Hafnium: application at mga katangian

Di pa gaanong kilala sa artikulong ito ay magbibigay-daan sa mambabasa upang malaman kung ano ang hafnium (chemical element), ang paggamit ng mga na kung saan ay malawak na ginagamit ng tao sa maraming lugar ng kanyang aktibidad. At ring isaalang-alang katangian ng kemikal at pisikal na katangian ng mga materyales, mga pamamaraan ng produksyon at ang presensya sa planeta, ay isasaalang-alang ng isang maikling kasaysayan ng pagkatuklas ng elementong ito.

Ano ang hafnium

Hafnium - isang chemical element sa periodic table. Naka-imbak sa ika-apat na grupo, ang ikaanim na panahon, ang atomic number ay pitong pu't dalawa. Ay tumutukoy sa isang uri ng simpleng sangkap, ay may mataas na density at mataas na temperatura ng pagkatunaw, kulay, kulay-pilak-puti metal. Hafnium ay maaaring umiiral sa dalawang mga pagbabago. Sa ilalim ng impluwensiya ng temperatura ng tungkol sa 2016 i-type Kelvin hexagonal lattice, pagkakaroon ng undergone allotropic pagbabago sa kalagayan ng katawan-Iginitna kubiko sala-sala form, sa room temperatura, ito ay may kristal sala-sala ng heksagunal system.

Mula sa kasaysayan ng pagbubukas element

Ang pagkatuklas ng ang sangkap naganap sa 1923, na ginawa ang kanyang Derd De Heshevi at Dirk Coster. Sila ay magagawang upang mahulaan ang valence, at iba't mapaghambing mga katangian ng hafnium batay sa Bohr ang pagdadahilan, na, naman, pinag-aralan ng mga trabaho ng Frenchman Jean Urbena, na naniwala na siya ay natuklasan ang Celts - isang bagong elemento. Gayunpaman, mamaya ito naka-out na ang Celts ay isang halo ng isang maliit na halaga ng hafnium na may lutetium at ytterbium.

Niels Bohr, pag-aaral ng trabaho at gamit sa kanilang gawain kabuuan makina kalkulasyon ay nagpakita na hafnium ay isang analogue ng elemento sa number 71 sa PTHE, lalo zirconium. Derd De Heshevi at Dirk Koster sinabi tungkol sa paghahanap ng isang bagong sangkap hafnium, ipinangalan sa lungsod kung saan ang pagkatuklas ay ginawa, pagkatapos ng paggamit ng X-ray na paraan, paulit-ulit na pinag-aralan ng zircons Norway at Greenland. Ang pagkatuklas ng X-ray pagdidiprakt linya ng pagkakatulad ay pinahintulutan siyentipiko inihayag ang pagkatuklas ng isang bagong elemento x-langit.

Pamamaraan para sa paghahanda at world reserves

Hafnium ay nasa crust ng earth, ngunit hindi pagmamay-ari ng mga mineral, ngunit dahil ito ay ang "companion" ng zirconium. Bilang ng Hf sa ores tungkol sa 2.5%, at taunang produksyon ay tungkol sa pitong tons. Hafnium - isang halip mahal materyal, ang pangunahing lokasyon ay puro sa Australia, South Africa, USA, Indya at Brazil. Lokasyon upang ilista ang mga bansa sa naaangkop na lugar sa bilang ng mga Hf presensya sa bansa. Ito rin ay nagkakahalaga ng pagbanggit na ang Russia at Ukraine ay may medyo malaking reserbang ng metal, ang punong-guro na halaga ng na kung saan ay puro sa tsirkonome, talon at baddeleyite.

pisikal na paglalarawan

Bahagi ng pisikal na katangian ng hafnium ay binanggit sa itaas. Ang mga maaaring maidagdag, na ang metal, na kung saan ay ang pagkuha ng isang makinis na hinati form, ito ay halos itim. Natutunaw sa 2233 degrees Celsius, bulak ay nagsisimula sa 4603 ^C. krus seksyon para sa pagkuha ng thermal neutrons ay mataas na uri. Zirconium, hafnium, hindi katulad, ay ang antas ng seksyon na tatlong order ng magnitude weaker. Habang ang nakakakuha Hf katumbas ng 115 mga bar, sa zirconium siya lamang tungkol sa 0.2 bar. Hafnium ay may isang katulad na antas ng init kapasidad ng germanyum (GE) ay abnormal. tiyak na init peak ay 60-80 Kelvin. Imposibleng ipaliwanag sa anumang teorya na may kaugnayan sa Hooke na puwersa, na kung saan ay sanhi ng kawalan ng kakayahan ng Einstein superposisyon ng mga function upang magbigay ng isang curve na may isang maximum.

mga katangian ng kemikal

Hafnium ay may x-ical pagtutol ay mas malakas kaysa sa analogous zirconium. metal mismo ay may isang halip malaking katiningan, na kung saan ay nauugnay sa isang passive type oksido pelikula na kung saan ay binuo sa hafnium. Best Hf-dissolve sa hydrofluoric acid, hydrofluoric acid, timpla ng nitrik acid at aqua regia. Sa mataas na temperatura, ito ay combusted sa oxygen at labas ay nagsisimula sa oksaidisahin. Maaaring sumali sa x-parameter reacted na may halogens. Ito ay may mga katangian ng isang hydrophobic kalikasan.

Compounds kapaha tagadinig at tetravalent Hf

Sa halagang ito ng elemento valence ay variable at, alinsunod sa mga iba't-ibang mga halaga ng mga bilang ng mga posibleng x-ing link, may mga ilang mahalagang hafnium compounds sa iba pang mga sangkap.

Divalent dibromide hafnium ay may isang madilim na berdeng kulay. Sa isang temperatura ng 400 degrees Celsius nagsisimula ang agnas proseso upang mabuo ang Hf at HfBr4. Sa industriya nahango disproportionation HfBr3 sa vacuo ilalim thermal impluwensiya.

Trivalent Hf kinakatawan tribromide (HfBr3) - ang mga sangkap ay itim at asul, medyo matatag. Sa ilalim ng impluwensiya ng temperatura ng 400 degrees Celsius ay nagsisimula sa hindi balanseng sa dalawang bahagi tetrabrombity dibrombidy at hafnium. Ang pamamaraan ay binubuo sa pagkuha ng pagbawi HfBr4 sa pamamagitan ng heating sa hydrogen, opsyonal may mga karagdagan ng aluminyo.

Compounds ng tetravalent hafnium nauugnay medyo malaking bilang ng mga compounds, lalo HfO2 - ito dioxide at isang hydroxide x XYZ formula Hf (OH) 4. Agad-agad ay tretrahlorid (HfCl4), tetrafluoride (HfF4), tetraiodide (HfI4) at ang nabanggit tetrabomid hafnium (HfBr), mayroong pa rin ang hydrogenphosphates hafnium (Hf (HPO4) 2).

Ginamit sa araw-araw na buhay at pakikipag-usap sa medisina

Hafnium ay makikita sa paggamit ng kanyang maraming mga lugar ng aktibidad ng sangkatauhan. Ito ay dahil sa isang iba't ibang mga kalidad ng mga katangian, mga katangian na gawin itong isang kailangang-kailangan na materyal materyal sa isang iba't ibang mga sektor ng tao pangangaso, militar at kahit nuclear industriya.

Kaya paano mo gamitin hafnium? Ang paggamit sa gamot - ay isa sa maraming mga opsyon, kung saan maaari mong gamitin ang mga katangian ng metal. Dahil Hf carbides ng mabibigat na-duty, halos hindi napapailalim sa kaagnasan, maaari nilang gamitin para sa paggawa ng mga kubyertos na ginagamit ng mga doktor at ang kanilang mga gamitin sa paggawa ng isang X-ray mirror.

Element na may mahusay na mga katangian ng parehong mga kemikal at pisikal na katangian - ay hafnium. Ang paggamit sa tahanan ito ay tulad ng isang materyal sa paggawa ng radyo, radyo at telebisyon tubes. Ito ay malawakang ginagamit sa metalurhiko industriya upang magbigay ng iba pang mga riles mas mahusay na physico-teknikal at mechanical properties. Hafnium application ay din sa x-sky engineering, ngunit ay bihira na ginagamit dahil sa kanyang kakulangan at ang mas mahalaga mga gamit.

Ang paggamit ng hafnium sa militar craft

Paano pa ang maaari mong gamitin ang isang hafnium? Ang paggamit ng mga pag-aarmas - ay isa pang kalipunan ng mga aktibidad ng tao, na kung saan ay hindi kumpleto nang walang elementong ito. Oxides, silicides, borides at carbides ng hafnium ay mataas ang matigas ang ulo compounds, para sa kadahilanang ito, sa militar sasakyang-dagat ay maaaring magamit bilang isang proteksiyon patong. Ito rin ay lubos na sverhzharoprochnym na nagbibigay-daan Hf at compounds para sa produksyon ng mga bahagi inilaan ultrafast sasakyang panghimpapawid at missiles, at spacecraft.

Mula noong 1998, mga pagtatangka ay ginawa upang lumikha ng isang "hafnium bomba", batay sa mga isomer 187m2Hf. Ngunit bilang isang resulta ng pananaliksik at pagsubok ng mga ideya ay hindi bagay, ito ay dahil sa kakulangan ng mga pagkakataon sa kasalukuyang teknolohiya upang makamit ang pagpapalabas ng labis na enerhiya mula sa core ng form ng isomer.

Iba pang mga gumagamit ng simpleng sangkap Hf

Sa nuclear power, kasama ang mga nabanggit na lugar, ngunit isang mas mas malaking bilang ay din ang paggamit hafnium. Saan ito metal ay ginagamit? Dahil sa kanyang kakayahan na neutron Nakuhanan ng Hf rods ay ginawa para sa mga regulasyon ng pinasadyang mga salamin at keramika.

Sa hafnium relatibong mababa trabaho function (3,53eV) at para sa kadahilanang maaari itong gamitin sa produksyon ng mga cathodes at elektron baril. Ang jet ng gas-phase nuclear engine ay maaaring matagpuan borides at carbides ng hafnium, at mas tiyak sa ilan sa mga istruktura elemento.

Hafnium kahit hahanap application sa paggawa ng mga de-koryenteng generators thermionic uri at ay madalas na matatagpuan sa mga ion engine. Sa batayan ng HfO2 mga dielectrics pagkakaroon ng isang dielectric constant mas mataas na antas. Sa hinaharap ito ay binalak upang palitan ang lahat ng karaniwang silikon oksido sa microelectronics sa HfO2 oxide. kapalit na ito ay magpapataas sa index ng mga elemento density sa chip.

Sa wakas maaari naming sabihin na ang hafnium, ang paggamit ng mga na tumatagal ng lugar sa isang iba't ibang mga sektor ng aktibidad ng tao, na nagsisimula at nagtatapos sa araw-araw na militar at nuclear, ay isang lubos na mahalaga elemento. Ito ay isang napakataas na demand, at ang mga metal sa kalikasan ay palaging sinamahan zirconium. Ang bagay na pambihira at mga katangian nito matukoy ang mga katangian ng kalidad ng relatibong mataas na gastos.