Zirkonium(IV)fluoridi

Zirkonium(IV)fluoridi (ZrF4) eli zirkniumtetrafluoridi on zirkoniumin ja fluorin muodostama epäorgaaninen molekyyliyhdiste. Yhdistettä voidaan käyttää erikoislasien valmistukseen ja orgaanisen kemian synteeseissä katalyyttinä ja reagenssina.

Ominaisuudet, valmistus ja käyttö
Huoneenlämpötilassa zirkonium(IV)fluoridi on valkoista kiteistä ainetta. Yhdisteen stabiileimman α-muodon alkeiskoppi on monokliininen. Lisäksi tunnetaan tetragonaalinen β-muoto sekä γ-muoto, jonka rakennetta ei ole määritetty. Kidevedettömän yhdisteen lisäksi tunnetaan myös kidevedelliset mono- ja trihydraatit (ZrF4·H2O ja ZrF4·3H2O), joiden rakenteesta kidevesi voidaan poistaa kuumentamalla alennetussa paineessa. Zirkonium(IV)fluoridi liukenee vain hyvin vähän veteen, mutta liukenee paremmin happoliuoksiin. Aine on Lewis-happo ja reagoi esimerkiksi fluoridien kanssa muodostaen kompleksisen heksafluorozirkonaatti(IV)ionin ([ZrF6]2-.Ralph H. Nielsen, James H. Schlewitz & Henry Nielsen : Zirconium and Zirconium Compounds, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, New York, 2013.Dayal T. Meshri: Fluorine Compounds, Inorganic, Zirconium, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, New York, 2000.Ralph H. Nielsen & Gerhard Wilfing: Zirconium and Zirconium Compounds, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, John Wiley & Sons, New York, 2010.

Zirkonium(IV)fluoridia voidaan valmistaa fluorin ja zirkoniumin välisellä reaktiolla. Tavallisimmat tavat ovat kuitenkin Zirkonium(IV)kloridin ja vetyfluoridin välinen reaktio, zirkoniumhydroksikarbonaatin tai zirkoniumdioksidin liuottaminen vetyfluoridiin tai ammoniumheksafluorozirkonaatin kuumentaminen.
ZrCl4 + 4 HF·→ ZrF4 + 4 HCl
(NH4)2ZrF6 → ZrF4 + 2NH3 + 2HF

Zirkonium(IV)fluoridia käytetään fluoridilasien ja erityisesti niin kutsuttujen raskasmetallifluoridilasien valmistamiseen, joita voidaan käyttää esimerkiksi optisissa kuiduissa. Lisäksi yhdistettä on tutkittu käytettäväksi sulasuolareaktoreissa. Orgaanisen kemian synteeseissä zirkonium(IV)fluoridia käytetään katalyyttinä Friedel–Crafts-reaktioissa, alkeenien polymeroinnissa ja pyridiinin valmistuksessa sekä fluoraavana reagenssina.

Lähteet

Luokka:Fluoridit
Luokka:Zirkoniumyhdisteet