Hafnium: søknad og egenskaper

Bekjent med denne artikkelen vil gjøre det mulig for leseren å finne ut hva som er hafnium (grunnstoff), ved bruk av hvilket er mye brukt av mennesker i mange områder av sin aktivitet. Og også tas i betraktning egenskapene til den kjemiske og fysiske natur av de materialer, fremgangsmåter for produksjon og tilstedeværelsen på planet, vil bli betraktet som en kort historie av oppdagelsen av dette element.

Hva er hafnium

Hafnium - et kjemisk element i det periodiske system. Som er lagret i den fjerde gruppe, den sjette perioden, er det atomnummer syttito. Refererer til en type av enkle stoffer, har høy tetthet og høyt smeltepunkt, farge, sølvhvitt metall. Hafnium kan eksistere i to modifikasjoner. Under påvirkning av temperatur på omtrent 2016 Kelvin typen heksagonale gitter, etter å ha gjennomgått allotrope endres til en tilstand legeme sentrert kubisk gitter form, ved værelsestemperatur, det har et krystallgitter av heksagonale system.

Fra historien til åpningselementet

Oppdagelsen av elementet skjedde i 1923, gjorde sin Derd De Heshevi og Dirk Coster. De var i stand til å forutsi valens, og ulike kvalitative egenskaper ved hafnium basert på Bohrs resonnement, som i sin tur analysert arbeidet med franskmannen Jean Urbena, som mente at han hadde oppdaget kelterne - et nytt element. Men senere viste det seg at kelterne var en blanding av en liten mengde av hafnium med lutetium og ytterbium.

Niels Bohr, studere arbeid og ved hjelp av i deres aktiviteter quantum mekaniske beregninger viste at hafnium er en analog av elementet ved nummer 71 i pThe, nemlig zirkonium. Derd De Heshevi og Dirk Koster sa om å finne et nytt element hafnium, oppkalt etter byen der funnet ble gjort, etter å ha brukt X-ray metode, flere ganger analysert zircons Norge og Grønland. Oppdagelsen av røntgendiffraksjons-linjer av likheten har gjort det mulig for forskere å meddele oppdagelsen av en ny X-sky element.

Metoder for utarbeidelse og verdens reserver

Hafnium er i jordskorpen, men ikke eier mineral, men fordi det er "følgesvenn" zirkonium. Antall Hf i malm ca 2,5%, og årlig produksjon er ca sytti tonn. Hafnium - et ganske kostbart materiale, er dens viktigste plasseringen konsentrert i Australia, Sør-Afrika, USA, India og Brasil. Sted å liste de landene de riktige stedene på antall Hf tilstedeværelse i landet. Det er også verdt å nevne at Russland og Ukraina har ganske store reserver av dette metallet, hovedstolen som er konsentrert i tsirkonome, faller og baddeleyite.

fysisk beskrivelse

En del av de fysiske egenskaper av hafnium ble nevnt ovenfor. Disse kan legges til, at dette metall, som tar en findelt form, er det nesten svart. Smelter ved 2233 ° C, begynner å koke ved 4603 ^C. tverrsnitt for innfanging av termiske nøytroner er meget høy type. Zirkonium, hafnium, i motsetning, er nivået av seksjonen tre størrelsesordener sterkere. Mens fange Hf lik 115 bar, ved zirkonium han bare omtrent 0,2 bar. Hafnium har et tilsvarende nivå av varmekapasiteten av germanium (Ge) er unormal. spesifikk varme topp er ved 60-80 Kelvin. Det er umulig å forklare en hvilken som helst teori i forbindelse med Hooke kraft, som er forårsaket av den manglende evne av Einstein overlagring av funksjoner for å tilveiebringe en kurve med en maksimal.

kjemiske egenskaper

Hafnium har x-ical motstand er mye sterkere enn de analoge zirkonium. metallet i seg selv har en relativt stor treghet, som er forbundet med en passiv type oksid film som er dannet på hafnium. Best Hf oppløses i flussyre, flussyre, blanding av salpetersyre og kongevann. Ved høye temperaturer er det forbrennes i oksygen og utendørs begynner å oksydere. Kan delta x-parameter reagert med halogener. Det har egenskapene til en hydrofob karakter.

Forbindelser, di-, tri- og tetravalente Hf

I dette elementet valensverdi er variabel og, i samsvar med forskjellige verdier av antallet av mulige x-ing koblinger, er det flere viktige hafniumforbindelser med andre stoffer.

Toverdig dibromide hafnium har en mørk grønn farge. Ved en temperatur på 400 ° C begynner spaltning prosess for å danne Hf og HfBr4. I industrien ekstrahert disproporsjonering HfBr3 i vakuum etter termisk påvirkning.

Treverdig Hf representert tribromid (HfBr3) - stoffet er sorte og blå, ganske solid. Under påvirkning av temperatur på 400 ° C begynner å uforholdsmessig opp i to komponenter tetrabrombity dibrombidy og hafnium. Metoden består i at man utvinning HfBr4 ved oppvarming i hydrogen, eventuelt med tilsetning av aluminium.

Forbindelser av tetravalent hafnium angår ganske stort antall forbindelser, nemlig HfO2 - det dioksyd og et hydroksyd x XYZ formel Hf (OH) 4. Umiddelbart er tretrahlorid (HfCl4), tetrafluorid (HfF4), tetraiodide (HfI4) og den nevnte tetrabomid hafnium (HFBR), er det fortsatt hydrogenphosphates hafnium (Hf (HPO 4) 2).

Brukes i hverdagen og kommunikasjon med medisin

Hafnium er funnet i bruken av sine mange områder av aktivitet av den menneskelige rase. Dette skyldes en rekke kvalitetsegenskaper, egenskaper som gjør det til et uunnværlig materiale materiale i en rekke sektorer av menneskelig jakt, militære og selv atomindustrien.

Så hvordan bruker du hafnium? Bruken i medisin - er ett av mange alternativer, der du kan bruke egenskapene til metallet. Siden Hf karbider av heavy-duty, praktisk talt ikke er utsatt for korrosjon, kan de brukes til fremstilling av bestikk som brukes av leger og deres anvendelse ved fremstilling av et røntgen speil.

Element med gode egenskaper både kjemisk og fysisk natur - er hafnium. Den bruk i hjemmet er det som materiale ved fremstilling av radio, radio- og TV-rør. Det er mye brukt i den metallurgiske industri, for å bibringe andre metaller bedre fysikalsk-tekniske og mekaniske egenskaper. Hafnium programmet er også i x-sky engineering, men blir sjelden brukt på grunn av sin knapphet og flere viktige bruksområder.

Bruken av hafnium i det militære håndverket

Hvordan ellers kan du bruke en hafnium? Bruken av tilkobling - er en annen kule av menneskelig aktivitet, som ikke er fullstendig uten at dette element. Oksyder, silicider, borider og karbider av hafnium er meget ildfaste forbindelser, på grunn av dette, i militære fartøy kan brukes som et beskyttende belegg. Det er også ytterst sverhzharoprochnym som gjør det mulig Hf og forbindelser for fremstilling av deler som er beregnet ultra fly og missiler, og romfartøyer.

Siden 1998, ble det forsøkt å skape en "hafnium bombe", basert på isomer 187m2Hf. Men som et resultat av forskning og testing ideen var uholdbar, er det på grunn av mangel på muligheter med dagens teknologi for å oppnå frigjøring av overskuddsenergi fra kjernen i form av isomer.

Andre bruksområder enkel substans Hf

I kjernekraft, sammen med de ovennevnte områder, men et enda større antall også bruker hafnium. Der dette metallet brukes? På grunn av sin evne til å nøytroninnfangning av Hf stenger er laget for regulering av glasslaget og keramikk.

I hafnium forholdsvis lav arbeidsfunksjon (3,53eV) og av denne grunn kan den brukes ved fremstilling av katoder og elektronkanoner. Den stråle av gassfasekjerne motorer kan finnes borider og karbider av hafnium, og mer presist i noen av de strukturelle elementer.

Hafnium finner også anvendelse ved fremstilling av elektriske generatorer thermionic typen og er ofte funnet i ion-motorer. På grunnlag av HfO2 er dielektriske materialer som har en dielektrisk konstant høyere nivå. I fremtiden er det planlagt å erstatte alle de vanlige silisium oksid i mikroelektronikk på Hfo2 oksid. Denne erstatning vil øke indeksen for Densitetselementene plasseres på brikken.

Avslutningsvis kan vi si at hafnium, bruk av som finner sted i en rekke sektorer av menneskelig aktivitet, som starter og slutter med hverdags militære og kjernekraft, er et svært viktig element. Dette er en svært høy etterspørsel, og metallet i naturen er alltid ledsaget zirkonium. Den sjeldenhet og dets egenskaper bestemme kvalitetsegenskaper med relativt høye kostnader.