Hafnij: primjena i svojstva

Poznanstvo s ovim člankom će omogućiti čitatelju kako bi saznali što je hafnij (kemijski element), čije korištenje je naširoko koristi od strane čovjeka u mnogim područjima svog djelovanja. I također se smatra svojstva kemijske i fizičke prirode materijala, metode proizvodnje i prisutnosti na planeti, smatrat će se kratka povijest otkrića ovog elementa.

Što je hafnij

Hafnijev - kemijski element u periodnom sustavu. Pohranjeno u četvrtoj skupini, šesti razdoblje, atomski broj je sedamdeset i dva. Odnosi se na tipu jednostavnih tvari, ima visoku gustoću i visoko talište, boja, srebrno bijeli metal. Hafnij može postojati u dva izmjenama. Pod utjecajem temperature od oko 2016 vrsta Kelvina šesterokutnom rešetke, da su prošli allotropic promjene u državno tijelo-centrirana kubična rešetka obliku, na sobnoj temperaturi, ima kristalnu rešetku šesterokutnom sustava.

Iz povijesti elementa otvaranja

Otkriće elementa došlo 1923. godine, napravio njegov Derd De Heshevi Dirk Coster. Oni su mogli predvidjeti valenciju, te razne kvalitativne karakteristike hafnija na temelju Bohr-a razmišljanja, koji se, pak, analizirala rad Francuz Jean Urbena, koji je smatrao da je otkrio Kelti - novi element. Međutim, kasnije se ispostavilo da su Kelti bili mješavina male količine hafnija sa Lutecij i iterbij.

Niels Bohr, proučavajući rad i korištenje u njihovim aktivnostima kvantni mehanički proračuni pokazali su da hafnij je analogni elementa na broju 71 u PTHE, naime cirkonij. Derd De Heshevi Dirk Koster je rekao o pronalaženju novog elementa hafnija, nazvan po gradu u kojem je napravio otkriće, nakon metodom X-zraka, u više navrata analizirali cirkonima Norveškoj i Grenlandu. Otkriće rendgenskih difrakcijskih linija sličnosti je dozvoljeno znanstvenici objaviti otkriće novog X-sky elementa.

Metode za pripremu i svjetskih rezervi

Hafnij je u zemljinoj kori, ali ne posjeduju mineral, već zato što je „drug” cirkonija. Broj HF u rudama oko 2,5%, a godišnja proizvodnja je oko sedamdeset tona. Hafnij - prilično skupo materijal, njegova glavna lokacija je koncentrirana u Australiji, Južnoj Africi, SAD-u, Indiji i Brazilu. Lokacija na popis zemalja u odgovarajućim mjestima na broju HF nazočnosti u zemlji. Također je vrijedno spomenuti da je Rusija i Ukrajina imaju relativno velike rezerve ovog metala, od kojih je iznos glavnice koncentrirana u tsirkonome, pada i baddeleyite.

fizički opis

Dio fizikalnim svojstvima hafnij je gore spomenuto. To se može dodati, da je taj metal, što je uzimanje fini oblik, to je gotovo crna. Tali na 2233 stupnjeva Celzijevih, vrenja počinje na 4603 ^C. presjeka za hvatanje termalnih neutrona je vrlo visoka tipa. Cirkonij, hafnij, za razliku od, je razina odjeljka tri reda veličine slabije. Dok hvatanje HF jednak 115 bara, na cirkonij on je samo oko 0,2 bara. Hafnijev ima sličnu razinu toplinskog kapaciteta germanij (Ge), nije normalno. specifična toplina vrh je na 60-80 Kelvin. Nemoguće je objasniti bilo teorije vezane za Hooke snage, što je uzrokovano nemogućnošću Einstein superpozicija funkcija osigurati krivulju sa maksimalno.

kemijska svojstva

Hafnij ima x-iCal otpor je puno jači od analognog cirkona. Sama metal ima prilično velik inerciju, koji je povezan s oksidnog sloja pasivno tipa koji se formira na hafnija. Najbolji Hf otopiti u fluorovodične kiseline, fluorovodična kiselina, smjese dušične kiseline i zlatotopci. Na visokim temperaturama, što izgara u kisiku i vani počinje oksidirati. Može li se pridružiti x-parametar reagirao s halogenima. Ima svojstva hidrofobne prirode.

Spojevi, di-, tri- i četverovalentni HF

U ovom elementu valentni vrijednosti varijabla i, u skladu s različitim vrijednostima broja mogućih x-ing veza, postoji nekoliko važnih hafnijevi spojevi s drugim tvarima.

Dvovalentan dibromida hafnij ima tamno zelenu boju. Na temperaturi od 400 stupnjeva Celzija započinje proces raspadanja formiranja HF i HfBr4. U industriji izvađen disproprcioniranje HfBr3 u vakuumu pod toplinskom utjecaju.

Trovalentni Hf predstavljao bromida (HfBr3) - tvar je crna i plava, prilično čvrsta. Pod utjecajem temperature od 400 stupnjeva Celzija počinje nesrazmjerna u dvije komponente tetrabrombity dibrombidy i hafnija. Postupak se sastoji od dobivanja oporavak HfBr4 grijanjem u vodik, prema potrebi s dodatkom aluminija.

Spojevi tetravalentne hafnija odnosi prilično velik broj spojeva, odnosno HfO2 - to dioksid i hidroksida x XYZ formule Hf (OH) 4. Odmah se tretrahlorid (HfCl4), tetrafluorid (HfF4), tetraiodide (HfI4) i spomenuti tetrabomid hafnijev (HFBR), postoji još hidrogen hafnijev (Hf (HPO4) 2).

Koristi se u svakodnevnom životu i komunikaciji s medicine

Hafnij se nalazi u upotrebi od brojnih područja djelovanja ljudskog roda. To je zbog raznih svojstava kvalitete, sposobnosti da nezamjenjiv materijal materijal u različitim sektorima ljudskog lova, vojnih, pa čak i nuklearne industrije čine.

Pa kako se koristiti hafnija? Primjena u medicini - je jedna od mnogih opcija, gdje možete koristiti svojstva metala. Od HF karbida za teške uvjete rada, praktički ne podliježu koroziji, oni se mogu koristiti za proizvodnju pribora za jelo koji se koristi od strane liječnika i njihovu primjenu u proizvodnji X-ray ogledalo.

Element s odličnim svojstvima kemijskog i fizikalnog prirode - je hafnij. Korištenje u kući je kao materijal u proizvodnji radio, radio i televizijskih cijevi. To je naširoko koristi u metalurgiji kako bi se poboljšala drugih metala bolje fizičko-tehnička i mehanička svojstva. Hafnij aplikacija je također u X-sky inženjering, ali se rijetko koristi zbog svoje oskudice i važnijih koristi.

Korištenje hafnija u vojnoj obrt

Kako još možete koristiti hafnija? Korištenje naoružavanje - još jedna sfera ljudskog djelovanja, koja nije potpuna bez ovog elementa. Oksida, silicides, boridi i karbidi hafnija su visoko vatrostalne spojevi, iz tog razloga, u vojnoj obrta može se koristiti kao zaštitni premaz. To je također vrlo sverhzharoprochnym koji omogućuje HF i spojevi za proizvodnju dijelova namijenjenih ultrabrzi zrakoplova i raketa i svemirskih letjelica.

Od 1998. godine, učinjeni su pokušaji da se stvori „hafnijevog bombu”, na temelju izomer 187m2Hf. No, kao rezultat istraživanja i testiranja ideja je bila neodrživa, to je zbog nedostatka mogućnosti s trenutnim tehnologijama kako bi se postigla oslobađanje viška energije iz jezgre obliku izomera.

Ostale koristi jednostavna tvar HF

U nuklearne energije, zajedno s gore spomenutim područjima, ali još većem broju također koriste hafnija. Gdje se koristi ova metal? Zbog svoje sposobnosti da neutronima HF šipki su izrađene za uređenje specijaliziranog stakla i keramike.

U hafnijevog relativno nisku radnu funkciju (3,53eV) i zbog toga se može koristiti u proizvodnji katoda i elektronskim oružjem. Mlaz nuklearnih motora plinske faze može se naći boridi i karbida hafnija, preciznije u nekim strukturnim elementima.

Hafnij čak pronalazi primjenu u proizvodnji električnih generatora termionska vrste i često se nalaze u ionskih motora. Na temelju HfO2 su dielektrici imaju dielektrična konstanta višu razinu. U budućnosti se planira zamijeniti sve uobičajene silikon-oksida u mikroelektronici na HfO2 oksida. Ova zamjena će povećati indeks elemenata gustoće na čipu.

U zaključku možemo reći da je hafnij, čije korištenje se odvija u različitim sektorima ljudskog djelovanja, počinje i završava sa svakodnevnim vojnim i nuklearnim, je izuzetno važan element. To je vrlo velika potražnja, a metal u prirodi uvijek je popraćen cirkonij. Rijetkost i njegove karakteristike određuju obilježja kakvoće relativno visoku cijenu.