hafnio

hafnio (Hf), elemento químico (número atómico 72), metal del Grupo 4 (IVb) de la Tabla periódica. Es un metal dúctil con un brillante lustre plateado. El físico holandés Dirk Coster y el químico sueco húngaro George Charles von Hevesy descubrieron (1923) hafnio en circones noruegos y groenlandeses analizando sus Espectros de rayos X. Nombraron el nuevo elemento para Copenhague (en Nuevo latín, Hafnia), la ciudad en la que fue descubierto., El hafnio se dispersa en la corteza terrestre en la medida de tres partes por millón y se encuentra invariablemente en minerales de circonio hasta un poco por ciento en comparación con el circonio. Por ejemplo, los minerales zircon, ZrSiO4 (ortosilicato de zirconio) y baddeleyita, que es esencialmente dióxido de zirconio puro, ZrO2, generalmente tienen un contenido de hafnio que varía de unas pocas décimas del 1 por ciento a varios por ciento. Zircones alterados, como algunos alvitos y cirtolitos, productos de cristalización residual, muestran mayores porcentajes de hafnio (hasta 17 por ciento de óxido de hafnio en cyrtolita de Rockport, masa., ESTADOUNIDENSE.)., Las fuentes comerciales de minerales de zirconio que contienen hafnio se encuentran en Arenas de playa y grava de Río en los Estados Unidos (principalmente Florida), Australia, Brasil, África Occidental e India. Se ha identificado vapor de hafnio en la atmósfera del Sol.

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las técnicas de intercambio iónico y extracción con solvente han suplantado la cristalización fraccionada y la destilación como los métodos preferidos para separar el hafnio del circonio. En el procedimiento, el tetracloruro de circonio crudo se disuelve en una solución acuosa de tiocianato de amonio, y la metil isobutil cetona se pasa a contracorriente a la mezcla acuosa, con el resultado de que el tetracloruro de hafnio se extrae preferentemente., El metal en sí se prepara mediante la reducción de magnesio del tetracloruro de hafnio (proceso Kroll, que también se utiliza para el titanio) y por la descomposición térmica del tetraioduro (proceso de Boer–van Arkel).

para algunos propósitos, la separación de los dos elementos no es importante; el circonio Que contiene aproximadamente 1 por ciento de hafnio es tan aceptable como el circonio puro., Sin embargo, en el caso del mayor uso único del circonio, a saber, como material estructural y de revestimiento en reactores nucleares, es esencial que el circonio esté esencialmente libre de hafnio, porque la utilidad del circonio en los reactores se basa en su sección transversal de absorción extremadamente baja para los neutrones. El hafnio, por otro lado, tiene una sección transversal excepcionalmente alta, y en consecuencia, incluso una ligera contaminación de hafnio anula la ventaja intrínseca del circonio., Debido a su alta sección transversal de captura de neutrones y sus excelentes propiedades mecánicas, el hafnio se utiliza para fabricar varillas de control nuclear.

el hafnio produce una película protectora de óxido o nitruro al contacto con el aire y, por lo tanto, tiene una alta resistencia a la corrosión. El hafnio es bastante resistente a los ácidos y se disuelve mejor en ácido fluorhídrico, en cuyo procedimiento la formación de complejos fluorados aniónicos es importante para estabilizar la solución. A temperaturas normales, el hafnio no es particularmente reactivo, pero se vuelve bastante reactivo con una variedad de no metales a temperaturas elevadas., Forma aleaciones con hierro, niobio, tantalio, titanio y otros metales de Transición. La aleación de carburo de hafnio de tantalio (Ta4HfC5), con un punto de fusión de 4,215 °C (7,619 °F), es una de las sustancias más refractarias conocidas.