Hafnium: aplikasi dan sifat

Kenalan dengan artikel ini akan memungkinkan pembaca untuk mencari tahu apa yang hafnium (unsur kimia), penggunaan yang banyak digunakan oleh manusia di banyak bidang aktivitasnya. Dan juga harus dipertimbangkan sifat sifat kimia dan fisik dari bahan, metode produksi dan kehadiran di planet ini, akan dianggap sebagai sejarah singkat penemuan unsur ini.

Apa hafnium

Hafnium - unsur kimia dalam tabel periodik. Disimpan dalam kelompok keempat, periode keenam, jumlah atom adalah tujuh puluh dua. Mengacu pada jenis zat sederhana, memiliki kepadatan tinggi dan titik leleh tinggi, warna, putih keperakan logam. Hafnium bisa eksis dalam dua modifikasi. Di bawah pengaruh suhu sekitar 2016 jenis Kelvin heksagonal kisi, telah mengalami perubahan allotropic ke dalam bentuk kisi kubik negara berpusat badan, pada suhu kamar, ia memiliki kisi kristal dari sistem heksagonal.

Dari sejarah elemen pembukaan

Penemuan elemen terjadi pada tahun 1923, membuat derd nya De Heshevi dan Dirk Coster. Mereka mampu memprediksi valensi, dan berbagai karakteristik kualitatif dari hafnium berdasarkan penalaran Bohr, yang, pada gilirannya, menganalisis karya Prancis Jean Urbena, yang percaya bahwa ia telah menemukan Celtic - unsur baru. Namun, kemudian ternyata bahwa Celtic adalah campuran dari sejumlah kecil hafnium dengan lutetium dan ytterbium.

Niels Bohr, mempelajari pekerjaan dan menggunakan dalam kegiatan mereka perhitungan kuantum mekanik menunjukkan bahwa hafnium adalah analog dari elemen di nomor 71 di PTHE, yaitu zirkonium. Derd De Heshevi dan Dirk Koster mengatakan tentang menemukan hafnium elemen baru, dinamai kota di mana penemuan itu dibuat, setelah menggunakan metode X-ray, berulang kali menganalisis zircon Norwegia dan Greenland. Penemuan garis difraksi sinar-X dari kesamaan telah memungkinkan para ilmuwan mengumumkan penemuan elemen x-langit baru.

Metode penyusunan dan cadangan dunia

Hafnium adalah di kerak bumi, tetapi tidak memiliki mineral, tetapi karena itu adalah "pendamping" zirkonium. Jumlah Hf di bijih sekitar 2,5%, dan produksi tahunan sekitar tujuh puluh ton. Hafnium - bahan agak mahal, lokasi utama terkonsentrasi di Australia, Afrika Selatan, Amerika Serikat, India dan Brasil. Lokasi untuk daftar negara-negara di tempat yang tepat pada jumlah kehadiran Hf di negara ini. Hal ini juga layak disebutkan bahwa Rusia dan Ukraina memiliki cadangan yang cukup besar dari logam ini, jumlah pokok yang terkonsentrasi di tsirkonome, jatuh dan baddeleyite.

deskripsi fisik

Bagian dari sifat fisik hafnium telah disebutkan di atas. Ini dapat ditambahkan, bahwa logam ini, yang mengambil bentuk halus dibagi, hampir hitam. Meleleh pada 2233 derajat Celsius, mendidih dimulai pada 4603 ^C. penampang untuk menangkap neutron termal adalah tipe yang sangat tinggi. Zirkonium, hafnium, tidak seperti, adalah tingkat bagian tiga lipat lebih lemah. Sementara menangkap Hf sama dengan 115 bar, di zirkonium ia hanya sekitar 0,2 bar. Hafnium memiliki tingkat yang sama kapasitas panas dari germanium (Ge) yang abnormal. Puncak panas spesifik adalah pada 60-80 Kelvin. Tidak mungkin untuk menjelaskan teori yang berkaitan dengan gaya Hooke, yang disebabkan oleh ketidakmampuan Einstein superposisi fungsi untuk memberikan kurva dengan maksimal.

sifat kimia

Hafnium memiliki x-ical resistensi jauh lebih kuat daripada zirkonium analog. logam itu sendiri memiliki inersia yang agak besar, yang berhubungan dengan film oksida jenis pasif yang terbentuk pada hafnium itu. Terbaik Hf larut dalam asam fluorida, asam fluorida, campuran asam nitrat dan aqua regia. Pada suhu tinggi, dibakar dalam oksigen dan luar mulai mengoksidasi. Dapat bergabung dengan x-parameter bereaksi dengan halogen. Ia memiliki sifat yang bersifat hidrofobik.

Senyawa di- tri- dan tetravalen Hf

Dalam hal ini nilai valensi unsur variabel dan, sesuai dengan berbagai nilai jumlah kemungkinan x-ing link, ada beberapa senyawa hafnium penting dengan zat lain.

Divalen dibromida hafnium memiliki warna hijau gelap. Pada suhu 400 derajat Celsius dimulai proses dekomposisi untuk membentuk Hf dan HfBr4. Dalam industri diekstrak disproporsionasi HfBr3 dalam kondisi vakum di bawah pengaruh termal.

Trivalen Hf diwakili tribromide (HfBr3) - substansi hitam dan biru, cukup solid. Di bawah pengaruh suhu 400 derajat Celsius mulai tidak proporsional menjadi dua komponen tetrabrombity dibrombidy dan hafnium. Metode ini terdiri dalam memperoleh pemulihan HfBr4 dengan memanaskan dalam hidrogen, opsional dengan penambahan aluminium.

Senyawa tetravalen hafnium berkaitan jumlah yang cukup besar senyawa, yaitu HfO2 - itu dioksida dan hidroksida x rumus XYZ Hf (OH) 4. Segera yang tretrahlorid (HfCl4), tetrafluoride (HfF4), tetraiodida (HfI4) dan tersebut tetrabomid hafnium (HFBR), masih ada hydrogenphosphates hafnium (Hf (HPO4) 2).

Digunakan dalam kehidupan sehari-hari dan komunikasi dengan obat-obatan

Hafnium ditemukan dalam penggunaan banyak daerah yang kegiatan umat manusia. Hal ini disebabkan berbagai karakteristik kualitas, sifat yang membuatnya bahan bahan yang sangat diperlukan dalam berbagai sektor perburuan manusia, militer dan bahkan industri nuklir.

Jadi bagaimana Anda menggunakan hafnium? Penggunaan dalam kedokteran - adalah salah satu dari banyak pilihan, di mana Anda dapat menggunakan properti dari logam. Sejak Hf karbida tugas berat, praktis tidak tunduk terhadap korosi, mereka dapat digunakan untuk pembuatan alat makan yang digunakan oleh dokter dan penggunaannya dalam pembuatan sebuah cermin X-ray.

Elemen dengan sifat yang sangat baik dari kedua sifat kimia dan fisik - adalah hafnium. Penggunaan di rumah itu adalah sebagai bahan dalam pembuatan radio, radio dan televisi tabung. Hal ini banyak digunakan dalam industri metalurgi untuk menanamkan logam lain fisiko-teknis dan sifat mekanik yang lebih baik. Aplikasi Hafnium juga dalam rekayasa x-langit, tetapi jarang digunakan karena kelangkaan dan penggunaan yang lebih penting.

Penggunaan hafnium dalam kerajinan militer

Bagaimana lagi Anda bisa menggunakan hafnium sebuah? Penggunaan mempersenjatai - adalah lingkup lain dari aktivitas manusia, yang tidak lengkap tanpa elemen ini. Oksida, silikida, borida dan karbida hafnium adalah senyawa yang sangat tahan api, untuk alasan ini, dalam kerajinan militer dapat digunakan sebagai lapisan pelindung. Hal ini juga sangat sverhzharoprochnym yang memungkinkan Hf dan senyawa untuk produksi bagian-bagian yang dimaksudkan pesawat ultrafast dan rudal, dan pesawat ruang angkasa.

Sejak tahun 1998, upaya dilakukan untuk menciptakan sebuah "hafnium bom", berdasarkan 187m2Hf isomer. Tetapi sebagai hasil penelitian dan pengujian ide itu tidak bisa dipertahankan, itu adalah karena kurangnya kesempatan dengan teknologi saat ini untuk mencapai pelepasan energi berlebih dari inti bentuk isomer tersebut.

Lainnya menggunakan zat sederhana Hf

Dalam tenaga nuklir, bersama dengan daerah yang disebutkan di atas, tetapi jumlah yang lebih besar juga menggunakan hafnium. Di mana logam ini digunakan? Karena kemampuannya untuk menangkap neutron batang Hf yang dibuat untuk pengaturan kaca khusus dan keramik.

Dalam hafnium fungsi kerja relatif rendah (3,53eV) dan untuk alasan ini dapat digunakan dalam produksi katoda dan senjata elektron. Jet mesin nuklir fase gas dapat ditemukan borida dan karbida hafnium, dan lebih tepatnya di beberapa elemen struktur.

Hafnium bahkan menemukan aplikasi dalam pembuatan generator listrik jenis termionik dan sering ditemukan di mesin ion. Atas dasar HfO2 adalah dielektrik memiliki tingkat yang lebih tinggi dielektrik konstan. Di masa depan itu direncanakan untuk mengganti semua silikon oksida biasa di mikroelektronika pada HfO2 oksida. penggantian ini akan meningkatkan indeks elemen kepadatan pada chip.

Kesimpulannya kita dapat mengatakan bahwa hafnium, penggunaan yang berlangsung di berbagai sektor kegiatan manusia, mulai dan berakhir dengan militer sehari-hari dan nuklir, merupakan elemen yang sangat penting. Ini adalah permintaan yang sangat tinggi, dan logam di alam selalu disertai zirkonium. Kelangkaan dan karakteristiknya menentukan karakteristik kualitas biaya yang relatif tinggi.