Chemikalien-Lexikon "Z"

Zirconiumhydrid

Summenformel: ZrH*  Mr / F.W. 93,24 g/mol

Andere Bezeichnungen: Zirconiumwasserstoff, Zirkonhydrid (nach frz. "jargon" Kauderwelsch oder pers. "zargun" goldfarben). Der Bezeichnung Zirconiumhydrid (nach dt. IUPAC-Kommission) ist der Vorzug zu geben, da der Name "Zirkon" im engeren Sinne nur für das Mineral Zr[SiO4] verwendet wird.

engl.: zirconium hydride; frz.: hydrure de zirconium; lat.: Zirconium hydricum

CAS-Nr.: [7704-99-6]
EG/EINECS-Nr.: 231-727-3
RID/ADR: 4.1/14b
UN-Nr.: 1437

Beschreibung

Bei der Substanz handelt es sich um ein grauschwarzes, leichtentzündliches Pulver. Im Gegensatz zu Lithiumaluminiumhydrid wird Zirkonhydrid durch Wasser nicht zersetzt und ist an der Luft recht stabil. Durch Flammen oder elektrostatische Aufladungen kann es jedoch zur Entzündung kommen (s. Abschnitt Gefahren). In reiner Form bildet der Stoff raumzentrierte tetragonale Strukturen aus [5]. Über den analytischen Nachweis von Zirconiumverbindungen: siehe Lit. [6].

Darstellung

Reines Zirconiumhydrid entsteht durch Hydrierung von Zirconiumschwamm mit Wasserstoff bei Temperaturen um 300 °C. Dieser Vorgang erfolgt phasenweise und ist umkehrbar. Auch die Reduktion von Zirconium(IV)-oxid, ZrO2, mit Calciumhydrid in Anwesenheit von Wasserstoff liefert Zirconiumhydrid. ZrH2 ist ein starkes Reduktionsmittel.

Anwendung/Geschichtliches

Die kräftigen Reduktionswirkungen können in der präparativen Chemie ausgenutzt werden. Durch die Intensität des bei Entzündung ausgesandten, blendend weißen Lichts (Zirkonlicht) wird Zirconiumhydrid in der Militärtechnik zur Herstellung von Leucht- und Brandsätzen verwendet. Auch in der Spezialpyrotechnik zur Erzeugung rauchloser Blitzerscheinungen verwendet [3]. Weiterhin findet das Hydrid Einsatz in der Metallurgie (bei der Produktion von geschäumten Metallen und metallischen Pulvern), als Gettermaterial in Vakuumröhren und schließlich als Moderator in Atomreaktoren.

Wichtiger Hinweis: Für die Verwendung in Militärtechnik und Pyrotechnik (z.B. als Bestandteil von Leucht-, Brand-, Blitzsätzen usw.) gelten umfassende gesetzliche Einschränkungen. Auf die Vorschriften des nationalen Sprengstoffrechts (Sprengstoffgesetz und abgeleitete Verordnungen) wird ausdrücklich hingewiesen. Herstellung, Lagerung und Verwendung von Zubereitungen, die diesen Bestimmungen unterliegen, sind ohne Vorliegen einer Erlaubnis bzw. ohne Erfüllung der Ausnahmevoraussetzungen nach 1. SprengV bzw. SprengVwV (Erklärung der Abkürzung siehe Lit. [13] gesetzlich verboten.

Gefahren/Sicherheitshinweise:

Zwar ist Zirconiumhydrid nicht selbstentzündlich, doch kann es sich bei Kontakt mit offenen Flammen oder durch elektrostatische Aufladungen entzünden. Zirconiumbrände dürfen mit den üblichen Feuerlöschern (auf Wasser-, Kohlendioxid- oder Halogenkohlenstoffbasis) wegen der Gefahr des Umherspritzens glühender Teile bzw. der drohenden Explosionsgefahr beim Wasserkontakt nicht bekämpft werden, sondern müssen mit Spezialpulvern für Metallbrände, trockenem Sand oder Salz abgedeckt werden. Mischungen der Substanz mit brandfördernden Stoffen sind explosionsgefährlich.

Beim Kontakt mit Wasser können sich hochentzündliche Gase bilden. Zirconiumhydrid reizt die Augen, Atmungsorgane und die Haut. pic-fl.gif (574 Byte)F pic-xn.gif (485 Byte)Xi

Aufbewahrungsbehälter immer trocken und dicht verschlossen halten. Unter Verschluß lagern. Vor dem Zugriff von Kindern und Unbefugten schützen. Feuchtigkeit und brennbare Stoffe/Materialien unbedingt fernhalten.

Staub nicht einatmen. Berührung mit den Augen und der Haut vermeiden. Bei der Arbeit geeignete Schutzkleidung, Schutzhandschuhe und Schutzbrille/Gesichtsschutz tragen.

Die Substanz darf ausschließlich in erlaubter Weise, insbesondere zu wissenschaftlichen oder künstlerischen Forschungs-, Analysen-, Demonstrations- oder Schulungszwecken verwendet werden.

Transporthinweise:

Klassifizierung nach GGVE/GGVS: Kl. 4.1 - ENTZÜNDBARE FESTE STOFFE - Ziff. 14b

Quellenangaben/Literaturhinweise Zirconiumhydrid

[1] Acc. Chem. Res. 13, 121ff (1980)

[2] Birett K., Umgang mit Gefahrstoffen, 3. Aufl., S. 159 (ecomed Verlagsges. mbH, Landsberg 1990) - Umgang mit festen Gefahrstoffen, die bei Berührung mit Wasser oder feuchter Luft leichtentzündliche Gase bilden

[3] Geue Bernhard/Wien Frank, Chemagie - Handbuch chemischer Spezialeffekte für alle Bereich der Unterhaltung, Gesamtwerk, S. 12.2-15 (Atrioc Verlag, 1994-1997)

[4] Gmelins Handbuch der Anorganischen Chemie, Syst.-Nr. 42, Zr, 1958, S. 197-208 (Verlag Chemie)

[5] Greenwood N.N./Earnshaw A., Chemie der Elemente, Nachdruck der 1. Aufl., S. 81 (VCH, 1988 und 1990)

[6] Jander G./Blasius E., Lehrbuch der analytischen und präparativen anorganischen Chemie 13. Aufl. 1989, S. 309ff (S. Hirzel Verlag, Stuttgart)

[7] Kirk/Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 3. Aufl., 12, 728; 24, 880f

[8] Merck Index 12, 10309

[9] Ridder K./Katholing F, Gefahrgutverordnung Eisenbahn mit RID (ecomed Verlagsges. mbH) - Gefahrstofftransportbestimmungen

[10] RÖMPP Chemielexikon Hrsg. Falbe/Regitz 9. Aufl., Band 6 T-Z, S. 5157 (G. Thieme Verlag,Stuttgart 1995)

[11] Ullmann (5.) A13, 221

[12] 1. Verordnung zum Sprengstoffgesetz (1. SprengV) und Allgemeine Verwaltungsvorschriften zum Sprengstoffgesetz (SprengVwV)

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Erstellt am 01.10.1999 * Letzte Änderung am 07.04.2000 (C) bei Peter Rau, Neckarwestheim