Hafnium: taotluse ja omadused

Tutvumine see artikkel võimaldab lugeja teada, mida on hafniumit (keemiline element), mille kasutamine on laialt kasutatav mees paljudes tegevusvaldkondades. Ja samuti pidada omadusi keemiliste ja füüsikaliste materjalide laadi, tootmis- ja olemasolu planeedil, loetakse lühikese ajaloo avastamisest see element.

Mis on hafniumit

Hafnium - keemiline element perioodilisuse tabeli. Salvestatud neljas grupp, kuues periood, järjenumbri on seitsekümmend kaks. Viitab teatud tüüpi lihtsad ained, on suure tihedusega ja kõrge sulamistemperatuur, värvus, hõbevalge metall. Hafnium võib esineda kaks muudatust. Mõjul temperatuuril umbes 2016 kelvinit tüüpi kuusnurkne võre läbinud allotroopse muutusi olekusse kehale keskendunud kuupmeetri võre abil toatemperatuuril, see on kristallvõre kuusnurkne süsteemi.

Alates ajaloo avamise element

Avastamist element toimus 1923, tegi Derd De Heshevi ja Dirk Coster. Nad suutsid ennustada valents ja erinevate kvalitatiivseid omadusi hafniumit põhineb Bohri arutluskäik, mis omakorda analüüsitakse töö prantslase Jean Urbena, kes arvas, et ta avastas keldid - uus element. Kuid hiljem selgus, et keldid olid segu väike kogus hafniumit koos Luteetsium ja Üterbium.

Niels Bohr, õppimine töö ja lehe nende tegevuses kvantmehaaniline arvutused näitasid, et hafniumit analoog elemendi number 71 PTHE, nimelt tsirkooniumi. Derd De Heshevi ja Dirk Koster räägitud leida uus element hafniumil nime linna, kus avastus tehti pärast kasutades X-ray meetodi korduvalt analüüsinud zircons Norra ja Gröönimaa. Avastamine X-ray difraktsiooniliinidega sarnasuse on võimaldanud teadlastel teatada avastamist uue x-taevas element.

Valmistamise meetodid ja maailma reservide

Hafnium on maakoores, kuid ei oma maavarasid, kuid kuna see on "kaaslane" tsirkooniumi. Arv HF maagid umbes 2,5% ja aastane toodang on umbes seitsekümmend tonni. Hafnium - üsna kallis materjal, selle peamine asukoht on koondunud Austraalia, Lõuna-Aafrika, Ameerika Ühendriigid, India ja Brasiilia. Asukoht loetleda riikide sobivates kohtades arvu Hf kohalolek riigis. Samuti väärib märkimist, et Venemaa ja Ukraina on üsna suur reserve selle metalli, põhisumma, mis on koondunud tsirkonome, langeb ja baddeleyite.

füüsilise kirjeldus

Osa füüsikalised omadused hafniumit eespool mainiti. Need saab lisada, et see metallist, mis võtab peenestatud kujul, see on peaaegu must. Sulab 2233 kraadi Celsiuse järgi, keemistemperatuur algab 4603 ^C. ristlõige püüdmine termilise neutronite on väga kõrge tüüp. Tsirkoonium, hafniumit erinevalt, on tase lõik kolm suurusjärku nõrgemaks. Kuigi hõivamiseks Hf võrdne 115 baari juures tsirkooniumi ta ainult umbes 0,2 baari. Hafniumit on samasuguses mahus soojusmahtuvuse germaanium (Ge) on ebanormaalne. erisoojus tipp on 60-80 kelvinit. On võimatu seletada ühegi teooriaga seotud Hooke jõud, mis on põhjustatud võimetusest Einstein superpositsiooni funktsioone pakkuda kõver, mille maksimaalne.

keemilised omadused

Hafniumit on x-icali takistus on palju tugevam kui analoogsel tsirkooniumi. metal endal on üsna suur inerts, mida seostatakse passiivne tüüp oksiidikihi mis on moodustatud hafniumkompleksi. Best Hf lahustuda vesinikfluoriidhape, vesinikfluoriidhape, lämmastikhappe ja aqua regia. Kõrgetel temperatuuridel, see põletatakse hapniku ja välitingimustes hakkab oksüdeeruvad. Kas liituda x parameetri reageeris halogeenidega. See on omaduste tõttu hüdrofoobse iseloomuga.

Ühendid, kahe-, kolme- ja tetravalentse Hf

Selles element valents väärtus on muutuv ja vastavalt erinevate väärtuste arv võimalikult x-se lingid, on mitmeid olulisi hafniumiühendid teiste ainetega.

Divalent dibromüd hafniumit on tumeroheline värv. Temperatuuril 400 kraadi Celsiuse järgi algab lagunemise protsessi moodustada HF HfBr4. Tööstuses ekstraheeriti disproportsioneerimissaadused HfBr3 vaakumis termiliselt mõju.

Kolmevalentne Hf esindatud tribroom (HfBr3) - aine on must ja sinine, päris hea. Mõjul temperatuur 400 kraadi Celsiuse järgi hakkab ebaproportsionaalse kaheks komponendiks tetrabrombity dibrombidy ja hafniumit. Meetod seisneb saamisel kogumine HfBr4 kuumutamisega vesinik, lisades vajaduse alumiiniumist.

Ühendid tetravalentse hafniumit käsitleb üsna suurt hulka ühendeid, nimelt HfO2 - see süsinikdioksiid ja hüdroksiidi x XYZ valemiga Hf (OH) 4. Kohe on tretrahlorid (HfCl4), tetra-fluoriidi (HfF4), tetrajodiidi süntees (HfI4) ja eespool nimetatud tetrabomid hafniumit (HFBR), seal on ikka vesinikfosfaadid hafniumit (HF (HPO4) 2).

Kasutatud igapäevaelus ja suhtlemist meditsiin

Hafniumit leitud kasutada oma paljudes tegevusvaldkondades inimrassi. See on tingitud erinevatest kvaliteedi omadused, omadused, mis on see asendamatu materjal materjali erinevates sektorites inimese jahindus, sõjaväe ja isegi tuumatööstuse.

Niisiis, kuidas te kasutate hafniumit? Kasutamine meditsiinis - on üks paljudest valikutest, kus saab kasutada metalli omadusi. Kuna Hf karbiidid raskeveokite praktiliselt ei korrodeeruvad, neid saab kasutada tootmiseks söögiriistad kasutada ainult arstid ja nende kasutamise valmistamisel X-ray peegel.

Element suurepärase omadusi nii keemilise ja füüsikalise olemuse - on hafniumit. Kasutamine kodus on kui materjalina raadio, raadio ja televisiooni torud. Seda kasutatakse laialdaselt metallurgiatööstuses et levitada teiste metallide parem füüsikalis-tehnilise ja mehaanilised omadused. Hafnium taotlus on ka x-taevas inseneri, kuid kasutatakse harva, sest tema nappus ja tähtsam kasutab.

Kasutamine Hafniumi sõjalise käsitöö

Kuidas muidu saab kasutada hafniumit? Kasutamine relvastusele - on teine valdkond inimtegevuse mis ei ole täielik ilma selle elemendi. Oksiidid, silitsiidid, boriidid ja karbiidid hafniumit on väga tulekindlate ühendeid, sel põhjusel, sõjaväe käsitöö saab kasutada kaitsekate. Samuti on äärmiselt sverhzharoprochnym mis võimaldab Hf ja ühendite tootmiseks ettenähtud osad ülikiire õhusõidukite ja rakettide ja kosmosesõidukite.

Alates 1998. püüti luua "hafniumit pomm", mis põhineb isomeeri 187m2Hf. Aga tänu teadus- ja katsetamine idee oli vastuvõetamatu, et see on tingitud võimaluste puudumine praeguse tehnoloogiaga saavutada vabanemist liigse energia tuum kujul isomeeri.

Muud kasutab lihtsate aine Hf

Tuumaenergia, koos eespool nimetatud valdkondades, kuid veelgi suurem arv kasutavad samuti hafniumit. Kui see metallist kasutatakse? Tänu oma võimele neutronite haarde Hf vardad on valmistatud reguleerimise spetsialiseerunud klaasist ja keraamikast.

In hafniumit suhteliselt madal töö funktsiooni (3,53eV) ja sel põhjusel saab seda kasutada tootmise katoodid ja elektronide relvad. Juga gaasifaasis tuuma mootorid võib leida boriidid ja karbiidid hafniumil ja täpsemalt mõnes struktuurielemendid.

Hafnium isegi leiab taotluse valmistamiseks elektrigeneraatorid termioonilistes tüüp ja sageli leitud ioon mootorid. Tuginedes HfO2 on dielektrikute mille dielektriline konstant kõrgemal tasemel. Tulevikus on kavas asendada kõik tavalised ränidioksiidi mikroelektroonika kohta HfO2 oksiid. See asendus suurendab indeks tihedus elemendid kiibil.

Kokkuvõtteks võib öelda, et hafniumkompleksi, mille kasutamine toimub erinevates sektorites inimtegevuse, alustades ja lõpetades igapäevase sõjalise ja tuumaenergia, on väga oluline element. See on väga suur nõudlus, ja metalli looduses on alati kaasas tsirkooniumi. Harulduse ja selle omadused kvaliteedi määramiseks omadused suhteliselt kõrge hind.