Hafnium: anvendelse og egenskaber

Kendskab til denne artikel vil gøre det muligt for læseren at finde ud af, hvad der er hafnium (grundstof), den anvendelse er almindeligt anvendt af mennesket i mange områder af dens aktivitet. Og også overvejes egenskaber af den kemiske og fysiske natur af materialerne, fremgangsmåder til fremstilling og tilstedeværelsen på planeten, vil blive betragtet som en kort historie om opdagelsen af dette element.

Hvad er hafnium

Hafnium - et grundstof i det periodiske system. Lagret i den fjerde gruppe, den sjette periode, atomnummer er tooghalvfjerds. Henviser til en type af enkle stoffer, har høj densitet og højt smeltepunkt, farve, sølvhvide metal. Hafnium kan eksistere i to modifikationer. Under indflydelse af temperatur på ca. 2016 Kelvin typen sekskantet gitter, har undergået allotrope ændres til et statsligt organ centreret kubisk gitter form ved stuetemperatur, det har et krystalgitter af sekskantede system.

Fra historien om åbningen element

Opdagelsen af elementet opstod i 1923, gjorde hans Derd De Heshevi og Dirk Coster. De var i stand til at forudsige valens, og forskellige kvalitative egenskaber for hafnium baseret på Bohrs argumentation, som igen, analyserede arbejde franskmanden Jean Urbena, der troede, at han havde opdaget kelterne - et nyt element. Men senere viste det sig at kelterne var en blanding af en lille mængde af hafnium med lutetium og ytterbium.

Niels Bohr, studere arbejde og anvendelse i deres aktiviteter kvantemekaniske beregninger viste, at hafnium er en analog af elementet ved nummer 71 i PTHE, nemlig zirconium. Derd De Heshevi og Dirk Koster sagde om at finde et nyt element hafnium, opkaldt efter den by, hvor den opdagelse blev gjort, efter at have brugt røntgen metode, gentagne gange analyserede zircons Norge og Grønland. Opdagelsen af røntgenspredningslinier linjer af lighed har gjort det muligt for forskerne at annoncere opdagelsen af en ny X-sky element.

Metoder til fremstilling og verdens reserver

Hafnium er i jordskorpen, men ikke ejer mineralet, men fordi det er den "følgesvend" af zirconium. Antal Hf i malm omkring 2,5%, og den årlige produktion er omkring halvfjerds tons. Hafnium - et temmelig dyrt materiale, er dens vigtigste placering koncentreret i Australien, Syd Afrika, USA, Indien og Brasilien. Placering til en liste over de lande i de relevante steder på antallet af Hf tilstedeværelse i landet. Det er også værd at nævne, at Rusland og Ukraine har forholdsvis store reserver af dette metal, hovedstolen af som er koncentreret i tsirkonome, falder og baddeleyit.

fysisk beskrivelse

En del af de fysiske egenskaber af hafnium blev nævnt ovenfor. Disse kan tilføjes, at dette metal, som tager en findelt form, det er næsten sort. Smelter ved 2233 grader celsius, kogende begynder ved 4603 ^C. tværsnit til indfangning af termiske neutroner er meget høj type. Zirconium, hafnium, i modsætning til, er niveauet af afsnit tre størrelsesordener svagere. Mens opfange Hf lig med 115 bar, ved zirkonium han kun ca. 0,2 bar. Hafnium har et tilsvarende niveau for varmekapacitet germanium (Ge) er unormal. specifik varme top er ved 60-80 Kelvin. Det er umuligt at forklare nogen teori relateret til Hooke kraft, som er forårsaget af den manglende evne til Einstein superposition af funktioner til at give en kurve med et maksimum.

kemiske egenskaber

Hafnium har x-ical modstand er meget stærkere end den analoge zirconium. metallet selv har en temmelig stor inerti, som er forbundet med en passiv type, oxidfilm som dannes på hafnium. Bedste Hf opløses i flussyre, flussyre, blanding af salpetersyre og kongevand. Ved høje temperaturer, er det forbrændes i ilt og begynder udendørs for at oxidere. Kan tilslutte x-parameter reagerede med halogener. Det har egenskaberne af en hydrofob karakter.

Forbindelser di- tri- og tetravalent Hf

I dette element valens værdi er variabel og i overensstemmelse med forskellige værdier af antallet af mulige x-ing links, der er flere vigtige hafniumforbindelser med andre stoffer.

Divalent dibromid hafnium har en mørk grøn farve. Ved en temperatur på 400 grader Celsius begynder nedbrydningsprocessen til dannelse af Hf og HfBr4. I industrien ekstraheret disproportionering HfBr3 i vakuum under termisk påvirkning.

Trivalent Hf repræsenteret tribromid (HfBr3) - stoffet er sort og blå, temmelig fast. Under indflydelse af temperatur på 400 grader Celsius begynder at uforholdsmæssig i to komponenter tetrabrombity dibrombidy og hafnium. Fremgangsmåden består i at opnå recovery HfBr4 ved opvarmning i hydrogen, eventuelt med tilsætning af aluminium.

Forbindelser med tetravalente hafnium angår temmelig stort antal forbindelser, nemlig HfO2 - det dioxid og et hydroxid x XYZ formel Hf (OH) 4. Omgående tretrahlorid (HfCl4), tetrafluorid (HfF4) -tetraiodid (HfI4) og den førnævnte tetrabomid hafnium (HFBR), er der stadig hydrogenphosphates hafnium (Hf (HPO4) 2).

Anvendes i hverdagen og kommunikation med medicin

Hafnium findes i brugen af sine mange aktivitetsområder af den menneskelige race. Dette skyldes en række forskellige kvalitetsegenskaber, egenskaber, der gør den til et uundværligt materiale materiale i en række forskellige sektorer af menneskelig jagt, militær og endda nukleare industri.

Så hvordan kan du bruge hafnium? Brugen i medicin - er en af mange muligheder, hvor du kan bruge egenskaberne for metallet. Da Hf karbider af tunge, stort set ikke udsat for korrosion, kan de bruges til fremstilling af bestik anvendes af læger og deres anvendelse i fremstillingen af en røntgenundersøgelse spejl.

Element med fremragende egenskaber både kemiske og fysiske natur - er hafnium. Anvendelsen i hjemmet er det som et materiale til fremstilling af radio-, radio- og tv-rør. Det er almindeligt anvendt i metalindustrien for at bibringe andre metaller bedre fysisk-tekniske og mekaniske egenskaber. Hafnium ansøgning er også i x-sky engineering, men bruges sjældent på grund af sin knaphed og de mere vigtige anvendelser.

Brugen af hafnium i militæret håndværk

Hvor ellers kan du bruge en hafnium? Anvendelsen af tilkobling - er et andet område af menneskelig aktivitet, som er ikke fuldstændig uden dette element. Oxider, silicider, borider og carbider af hafnium er meget ildfaste forbindelser, af denne grund, kan i militære fartøjer anvendes som en beskyttende coating. Det er også yderst sverhzharoprochnym der tillader Hf og forbindelser til fremstilling af dele beregnet ultrahurtig luftfartøjer og missiler, og rumfartøjer.

Siden 1998, forsøgte man at skabe en "hafnium bombe", baseret på den isomer 187m2Hf. Men som et resultat af forskning og afprøvning ideen var uholdbar, er det på grund af manglende muligheder med de nuværende teknologier til at opnå frigivelse af overskydende energi fra kernen af formen af isomeren.

Andre bruger simpel stof Hf

I atomkraft, sammen med de ovennævnte områder, men et endnu større antal bruger også hafnium. Når der anvendes dette metal? På grund af sin evne til at neutronindfangning af Hf stænger er lavet til reguleringen af det specialiserede glas og keramik.

I hafnium relativt lav arbejdsfunktion (3,53eV) og af denne grund kan den anvendes ved fremstilling af katoder og elektronkanoner. Strålen af gas-fase nukleare motorer kan findes borider og carbider af hafnium, og mere præcist i nogle af de strukturelle elementer.

Hafnium finder selv anvendelse ved fremstilling af elektriske generatorer thermionic type og findes ofte i ion-motorer. På grundlag af HfO2 er dielektrika har en dielektricitetskonstant højere niveau. I fremtiden er det planen at erstatte alle de sædvanlige siliciumoxid i mikroelektronik på HfO2 oxid. Denne udskiftning vil øge indekset for densitetselementer på chippen.

Afslutningsvis kan vi sige, at hafnium, hvis anvendelse finder sted i en række forskellige sektorer af menneskelig aktivitet, der starter og slutter med dagligdags militær og nuklear, er et meget vigtigt element. Dette er en meget stor efterspørgsel, og metallet i naturen er altid ledsaget zirconium. Den sjældenhed og dens karakteristika bestemme kvalitetsegenskaber med relativt høje omkostninger.