
体积模量	91.1 GPa
泊松比	0.34
莫氏硬度	5.0
維氏硬度	820–1800 MPa
布氏硬度	638–1880 MPa
CAS号	7440-67-7
同位素
主条目：锆的同位素 同位素 丰度 半衰期​（t1/2） 衰變 方式 能量​（MeV） 產物 88Zr syn 83.4 天 ε - 88Y γ 0.392D - 89Zr syn 78.4 小時 ε - 89Y β+ 0.902 89Y γ 0.909D - 90Zr 51.45% 穩定，帶50粒中子 91Zr 11.22% 穩定，帶51粒中子 92Zr 17.15% 穩定，帶52粒中子 93Zr 痕量 1.53×106 年 β− 0.060 93Nb 94Zr 17.38% >1.1×1017 年 β−β− 1.144 94Mo 96Zr 2.8% 2.0×1019 年 β−β− 3.348 96Mo β− - 96Nb

鋯（gào）（Zirconium）是化学元素，化学符号是Zr，原子序数是40，是银白色的过渡金属。

字源

锆的名稱來自鋯石（德語：Zirkon），鋯石的字源來自波斯語：زرگون‎（zargun），字面意思為「金色之光」。

發現

1787年，利用來自斯里蘭卡的黃鋯石，馬丁·克拉普羅特抽取出一種新的氧化物，根據鋯石的名稱，命名為德語：Zirkonerde。1824年貝采利烏斯用金屬鉀，還原該氧化物，分離出鋯金屬。

用途

锆不易腐蚀，主要在核子反应堆用作燃料棒的護套材料，以及用作抗腐蚀的合金。由于锆的中子截面积非常小，中子几乎可以完全透过锆，因此锆合金在核裂变反应堆中可以作为核燃料的包覆管结构材料，如锆2和锆4合金。唯一的壞處是到攝氏1260度以上時會跟水蒸汽反應產生氫氣，造成氫爆。

鋯也用在X光繞射儀器，當使用的為鉬靶時，則利用鋯以過濾其他不需要的頻率。

在有机化学，锆是过渡金属参与的有机合成方法学研究中比较新颖的一种金属，锆可以和碳形成五元环或者六元环，然后被其他基团进攻而离去，从而构筑有机物的骨架。利用锆化学的方法可以合成很多新奇的化合物，比如中國科學院上海有机所刘元红研究组曾经通过锆化学的方法合成和分离出连五烯结构的化合物立方氧化锆莫氏硬度可达8.5。

鋯合金常用於金屬之切割，白色的二氧化鋯為陶瓷刀的主要成分，非常硬，但不耐摔，一摔即碎。

参考文献

• 元素锆在洛斯阿拉莫斯国家实验室的介紹（英文）
• EnvironmentalChemistry.com —— 锆（英文）
• 元素锆在The Periodic Table of Videos（諾丁漢大學）的介紹（英文）
• 元素锆在Peter van der Krogt elements site的介紹（英文）
• WebElements.com – 锆（英文）