Hafnium: application és tulajdonságai

Ismeretség ez a cikk, hogy az olvasó, hogy megtudja, mi a hafnium (kémiai elem), amelynek használata széles körben használják az ember sok területen tevékenységét. És azt is figyelembe kell venni tulajdonságait kémiai és fizikai jellegű anyagból, a termelési módszerek és a jelenléte a bolygón, figyelembe kell venni a rövid története a felfedezés ez az elem.

Mi hafnium

Hafnium - egy kémiai elem a periódusos rendszerben. Tárolt a negyedik csoport, a hatodik időszakban, az atomszáma hetvenkét. Kifejezés egy olyan típusú egyszerű anyagok, van nagy sűrűségű és nagy olvadáspontú, szín, ezüstös-fehér fém. Hafnium létezhet két módosítást. Hatása alatt a hőmérséklet körülbelül 2016 Kelvin típusú hexagonális rács, átesett allotropic változások egy állam tércentrált köbös rács formájában, szobahőmérsékleten, hogy van egy kristályrács hexagonális rendszer.

A történelem a nyitóeiem

A felfedezés az elem történt 1923-ban, tette Derd De Heshevi és Dirk Coster. Ők képesek voltak előre jelezni a vegyérték és a különböző minőségi jellemzői hafnium alapú Bohr érvelés, amely viszont, elemezte a munka a francia Jean Urbena, aki úgy gondolta, hogy ő fedezte fel a kelták - egy új elemet. Később azonban kiderült, hogy a kelták keveréke kis mennyiségű hafnium és lutécium és itterbium.

Niels Bohr, tanulmányozza a munka és a tevékenységükben kvantummechanikai számítások azt mutatták, hogy a hafnium-analóg elem szám 71 PTHE, nevezetesen cirkónium. Derd De Heshevi és Dirk Koster mondta találna új elem a hafnium, a város nevét, ahol a felfedezés történt, miután az X-ray módszer, többször elemezték cirkóniák Norvégia és Grönland. A felfedezés a röntgendiffrakciós vonalak hasonlóság lehetővé tette a kutatók be a felfedezés, egy új X-ég elem.

Előállítására szolgáló eljárások és a világ tartalékok

Hafnium a földkéreg, de nem a saját ásványi, hanem azért, mert ez a „társa” cirkónium. Száma HF ércek körülbelül 2,5%, és az éves termelés mintegy hetven tonna. Hafnium - meglehetősen drága anyag, a fő helyen koncentrálódik Ausztrália, Dél-Afrika, Egyesült Államok, India és Brazília. Hely felsorolni az ország a megfelelő helyeken, hogy hány Hf jelenlétét az országban. Azt is érdemes megemlíteni, hogy Oroszország és Ukrajna is elég nagy tartalékok ez a fém, a tőkeösszeg, amely koncentrálódik tsirkonome esik és baddeleyit.

fizikai tulajdonságok

Része a fizikai tulajdonságai hafnium már említettük. Ezeket ki lehet egészíteni, hogy ez a fém, amely vesz egy finom eloszlású formában van, akkor majdnem fekete. Olvadáspontja 2233 ° C hőmérsékleten hőkezeljük, forráspontja kezdődik 4603 ^C keresztmetszetű Capture termikus neutronok igen magas típusú. Hafnium, ellentétben, az a szint a szakasz három nagyságrenddel gyengébb. Rögzítés közben a Hf egyenlő 115 bar, a cirkónium ő csak 0,2 bar. Hafnium van egy hasonló szintű hőkapacitása germánium (Ge) rendellenes működését. fajhő csúcs 60-80 Kelvin. Lehetetlen elmagyarázni bármilyen elmélethez kapcsolódó Hooke erő, amely által okozott képtelen Einstein szuperpozíció funkciót tartalmaz, így görbe maximális.

kémiai tulajdonságok

Hafnium van X-iai rezisztencia sokkal erősebb, mint az analóg, cirkónium. fém maga is egy meglehetősen nagy tehetetlensége, amely kapcsolatban van egy passzív típusú oxid film, amely képződik a hafnium. Legjobb Hf oldódnak hidrogén-fluorid, hidrogén-fluorid, salétromsav és aqua regia. Magas hőmérsékleten az égés oxigén és kültéri kezd oxidálódni. Csatlakozhat az x paraméter reagált halogének. Azt a tulajdonságait egy hidrofób jellegű.

Vegyületek di- tri- és tetravalens Hf

Ebben az elemben vegyértéke az érték változhat, és megfelelően különböző értékeinek száma lehetséges X-nek hivatkozások, számos fontos hafnium vegyületek más anyagokkal.

A két vegyértékű dibromid hafnium sötétzöld színű. A hőmérséklet 400 Celsius fok kezdődik a bomlási folyamat, hogy létrehozzák a Hf és a HfBr4. Az iparban extraháljuk diszproporcionálási HfBr3 vákuumban hő hatására.

A háromértékű Hf képviselt tribromidot (HfBr3) - az anyag fekete és kék, elég szilárd. Hatása alatt a hőmérséklet 400 Celsius fok kezd aránytalan két komponensre tetrabrombity dibrombidy és hafnium. A módszer abban áll, megszerzése helyreállítási HfBr4 hevítésével a hidrogénatom, adott esetben azzal a kiegészítéssel, alumínium.

Vegyületek tetravalens hafnium tárgya meglehetősen nagy számú vegyületek, nevezetesen HfO2 - ez dioxid és egy hidroxid x XYZ képletű Hf (OH) 4. Azonnal vannak tretrahlorid (HfCl4), tetrafluoridot (HfF4), tetrajodid (HfI4), és a fent említett tetrabomid hafnium (HFBR), még mindig van hydrogenphosphates hafnium (Hf (HPO4) 2).

Használják a mindennapi életben és a kommunikáció a gyógyszer

Hafnium megtalálható a használata számos tevékenységi területén az emberi faj. Ez annak köszönhető, hogy a különböző minőségi jellemzői, tulajdonságai, hogy ez nélkülözhetetlen anyag anyag a különböző ágazatokban az emberi vadászat, a katonai és még nukleáris ipar.

Szóval hogyan lehet használni hafnium? A gyógyászatban - egy a sok lehetőség, ahol használhatja a tulajdonságait a fém. Mivel Hf karbidok nagy teherbírású, gyakorlatilag nem tartozik a korrózió, akkor lehet gyártásához használt evőeszköz használják az orvosok és azok gyártásához egy X-ray tükör.

Element kiváló tulajdonságait a kémiai és fizikai természetű - hafnium. Az otthoni használatra is, mint anyag gyártásához rádió, rádiós és televíziós csövek. Széles körben használják a kohászatban avégett egyéb fémek jobb fizikai-technikai és mechanikai tulajdonságokat. Hafnium alkalmazás is az x-ég mérnöki, de ritkán használják, mert a ritkasága és fontosabb célokra.

Használata hafnium katonai jármű

Hogy mást lehet használni hafnium? Használata élesítés - egy másik területén az emberi tevékenység, ami nélkül nem teljes az elem. Oxidok, szilicidek, boridok és karbidok hafnium igen hőálló vegyületek, emiatt a katonai kézműves lehet használni, mint egy védőbevonatot. Az is rendkívül sverhzharoprochnym amely lehetővé teszi a Hf és vegyületek előállítására szánt részekben ultragyors repülőgépek és rakéták, űrhajók.

1998 óta, kísérletet tettek, hogy hozzon létre egy „hafnium bomba” alapján az izomer 187m2Hf. De ennek eredményeként a kutatás és vizsgálat az ötlet az volt tarthatatlan, ez annak köszönhető, hogy a lehetőségek hiánya a jelenlegi technológiákkal, hogy elérjék a megjelenése többlet energiát a lényege a forma az izomer.

Egyéb használ egyszerű anyag Hf

A nukleáris energia, valamint a fent említett területeken, de még ennél is nagyobb számú is használ hafnium. Ahol ez a fém használjuk? Mivel a képességét, hogy neutron befogása Hf rudak készülnek a szabályozás a speciális üveg és kerámia.

A hafnium viszonylag alacsony kilépési munka (3,53eV), és emiatt lehet használni a termelés katód és elektronágyúk. A jet a gázfázisú nukleáris motorok megtalálható boridokat és karbidokat hafnium, és pontosabban az egyes szerkezeti elemek.

Hafnium még találja alkalmazás gyártásához elektromos generátorok termoionos típusa és gyakran megtalálható ion motorok. Alapján HfO2 vannak dielektrikumokon amelynek dielektromos állandója magasabb szintre. A jövőben a tervek szerint cserélje ki az összes szokásos szilícium-oxidot mikroelektronika a HfO2 oxid. Ez csere növeli az index sűrűségű elemek a chip.

Összefoglalva azt mondhatjuk, hogy a hafnium, amelyek használata zajlik a különböző ágazatokban az emberi tevékenység, kezdve és befejezve a hétköznapi katonai és nukleáris, egy rendkívül fontos eleme. Ez egy nagyon nagy a kereslet, és a fém a természetben mindig kíséri cirkónium. A ritkaság és jellemzői határozzák meg a minőségi jellemzőit viszonylag magas ára.