Hafnium: toepassing en eigenschappen

Het doel van dit artikel wordt de lezer in staat te ontdekken wat hafnium (chemisch element), waarvan het gebruik wordt veel gebruikt door de mens in vele gebieden van de activiteit. En ook worden beschouwd als eigenschappen van de chemische en fysische aard van de materialen, de wijze van productie en de aanwezigheid op de planeet, zal worden beschouwd als een korte geschiedenis van de ontdekking van dit element.

Wat is hafnium

Hafnium - een chemisch element van het periodiek systeem. Opgeslagen in de vierde groep, de zesde periode, het atoomnummer tweeënzeventig. Verwijst naar een soort van enkelvoudige stoffen, heeft een hoge dichtheid en een hoog smeltpunt, kleur, zilver-wit metaal. Hafnium kan bestaan in twee modificaties. Onder invloed van de temperatuur van ongeveer 2016 Kelvin soort hexagonaal rooster, heeft ondergaan allotrope verandert in een toestand body-centered kubisch rooster vorm bij kamertemperatuur, heeft een kristalrooster van hexagonaal systeem.

Uit de geschiedenis van het openingselement

De ontdekking van het element zich in 1923 maakte zijn Derd De Heshevi en Dirk Coster. Ze waren in staat om de waardigheid, en diverse kwalitatieve eigenschappen van hafnium gebaseerd op Bohr's redenering, die op zijn beurt, analyseerde het werk van de Fransman Jean Urbena, die geloofde dat hij de Kelten had ontdekt voorspellen - een nieuw element. Maar later bleek dat de Kelten waren een mengsel van een kleine hoeveelheid hafnium met lutetium en ytterbium.

Niels Bohr, het bestuderen van het werk en het gebruik van in hun activiteiten kwantummechanische berekeningen bleek dat hafnium is een analoog van het element op nummer 71 in pDe, namelijk zirkonium. Derd De Heshevi en Dirk Koster zei over het vinden van een nieuw element hafnium, genoemd naar de stad waar de ontdekking werd gedaan, na het gebruik van X-ray-methode, herhaaldelijk analyseerde de zircons Noorwegen en Groenland. De ontdekking van röntgendiffractie lijnen gelijkenis heeft toegestaan onderzoekers tot de ontdekking van een nieuw x-sky element kondigen.

Methoden voor het bereiden en reserves in de wereld

Hafnium is in de aardkorst, maar is geen eigenaar van het mineraal, maar omdat het de "companion" van zirkonium. Aantal Hf in ertsen ongeveer 2,5%, en de jaarlijkse productie is ongeveer zeventig ton. Hafnium - een vrij dure materiaal is de belangrijkste locatie geconcentreerd in Australië, Zuid-Afrika, de VS, India en Brazilië. Locatie om een lijst van de landen op de juiste plaats op het aantal van de aanwezigheid van Hf in het land. Het is ook vermeldenswaard dat Rusland en Oekraïne hebben vrij grote reserves van dit metaal, de hoofdsom van die is geconcentreerd in tsirkonome, vallen en baddeleyite.

persoonsbeschrijving

Een deel van de fysische eigenschappen van hafnium werd hierboven vermeld. Deze kunnen worden toegevoegd, dat dit metaal, die neemt een fijn verdeelde vorm, is bijna zwart. Smelt bij 2233 graden Celsius, koken begint bij 4603 ^C dwarsdoorsnede voor het vangen van thermische neutronen zeer hoog model. Zirkonium, hafnium, in tegenstelling tot, is het niveau van sectie drie ordes van grootte zwakker. Tijdens het vastleggen Hf gelijk is aan 115 bar, bij zirkonium hij slechts ongeveer 0,2 bar. Hafnium heeft een vergelijkbaar warmtecapaciteit van germanium (Ge) abnormaal is. soortelijke warmte piek op 60-80 Kelvin. Het is onmogelijk om enige theorie in verband met Hooke kracht, die wordt veroorzaakt door het onvermogen van Einstein superpositie van functies voor een curve met een maximum verschaffen leggen.

chemische eigenschappen

Hafnium heeft x-ical weerstand veel sterker dan de analoge zirkonium. metaal zelf heeft een vrij grote traagheid, die wordt geassocieerd met een soort passieve oxidefilm die is gevormd op het hafnium. Beste Hf oplossen in fluorwaterstofzuur, fluorwaterstofzuur, mengsel van salpeterzuur en koningswater. Bij hoge temperaturen wordt verbrand in zuurstof en buiten begint te oxideren. Kunnen meedoen aan de x-parameter reageren met halogenen. Het heeft de eigenschappen van een hydrofobe aard.

Verbindingen di- tri- en tetravalente Hf

In dit element valentie waarde is variabel en in overeenstemming met verschillende waarden van het aantal mogelijke x ing verbindingen, zijn er verscheidene belangrijke hafniumverbindingen met andere stoffen.

Bivalente dibromide hafnium heeft een donkergroene kleur. Bij een temperatuur van 400 ° C begint het afbraakproces de Hf en HfBr4 vormen. In de industrie geëxtraheerd disproportionering HfBr3 onder vacuüm onder thermische invloed.

Trivalent Hf vertegenwoordigd tribromide (HfBr3) - de stof is zwart en blauw, behoorlijk solide. Onder invloed van de temperatuur van 400 graden Celsius gaat onevenredig in twee componenten tetrabrombity dibrombidy en hafnium. De werkwijze bestaat uit het verkrijgen HfBr4 herstel door verhitting in waterstof, eventueel onder toevoeging van aluminium.

Verbindingen van vierwaardig hafnium betreft vrij groot aantal verbindingen, met name HfO2 - het oxide en hydroxide x XYZ formule Hf (OH) 4. Onmiddellijk tretrahlorid (HfCl4), tetrafluoride (HfF4), tetrajodide (HfI4) en de genoemde tetrabomid hafnium (HFBR), wordt steeds waterstoffosfaten hafnium (Hf (HPO4) 2).

Gebruikt in het dagelijks leven en de communicatie met de geneeskunde

Hafnium wordt gevonden in het gebruik van de vele werkgebieden van de mensheid. Dit is te wijten aan een verscheidenheid van de kwaliteit kenmerken, eigenschappen die het een onmisbaar materiaal materiaal in een groot aantal sectoren van de menselijke jacht, militaire en zelfs nucleaire industrie te maken.

Dus hoe kan je hafnium gebruiken? Het gebruik in de geneeskunde - is een van de vele opties, waar u de eigenschappen van het metaal kan gebruiken. Aangezien Hf carbiden van zware vrijwel geen corrosie onderworpen, kunnen ze worden gebruikt voor de vervaardiging van bestek gebruikt door artsen en hun gebruik bij de bereiding van een röntgenspiegel.

Element met uitstekende eigenschappen van zowel de chemische en fysieke aard - is hafnium. Het gebruik thuis is als materiaal bij de vervaardiging van radio, radio en televisie buizen. Het wordt veel gebruikt in de metaalindustrie om andere metalen geven betere fysisch-technische en mechanische eigenschappen. Hafnium applicatie is ook in de x-sky engineering, maar wordt zelden gebruikt vanwege de schaarste en de belangrijkste toepassingen.

Het gebruik van hafnium in het leger ambachtelijke

Hoe kun je anders een hafnium gebruiken? Het gebruik van inschakelen - is een ander gebied van de menselijke activiteit, die niet compleet zonder dit element. Oxiden, siliciden, boriden en carbiden van hafnium zijn zeer vuurvaste verbindingen, daarom, militaire vaartuigen kunnen worden gebruikt als beschermende coating. Het is ook zeer sverhzharoprochnym dat Hf en verbindingen maakt de productie van onderdelen bestemd ultrasnelle vliegtuigen en raketten en ruimtevaartuigen.

Sinds 1998 werden pogingen gedaan om een "hafnium bom", op basis van de isomeer 187m2Hf creëren. Maar als gevolg van het onderzoek en het testen van de idee was onhoudbaar, het is te wijten aan een gebrek aan mogelijkheden met de huidige technologie om de vrijlating van de overtollige energie uit de kern van de vorm van het isomeer te bereiken.

Andere toepassingen eenvoudige stof Hf

Kernenergie, samen met de hierboven genoemde gebieden, maar een nog groter aantal worden ook gebruikt hafnium. Waar dit metaal wordt gebruikt? Vanwege zijn vermogen om neutronenvangst van Hf staven zijn gemaakt voor de regulering van de gespecialiseerde glas en keramiek.

In hafnium relatief lage werkfunctie (3,53eV) en daarom kan het worden gebruikt bij de productie van kathodes en elektronenkanonnen. De straal gasfase nucleaire motoren vindt boriden en carbiden van hafnium, en meer bepaald in aantal structurele elementen.

Hafnium vindt ook toepassing bij de vervaardiging van elektrische generatoren thermionische type en wordt vaak in Ionenmotoren. Op basis van HfO2 zijn diëlektrica met een diëlektrische constante hoger niveau. In de toekomst is het de bedoeling om alle gebruikelijke siliciumoxide te vervangen in de micro-elektronica op HfO2 oxide. Deze vervanging wordt de index van de dichtheid elementen op de chip te verhogen.

Concluderend kunnen we zeggen dat de hafnium, waarvan het gebruik plaatsvindt in een groot aantal sectoren van de menselijke activiteit, beginnend en eindigend met de dagelijkse militaire en nucleaire, is een zeer belangrijk element. Dit is een zeer grote vraag en het metaal in de natuur gaat altijd gepaard zirkoon. De zeldzaamheid en de kenmerken bepalen de kwaliteit kenmerken van de relatief hoge kosten.