Hafnij: Vloga in lastnosti

Seznanitev s tem članku omogočajo bralcu, da bi ugotovili, kaj je hafnij (kemijski element), katerega uporaba je po človeku pogosto uporablja na številnih področjih njenega delovanja. In je treba upoštevati tudi lastnosti kemične in fizikalne značilnosti materialov, metode proizvodnje in prisotnosti na planetu, se šteje kratko zgodovino odkritja tega elementa.

Kaj je hafnij

Hafnij - kemični element v periodnem sistemu. Shranjeni v četrto skupino, šesti čas, atomsko število je dvainsedemdeset. Nanaša se na vrsto preprostih snovi, ima visoko gostoto in visoko tališče, barvo srebrnkasto-bela kovina. Hafnij lahko obstaja v dveh sprememb. Pod vplivom temperature okoli 2016 tipa Kelvina heksagonalno mrežo, ki je bila izpostavljena alotropnih sprememb v stanje telesa sredinsko kubičnih obliki rešetke, pri sobni temperaturi, da ima kristalne mreže heksagonalno sistema.

Iz zgodovine odpiranja elementa

Odkritje elementa je prišlo leta 1923, je svoj Derd De Heshevi in Dirk Coster. Bili so sposobni napovedati valence, in različne kakovostne značilnosti hafnij, ki temelji na Bohr je obrazložitev, ki v zameno, analizirali delo Francoz Jean Urbena, ki je verjel, da je odkril Kelti - nov element. Toda kasneje se je izkazalo, da so Kelti mešanica majhno količino hafnij z Lutetium in Iterbij.

Niels Bohr, študij dela in uporabo pri njihovih dejavnostih kvantno-mehanske izračuni so pokazali, da je hafnij analog elementa na številko 71 v PTHE, in sicer cirkonija. Derd De Heshevi Dirk Koster povedal o iskanju novega elementa hafnij, ki se imenuje po mestu, v katerem je bila odkritje, po metodi X-ray, večkrat analizirali zircons Norveško in Grenlandijo. Odkritje rentgenske difrakcije linij podobnosti je dovoljeno znanstveniki sporočamo odkritje novega x-sky elementa.

Postopki za pripravo in svetovnih rezerv

Hafnij je v zemeljski skorji, vendar ni lastnik mineralnih surovin, ampak zato, ker je "spremljevalec" cirkonija. Število HF v rud okoli 2,5%, in letna proizvodnja je približno sedemdeset ton. Hafnij - precej drag material, ki je njegova glavna lokacija skoncentrirane v Avstraliji, Južni Afriki, ZDA, Indija in Brazilija. Lokacija na seznam držav v ustreznih mestih na število Hf prisotnosti v državi. Prav tako je treba omeniti, da ima Rusija in Ukrajina dokaj velike zaloge te kovine, katerih glavnica je skoncentrirana v tsirkonome, pade in baddeleyit.

fizični opis

Del fizikalnih lastnosti hafnij je zgoraj omenjeno. Te lahko dodamo, da je ta kovina, ki je pokazal, fino deljene oblike skoraj črn. Tali pri 2233 stopinj Celzija, vrelišče začne pri 4603 ^C. prečnem prerezu za zajemanje toplotnih nevtronov je zelo visoka tipa. Cirkonij, hafnij, za razliko, je raven oddelka tri rede velikosti šibkejši. Medtem zajemanje Hf enaka 115 barov, pri cirkonija on le okoli 0,2 bar. Hafnij ima podobno stopnjo toplotne kapacitete germanij (Ge) je nenormalno. specifična toplota vrh je na 60-80 Kelvin. To je mogoče razložiti vsako teorijo, povezano z Hooke silo, ki je zaradi nezmožnosti Einstein superpozicije funkcij povzročila, da se zagotovi krivuljo z največ.

kemijske lastnosti

Hafnij ima x-ical odpornost mnogo močnejši kot analognem cirkonija. kovinski sama ima precej veliko vztrajnost, ki je povezana s filmom oksida pasivnega tipa, ki je tvorjen na hafnij. Najboljša Hf raztopimo v fluorovodikova kislina, fluorovodikova kislina, mešanica dušikove kisline in aqua regia. Pri visokih temperaturah, je zgori s kisikom in na prostem začne oksidira. Lahko pridruži x-parameter reagira s halogeni. Ima lastnosti hidrofobne narave.

Spojine di- tri- in tetravalentna Hf

V tem elementu valentno vrednosti je spremenljiva in v skladu z različnimi vrednotami število možnih povezav-x ing, obstaja nekaj pomembnih hafnijevih spojin z drugimi snovmi.

Dvovalentno dibromid hafnij ima temno zeleno barvo. Pri temperaturi 400 stopinj Celzija začne proces razgradnje, da se tvori HF in HfBr4. V industriji ekstrahirali dispropocionacije HfBr3 vakuumsko toplotno vplivom.

Trivalentna Hf zastopnika tribromidom (HfBr3) - je snov črna in modra, zelo stabilen. Pod vplivom temperature 400 stopinj Celzija začne nesorazmerno v dve komponenti tetrabrombity dibrombidy in hafnij. Metoda temelji na pridobivanju obnovitvenih HfBr4 s segrevanjem v vodik, v danem primeru z dodatkom aluminija.

Spojine s tetravalentnega hafnij nanaša precej veliko število spojin, in sicer HfO2 - to dioksid in hidroksid x XYZ s formulo Hf (OH) 4. Takoj se tretrahlorid (HfCl4), tetrafluorid (HfF4), tetrajodid (HfI4) in omenjeni tetrabomid hafnijev (HFBR), še vedno obstaja hidrogenfosfati hafnij (HF (HPO4) 2).

Uporablja se v vsakdanjem življenju in komunikacijo z medicino

Hafnij se nahaja v uporabo svojih številnih področjih delovanja človeštva. To je posledica različnih kakovostnih značilnosti, lastnosti, zaradi katerih je nepogrešljiv material, material v različnih področjih človekove lov, vojaške in celo jedrske industrije.

Torej, kako boste uporabili hafnij? Uporaba v medicini - je ena od mnogih možnosti, kjer lahko uporabljajo lastnosti kovine. Ker HF karbidi težka, praktično ne veljajo proti koroziji, se lahko uporabijo za izdelavo jedilnega pribora, ki ga zdravniki in njihovo uporabo v proizvodnji rentgenske ogledalo na uporabljeno.

Element z odličnimi lastnostmi tako kemične in fizične narave - je hafnij. Uporaba na domu je kot material v proizvodnji radijskih, radijskih in televizijskih cevi. To se pogosto uporablja v metalurški industriji, da mu dajo druge kovine boljše fizikalno-tehničnih in mehanskih lastnosti. Hafnij vloga je tudi v x-nebo inženiring, vendar se le redko uporablja zaradi svoje omejenosti in bolj pomembne namene.

Uporaba hafnij v vojaški obrti

Kako bi sicer lahko uporabite hafnij? Uporaba oboroževanje - je drugo področje človekovega delovanja, ki ni popoln brez tega elementa. Oksidi, silicidi, boridi in karbide hafnija so zelo ognjevzdržnih spojine, zato se lahko v vojaške obrti se uporablja kot zaščitno oblogo. Prav tako je zelo sverhzharoprochnym ki omogoča HF in spojin za izdelavo delov, namenjenih ultrahitre letala in rakete in vesoljska plovila.

Od leta 1998 so se začela prizadevanja za oblikovanje "hafnij bombo", ki temelji na izomera 187m2Hf. Toda, kot posledica raziskave in testiranja ideja je nevzdržno, da je zaradi pomanjkanja priložnosti, s sedanjih tehnologij za doseganje sproščanje odvečne energije iz jedra obliki izomera.

Ostalo uporablja preprost snovi Hf

V jedrski elektrarni, poleg zgoraj omenjenih področjih, pa še večjem številu tudi s pomočjo hafnij. Kadar se ta kovina? Zaradi svoje sposobnosti za zajem nevtronsko HF palice so narejene za ureditev specializiranih stekla in keramike.

V cirkonija relativno nizko delovno funkcijo (3,53eV) in zaradi tega ga je mogoče uporabiti za proizvodnjo katode in elektronskimi topovi. Curek jedrskih motorjev plinskih najdemo omočljiv z aluminijem in karbide hafnija, natančneje v nekaterih konstrukcijskih elementov.

Hafnij celo uporabljati v proizvodnji električnih generatorjev Termoelektronski tipa in je pogosto najdemo v ionskih motorjev. Na podlagi HfO2 so dielektriki imajo dielektrično konstantno višjo raven. V prihodnosti se načrtuje zamenjati vse običajne silicijevega oksida v mikroelektroniki na HfO2 oksida. Ta zamenjava se bo povečala indeks elementov gostote na čipu.

Na koncu lahko rečemo, da je hafnij, katerih uporaba poteka na različnih področjih človekove dejavnosti, ki se začne in konča z vsakodnevnim vojaške in jedrske energije, je zelo pomemben element. To je zelo veliko povpraševanje, in kovina v naravi je vedno spremlja cirkonija. Redkost in njegove značilnosti določijo kakovostne značilnosti razmeroma visokih stroškov.