Zirconium(IV)-fluorid

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.

$\mathrm{Z}\mathrm{r}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{4}\mathrm{H}\mathrm{F}\mathrm{⟶}\mathrm{Z}\mathrm{r}{\mathrm{F}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{4}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}$

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

$\mathrm{Z}\mathrm{r}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{4}\mathrm{H}\mathrm{F}\mathrm{⟶}\mathrm{Z}\mathrm{r}{\mathrm{F}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

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 Vorlage:Raumgruppe, wobei außer der stabilen β-Form auch eine tetragonale α-Form (Raumgruppe Vorlage:Raumgruppe) 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 Vorlage:Raumgruppe.

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.