Hafnium (Hf), alkuaine (järjestysluku 72), metalli-Group 4 (IVb) jaksollisen. Se on pallomainen metalli, jossa on loistava hopeanhohtoinen kiilto. Hollantilainen fyysikko Dirk Coster ja unkarin ruotsalainen kemisti George Charles von Hevesy saivat selville (1923) hafnium norjan ja Grönlannin strassirondelli analysoimalla niiden X-ray spektrin. He nimesivät uuden alkuaineen Kööpenhaminaan (uudessa latinassa Hafnia), kaupunkiin, josta se löydettiin., Hafnium on hajallaan maankuoren siinä määrin, että kolme miljoonasosaa ja on aina löytynyt zirkonium mineraaleja jopa muutaman prosentin verrattuna zirkonium. Esimerkiksi, mineraaleja, zirkoni, ZrSiO4 (zirkonium orthosilicate), ja baddeleyite, joka on pääosin puhdasta zirkonium rikkidioksidin, ZrO2, yleensä hafnium sisältöä, joka vaihtelee muutamasta kymmenystä 1 prosenttia useita prosentteja. Muuttaa strassirondelli, kuten jotkut alvites ja cyrtolites, tuotteita jäljellä kiteytys, näytä suurempi prosenttiosuudet hafnium (jopa 17 prosenttia hafniumia oksidi cyrtolite päässä Rockport, Mass., YHDYSVALLAT.)., Kaupalliset lähteet hafnium-laakeri zirkonium kivennäisaineita löytyy ranta, joki hiekka ja sora yhdysvalloissa (pääasiassa Florida), Australia, Brasilia, länsi-Afrikassa ja Intiassa. Hafniumhöyry on tunnistettu auringon ilmakehässä.
Encyclopædia Britannica, Inc.,
Ion-exchange ja uutto-tekniikoita on syrjäyttänyt murto kiteytys ja tislaus ensisijainen menetelmiä erottaa hafnium alkaen zirkonium. Menettelyn raakaöljyn zirkonium hiilitetrakloridin on liuennut vesiliuoksessa ammonium ina, ja metyyli-isobutyyliketoni on kulunut vastavirtaan vesipitoiseen seokseen, sillä seurauksella, että hafnium hiilitetrakloridin on ensisijaisesti uutettu., Metalli itsessään on valmistettu magnesium vähentää hafnium hiilitetrakloridin (Kroll prosessi, jota käytetään myös titaania) ja terminen hajoaminen tetraiodide (de Boer–van Arkel prosessi).
joillekin tarkoituksiin erottaminen kaksi elementtejä ei ole tärkeä; zirkonium, joka sisältää noin 1 prosenttia hafniumia on yhtä hyväksyttävää kuin puhdasta zirkonium., Jos suurin yksittäinen käyttö zirkonium, kuitenkin, nimittäin, rakenne ja verhous materiaalia ydinreaktoreissa, on tärkeää, että zirkonium olla pohjimmiltaan vapaa hafnium, koska hyödyllisyyttä zirkonium reaktoreissa perustuu sen erittäin alhainen imeytymistä poikkileikkaus neutroneja. Hafnium, toisaalta, on poikkeuksellisen suuri poikkileikkaus, ja näin ollen jopa hieman hafnium saastuminen mitätöi luontainen etu zirkonium., Korkean neutronikaappauksen poikkileikkauksen ja sen erinomaisten mekaanisten ominaisuuksien vuoksi hafniumia käytetään ydinsäätösauvojen valmistukseen.
Hafnium tuottaa suojakalvon oksidia tai nitridia joutuessaan kosketuksiin ilman kanssa, joten sillä on korkea korroosionkestävyys. Hafnium on melko vastustuskykyinen happoja ja on paras liuotetaan fluorivetyhappoa, jossa menettely muodostumista anioniset fluori komplekseja on tärkeä vakauttava ratkaisu. Normaalissa lämpötilassa hafnium ei ole erityisen reaktiivinen mutta tulee melko reaktiivinen erilaisia epämetalliatomeja korkeissa lämpötiloissa., Se muodostaa seoksia raudan, niobiumin, tantaalin, titaanin ja muiden siirtymämetallien kanssa. Metalliseos tantaali hafnium carbide (Ta4HfC5), jonka sulamispiste on 4,215 °C (7,619 °F), on yksi kaikkein tulenkestävät aineet, joiden tiedetään.
Hafnium on kemiallisesti samanlainen zirkonium. Molemmat siirtymämetallit ovat vastaavat elektroniset kokoonpanot, ja niiden ionic säde (Zr4+, 0.74 Å, ja Hf4+, 0.75 Å) ja atomic säteet (zirkonium, 1.45 Å, ja hafnium, 1.,44 Å) ovat lähes identtisiä lantanoidisupistuksen vaikutuksesta. Näiden kahden alkuaineen kemiallinen käyttäytyminen on itse asiassa samankaltaisempaa kuin minkään muun tunnetun alkuaineparin. Vaikka kemia hafnium on tutkittu vähemmän kuin zirkonium, kaksi ovat niin samankaltaisia, että vain hyvin pieniä määrällisiä eroja—esimerkiksi liukoisuus-ja volatiliteetit yhdisteitä—olisi odotettavissa tapauksissa, että ei ole oikeastaan tutkittu. Luonnollinen hafnium on sekoitus kuusi vakaa isotooppien: hafnium-174 (0,2 prosenttia), hafnium-176 (5,2 prosenttia), hafnium-177 (18.,6 prosenttia), hafnium-178 (27,1 prosenttia), hafnium-179 (13,7 prosenttia), ja hafnium-180 (35,2 prosenttia).
tärkeintä suhteessa, jossa hafnium eroaa titaani on alempi hapetusluvut ovat merkitykseltään vähäisiä; on suhteellisen vähän yhdisteet hafnium muissa kuin sen tetravalentin toteaa. (Tunnetaan kuitenkin muutamia kolmiarvoisia yhdisteitä.) Lisääntynyt koko atomit tekee oksidien enemmän perus-ja vesipitoinen kemian hieman laajempi ja sallii saavuttamista koordinointi numerot 7 ja melko usein, 8 useissa hafnium yhdisteitä.,
2,227 °C (4,041 °F)
4,603 °C (8,317 °F)
13.31 (20 °C)
+4,
4f 145d26s2