ハフニウム

ハフニウム（Hf）、化学元素（原子番号72）、周期表のグループ4（IVb）の金属。 それは華麗な銀色の光沢の延性がある金属である。 オランダの物理学者Dirk Costerとハンガリーの化学者George Charles von Hevesyは、X線スペクトルを分析してノルウェーとグリーンランドのジルコンからハフニウムを発見した（1923年）。 彼らは、それが発見された都市であるコペンハーゲン（新ラテン語ではHafnia）の新しい要素を命名しました。, ハフニウムは地球の地殻中に百万分の三部分分まで分散しており、常にジルコニウムと比較して数パーセントまでジルコニウム鉱物中に見出される。 例えば、鉱物ジルコン、ZrSiO4（ジルコニウムオルトケイ酸塩）、および本質的に純粋な二酸化ジルコニウム、ZrO2であるbaddeleyiteは、一般に1パーセントの数十から数パーセントまで変化するハフニウム含有量を有する。 いくつかのアルバイトやシルトライトのような変化したジルコンは、残留結晶化の生成物であり、ハフニウムの割合が高い（ロックポート、質量からのシルトライト中の17パーセントのハフニウム酸化物まで）。、アメリカ）。, ハフニウムベアリングジルコニウム鉱物の商業源は、米国（主にフロリダ州）、オーストラリア、ブラジル、西アフリカ、およびインドのビーチ砂および川の砂利 ハフニウム蒸気は、太陽の大気中で同定されています。

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118周期表の名前と記号クイズ

周期表は118要素で構成されています。 どんそのシンボル? このクイズでは、すべての118の化学記号が表示されます、あなたはそれぞれが表す化学元素の名前を選択する必要があります。,

イオン交換および溶媒抽出技術は、ジルコニウムからハフニウムを分離する好ましい方法として分別結晶化および蒸留に取って代わってきた。 粗四塩化ジルコニウムをチオシアン酸アンモニウム水溶液に溶解し，メチルイソブチルケトンを水性混mixtureに逆流させ，四塩化ハフニウムを優先的に抽出した。, 金属自体は、四塩化ハフニウムのマグネシウム還元（チタンにも使用されるクロール法）および四ヨウ化物の熱分解（de Boer–van Arkel法）によって調製される。

いくつかの目的のために二つの元素の分離は重要ではない;約1パーセントのハフニウムを含むジルコニウムは純粋なジルコニウムと同じくらい受, しかし，原子炉におけるジルコニウムの有用性は中性子に対する極めて低い吸収断面積に基づいているため，ジルコニウムが本質的にハフニウムを含まないことが不可欠である。 一方、ハフニウムは非常に高い断面を有し、したがってわずかなハフニウム汚染でさえ、ジルコニウムの本質的な利点を無効にする。, 高い中性子捕獲の横断面および優秀な機械特性のために、ハフニウムは核制御の棒を製造するために使用されます。

ハフニウムは、空気と接触すると酸化物または窒化物の保護膜を生成し、したがって高い耐食性を有する。 ハフニウムは酸に対してかなり抵抗力があり、プロシージャが陰イオンのfluoroの複合体の形成が解決の安定で重要であるフッ化水素酸で最もよく分解 通常の温度では、ハフニウムは特に反応性ではないが、高温では様々な非金属と非常に反応性になる。, これは、鉄、ニオブ、タンタル、チタン、および他の遷移金属との合金を形成する。 合金タンタルハフニウムカーバイド（Ta4HfC5）は、融点が4,215℃（7,619°F）であり、知られている最も耐火性物質の一つである。

ハフニウムはジルコニウムに化学的に類似しています。 両方の遷移金属は同様の電子配置を有し、そのイオン半径（Zr4+、0.74Å、Hf4+、0.75Å）および原子半径（ジルコニウム、1.45Å、およびハフニウム、1）を有する。,44Å)はランタノイド収縮の影響によりほぼ同一である。 実際には、これら二つの元素の化学的挙動は、既知の元素の他のペアよりも類似しています。 ハフニウムの化学はジルコニウムの化学よりも研究されていないが、両者は非常に類似しており、実際に研究されていない場合には、化合物の溶解度や揮発などの非常に小さな定量的差異しか期待されない。 天然ハフニウムは六つの安定同位体の混合物である：ハフニウム-174（0.2パーセント）、ハフニウム-176（5.2パーセント）、ハフニウム-177（18。,6パーセント）、ハフニウム178（27.1パーセント）、ハフニウム179（13.7パーセント）、ハフニウム180（35.2パーセント）。

ハフニウムがチタンと異なる最も重要な点は、より低い酸化状態が重要ではないことであり、その四価状態以外のハフニウムの化合物は比較的少 （ただし、いくつかの三価化合物が知られている。）原子のサイズが大きくなると、酸化物はより塩基性になり、水性化学はやや広範になり、多くのハフニウム化合物において配位数7および非常に頻繁に8を達成することができる。,