Hafnium: Permohonan dan sifat-sifat

Kenalan dengan artikel ini akan membolehkan pembaca untuk mengetahui apa yang hafnium (unsur kimia), penggunaan yang digunakan secara meluas oleh seorang lelaki dalam banyak bidang aktivitinya. Dan juga sifat-sifat sifat kimia dan fizikal bahan dipertimbangkan, kaedah pengeluaran dan kehadiran di planet ini, akan dianggap sebagai Sejarah ringkas penemuan elemen ini.

Apa yang hafnium

Hafnium - unsur kimia dalam jadual berkala. Disimpan di dalam kumpulan keempat, tempoh yang keenam, nombor atom adalah tujuh puluh dua. Merujuk kepada jenis bahan-bahan yang mudah, mempunyai ketumpatan yang tinggi dan takat lebur yang tinggi, warna, logam perak-putih. Hafnium boleh wujud dalam dua pengubahsuaian. Di bawah pengaruh suhu kira-kira 2016 jenis Kelvin kekisi heksagon, setelah mengalami perubahan allotropic ke dalam bentuk kekisi padu negeri badan-berpusat, pada suhu bilik, ia mempunyai kekisi kristal sistem heksagon.

Dari sejarah elemen pembukaan

Penemuan unsur itu berlaku pada tahun 1923, yang dibuat Derd beliau De Heshevi dan Dirk Coster. Mereka dapat meramalkan valens, dan pelbagai ciri-ciri kualitatif hafnium berdasarkan penaakulan Bohr, yang, seterusnya, dianalisis kerja-kerja dari Perancis Jean Urbena, yang percaya bahawa dia telah menjumpai orang-orang Celt - elemen baru. Walau bagaimanapun, kemudian ternyata bahawa orang Celt ialah campuran sejumlah kecil hafnium dengan lutetium dan ytterbium.

Niels Bohr, belajar kerja dan menggunakan dalam aktiviti mereka pengiraan mekanikal kuantum menunjukkan bahawa hafnium adalah analog daripada elemen di nombor 71 dalam PTHE iaitu zirkonium. Derd De Heshevi dan Dirk Koster berkata tentang mencari hafnium elemen baru, yang dinamakan sempena bandar di mana penemuan itu dibuat, selepas menggunakan kaedah X-ray, berkali-kali menganalisis zircons Norway dan Greenland. Penemuan garis-garis pembelauan X-ray persamaan telah membolehkan saintis mengumumkan penemuan unsur x-langit baru.

Kaedah untuk menyediakan dan rizab dunia

Hafnium di kerak bumi, tetapi tidak memiliki mineral, tetapi kerana ia adalah "sahabat" zirkonium. Bilangan Hf dalam bijih kira-kira 2.5%, dan pengeluaran tahunan kira-kira tujuh puluh tan. Hafnium - bahan yang agak mahal, lokasi utamanya tertumpu di Australia, Afrika Selatan, Amerika Syarikat, India dan Brazil. Lokasi menyenaraikan negara di tempat yang sesuai kepada bilangan kehadiran Hf di negara ini. Ia juga bernilai menyebut bahawa Rusia dan Ukraine mempunyai rizab yang agak besar logam ini, jumlah pokok yang tertumpu di tsirkonome, jatuh dan baddeleyite.

Huraian fizikal

Sebahagian daripada ciri-ciri fizikal hafnium telah dinyatakan di atas. Ini boleh ditambah, bahawa logam ini, yang mengambil bentuk yang halus, ia adalah hampir hitam. Cair pada 2233 darjah Celsius, didih bermula pada 4603 ^C. keratan rentas untuk penangkapan neutron terma adalah jenis yang sangat tinggi. Zirconium, hafnium, tidak seperti, adalah tahap seksyen tiga magnitud lemah. Manakala menangkap Hf sama dengan 115 bar, di zirkonium dia hanya kira-kira 0.2 bar. Hafnium mempunyai tahap yang sama kapasiti haba germanium (Ge) adalah tidak normal. puncak haba tentu pada 60-80 Kelvin. Ia adalah mustahil untuk menjelaskan apa-apa teori yang berkaitan dengan daya Hooke, yang disebabkan oleh ketidakupayaan Einstein tindihan fungsi untuk menyediakan keluk dengan maksimum.

sifat kimia

Hafnium mempunyai rintangan x-ical adalah lebih kuat daripada zirkonium analogi. logam itu sendiri mempunyai inersia yang agak besar, yang dikaitkan dengan filem oksida jenis pasif yang terbentuk pada hafnium itu. Best Hf larut dalam asid hidrofluorik, asid hidrofluorik, campuran asid nitrik dan aqua regia. Pada suhu yang tinggi, ia dibakar dalam oksigen dan di luar rumah mula mengoksidakan. Boleh menyertai x-parameter bertindak balas dengan halogen. Ia mempunyai sifat-sifat yang bersifat hidrofobik.

Sebatian di- Tri- dan tetravalent Hf

Dalam nilai valens elemen adalah berbeza dan, selaras dengan pelbagai nilai bilangan mungkin pautan x-ing, terdapat beberapa sebatian hafnium penting dengan bahan-bahan lain.

Divalent dibromida hafnium mempunyai warna hijau gelap. Pada suhu 400 darjah Celsius memulakan proses penguraian untuk membentuk Hf dan HfBr4. Dalam industri diekstrak disproportionation HfBr3 dalam vacuo bawah pengaruh haba.

Trivalen Hf diwakili tribromide (HfBr3) - bahan itu hitam dan biru, cukup kukuh. Di bawah pengaruh suhu 400 darjah Celsius mula tidak seimbang kepada dua komponen tetrabrombity dibrombidy dan hafnium. Kaedah ini terdiri dalam mendapatkan pemulihan HfBr4 dengan memanaskan dalam hidrogen, secara pilihan dengan tambahan aluminium.

Sebatian tetravalent hafnium berkaitan bilangan yang agak besar sebatian iaitu HfO2 - ia dioksida dan hidroksida x formula XYZ Hf (OH) 4. Dengan serta-merta adalah tretrahlorid (HfCl4), tetrafluorida (HfF4), tetraiodide (HfI4) dan tetrabomid hafnium dinyatakan di atas (HfBr), masih hydrogenphosphates hafnium (Hf (HPO4) 2).

Digunakan dalam kehidupan sehari-hari dan komunikasi dengan ubat

Hafnium terdapat dalam penggunaan banyak kawasan-aktiviti umat manusia. Ini adalah kerana pelbagai ciri-ciri kualiti, ciri-ciri yang menjadikan ia bahan bahan yang amat diperlukan dalam pelbagai sektor memburu manusia, tentera dan juga industri nuklear.

Jadi bagaimana anda menggunakan hafnium? Penggunaan dalam bidang perubatan - adalah salah satu daripada banyak pilihan, di mana anda boleh menggunakan sifat-sifat logam. Sejak karbida Hf tugas berat, boleh dikatakan tidak tertakluk kepada kakisan, ia boleh digunakan untuk pembuatan peralatan makan yang digunakan oleh pakar-pakar perubatan dan penggunaannya dalam pembuatan cermin X-ray.

Unsur dengan sifat-sifat cemerlang kedua-dua sifat kimia dan fizikal - adalah hafnium. Penggunaan di rumah itu adalah sebagai bahan dalam pembuatan tiub radio, radio dan televisyen. Ia digunakan secara meluas dalam industri logam untuk memberikan logam lain fiziko-teknikal dan sifat-sifat mekanik yang lebih baik. permohonan hafnium juga dalam kejuruteraan x-langit, tetapi jarang digunakan kerana kekurangan dan kegunaan yang lebih penting.

Penggunaan hafnium dalam kraf tentera

Bagaimana lagi anda boleh menggunakan hafnium yang? Penggunaan membekalkan senjata - merupakan satu lagi bidang aktiviti manusia, yang tidak lengkap tanpa elemen ini. Oksida, silicides, borida dan karbida hafnium adalah sebatian yang sangat refraktori, atas sebab ini, dalam kraf tentera boleh digunakan sebagai lapisan pelindung. Ia juga sangat sverhzharoprochnym yang membolehkan Hf dan sebatian untuk pengeluaran bahagian-bahagian yang dimaksudkan pesawat ultrafast dan peluru berpandu, dan kapal angkasa.

Sejak tahun 1998, percubaan telah dibuat untuk mewujudkan "bom hafnium", berdasarkan 187m2Hf isomer. Tetapi hasil penyelidikan dan ujian idea itu tidak dapat dipertahankan, ia adalah disebabkan oleh kekurangan peluang dengan teknologi semasa untuk mencapai pembebasan tenaga yang berlebihan dari teras bentuk isomer.

menggunakan lain bahan mudah Hf

Dalam kuasa nuklear, di sepanjang kawasan di atas, tetapi jumlah yang lebih besar dengan juga menggunakan hafnium. Di mana logam ini digunakan? Kerana keupayaannya untuk neutron menangkap rod Hf ini dibuat untuk peraturan kaca khusus dan seramik.

Dalam hafnium fungsi kerja yang agak rendah (3,53eV) dan atas sebab ini ia boleh digunakan dalam pengeluaran katod dan senapang elektron. Jet gas fasa enjin nuklear boleh didapati borida dan karbida hafnium, dan lebih tepat dalam beberapa elemen struktur.

Hafnium juga mendapati permohonan dalam pembuatan penjana elektrik jenis ion haba dan sering dijumpai dalam enjin ion. Atas dasar HfO2 adalah dielektrik mempunyai tahap yang lebih tinggi pemalar dielektrik. Pada masa akan datang ia merancang untuk menggantikan semua oksida silikon biasa dalam mikroelektronik pada HfO2 oksida. penggantian ini akan meningkatkan indeks unsur ketumpatan pada cip.

Kesimpulannya, kita boleh mengatakan bahawa hafnium, penggunaan yang berlaku dalam pelbagai sektor aktiviti manusia, bermula dan berakhir dengan setiap hari tentera dan nuklear, adalah elemen yang sangat penting. Ini adalah permintaan yang sangat tinggi, dan logam yang bersifat sentiasa disertai zirkonium. Kelangkaan dan ciri-ciri menentukan ciri-ciri kualiti kos yang agak tinggi.