Hafnium: aansoek en eienskappe

Kennismaking met hierdie artikel sal die leser in staat stel om uit te vind wat is hafnium (chemiese element), die gebruik van wat algemeen gebruik word deur 'n mens in baie gebiede van die aktiwiteit. En ook in ag geneem word eienskappe van die chemiese en fisiese aard van die materiaal, metodes van produksie en die teenwoordigheid op die planeet, sal oorweeg word 'n kort geskiedenis van die ontdekking van hierdie element.

Wat is hafnium

Hafnium - 'n chemiese element in die periodieke tabel. Gestoor in die vierde groep, die sesde tydperk, die atoomgetal is twee en sewentig. Verwys na 'n tipe van 'n eenvoudige stowwe, het 'n hoë digtheid en 'n hoë smeltpunt, kleur, silwerwit metaal. Hafnium kan bestaan in twee veranderinge. Onder die invloed van temperatuur van ongeveer 2016 Kelvin tipe seskantige rooster, ondergaan allotropiese veranderinge in 'n toestand liggaam-gesentreerde kubieke tralievenster vorm, teen kamertemperatuur, dit het 'n kristalrooster van seskantige stelsel.

Uit die geskiedenis van die opening element

Die ontdekking van die element plaasgevind in 1923, het sy Derd De Heshevi en Dirk Coster. Hulle was in staat om die valensie en verskeie kwalitatiewe eienskappe van hafnium gebaseer op Bohr se redenasie, wat op sy beurt, ontleed die werk van die Fransman Jean Urbena, wat geglo het dat hy die Kelte het ontdek voorspel - 'n nuwe element. Maar later het dit geblyk dat die Kelte was 'n mengsel van 'n klein hoeveelheid van hafnium met lutetium en ytterbium.

Niels Bohr, die bestudering van die werk en die gebruik van in hul aktiwiteite kwantummeganiese berekenings getoon dat hafnium is 'n analoog van die element op nommer 71 in P Die, naamlik sirkonium. Derd De Heshevi en Dirk Koster gesê oor die vind van 'n nuwe element hafnium, vernoem na die stad waar die ontdekking gemaak is, na die gebruik van X-straal-metode, herhaaldelik ontleed die sirkone Noorweë en Groenland. Die ontdekking van X-straaldiffraksie lyne van ooreenkoms het wetenskaplikes toegelaat om die ontdekking van 'n nuwe x-lug-element aan te kondig.

Metodes vir die voorbereiding en die wêreld se reserwes

Hafnium is in die aarde se kors, maar nie die eienaar van die minerale, maar omdat dit die "metgesel" van sirkonium. Aantal Hf in erts sowat 2,5%, en 'n jaarlikse produksie is ongeveer sewentig ton. Hafnium - 'n taamlik duur materiaal, is sy vernaamste plek gekonsentreer in Australië, Suid-Afrika, die VSA, Indië en Brasilië. Plek om 'n lys van die lande in die toepaslike plekke op die aantal teenwoordigheid Hf in die land. Dit is ook noemenswaardig dat Rusland en die Oekraïne het redelike groot reserwes van hierdie metaal, die skoolhoof bedrag van wat is gekonsentreer in tsirkonome, val en baddeleyite.

fisiese beskrywing

Deel van die fisiese eienskappe van hafnium is bogenoemde. Dit kan bygevoeg word, dat hierdie metaal, wat besig is om 'n fyn verdeelde vorm, is dit byna swart. Smelt by 2233 grade Celsius, kook begin by 4603 ^C. deursnit vir opname van termiese neutrone is baie hoog tipe. Sirkonium, hafnium, in teenstelling met, is die vlak van artikel drie ordes swakker. Tydens die opneem van Hf gelyk aan 115 bars, by sirkonium hy slegs sowat 0,2 bar. Hafnium het 'n soortgelyke vlak van hitte kapasiteit van germanium (Ge) is abnormaal. spesifieke hitte piek is by 60-80 Kelvin. Dit is onmoontlik om enige teorie wat verband hou met Hooke krag, wat veroorsaak word deur die onvermoë van Einstein superposisie van funksies aan 'n kromme met 'n maksimum verskaf verduidelik.

chemiese eienskappe

Hafnium het x-ical weerstand is baie sterker as die analoog sirkonium. metaal self het 'n redelik groot traagheid, wat geassosieer word met 'n passiewe tipe oksied film wat gevorm word op die hafnium. Beste Hf ontbind in fluoorsuur, fluoorsuur, mengsel van salpetersuur en aqua regia. Teen 'n hoë temperature, is dit verbrand in suurstof en buitelug begin oksideer. Kan aansluit by die x-parameter gereageer met halogene. Dit het die eienskappe van 'n hidrofobiese natuur.

Verbindings di- tri- en tetravalent Hf

In hierdie element valensie waarde is veranderlike en, in ooreenstemming met verskillende waardes van die aantal moontlike-x ing links, is daar verskeie belangrike hafnium verbindings met ander stowwe.

Divalente dibromide hafnium het 'n donker groen kleur. By 'n temperatuur van 400 grade Celsius begin die ontbinding proses om die Hf en HfBr4 vorm. In die bedryf onttrek disproporsionering HfBr3 in vacuo onder termiese invloed.

Trivalente Hf verteenwoordig tribromide (HfBr3) - die stof is pimpel en pers, redelik vaste. Onder die invloed van temperatuur van 400 grade Celsius begin om buitensporige in twee komponente tetrabrombity dibrombidy en hafnium. Die metode bestaan in die verkryging van herstel HfBr4 deur die verhitting in waterstof, opsioneel met die toevoeging van aluminium.

Verbindings van tetravalent hafnium betrekking redelike groot aantal verbindings, naamlik HfO2 - dit koolstofdioksied en 'n hidroksied x XYZ formule Hf (OH) 4. Onmiddellik tretrahlorid (HfCl4), tetrafluoried (HfF4), tetraiodide (HfI4) en die voorgenoemde tetrabomid hafnium (HfBr), daar is nog hydrogenphosphates hafnium (Hf (HPO4) 2).

Gebruik in die alledaagse lewe en kommunikasie met medisyne

Hafnium gevind in die gebruik van sy vele gebiede van die aktiwiteit van die menslike ras. Dit is te danke aan 'n verskeidenheid van kwaliteit eienskappe, eienskappe wat dit 'n onontbeerlike materiaal materiaal in 'n verskeidenheid van sektore van menslike jag, militêre en selfs kernbedryf maak.

So hoe kan jy hafnium gebruik? Die gebruik in medisyne - is een van baie opsies, waar jy die eienskappe van die metaal kan gebruik. Sedert Hf carbides van heavy-duty, prakties nie roes onderwerp, kan hulle gebruik word vir die vervaardiging van eetgerei gebruik word deur dokters en die gebruik daarvan in die vervaardiging van 'n X-straal-spieël.

Element met 'n uitstekende eienskappe van beide chemiese en fisiese aard - is hafnium. Die gebruik in die huis is dit as 'n materiaal vir die vervaardiging van radio, radio en televisie buise. Dit word wyd gebruik in die metallurgiese bedryf ten einde ander metale te dra beter fisies-tegniese en meganiese eienskappe. Hafnium aansoek lê ook in die x-lug ingenieurswese, maar word selde gebruik as gevolg van sy skaarsheid en die meer belangrike gebruike.

Die gebruik van hafnium in die militêre vaartuig

Hoe anders kan jy 'n hafnium gebruik? Die gebruik van wapens - is 'n ander gebied van menslike aktiwiteit, wat nie volledig wees sonder hierdie element. Oksiede, silicides, boriede en carbides van hafnium is hoogs vuurvaste verbindings, om hierdie rede, in militêre vaartuig kan gebruik word as 'n beskermende laag. Dit is ook uiters sverhzharoprochnym dat Hf en verbindings toelaat vir die vervaardiging van onderdele bedoel ultra vinnige vliegtuie en missiele, en ruimtetuig.

Sedert 1998, is pogings aangewend om 'n "hafnium bom", wat gebaseer is op die isomeer 187m2Hf skep. Maar as gevolg van navorsing en die toets van die idee was onhoudbaar, dit is te danke aan 'n gebrek aan geleenthede met die huidige tegnologie om die vrylating van 'n oormaat energie van die kern van die vorm van die isomeer bereik.

Ander gebruik eenvoudige stof Hf

In kernkrag, saam met die bogenoemde gebiede, maar selfs 'n groter aantal is ook met behulp van hafnium. Waar hierdie metaal word gebruik? As gevolg van sy vermoë om neutronvangs HF stokke gemaak vir die regulering van die gespesialiseerde glas en keramiek.

In hafnium relatief lae werkfunksie (3,53eV) en om hierdie rede kan dit gebruik word in die produksie van katodes en elektron gewere. Die radius van die gas-fase kern enjins kan gevind boriede en carbides van hafnium, en meer presies in 'n paar van die strukturele elemente.

Hafnium bevind selfs aansoek in die vervaardiging van elektriese kragopwekkers termioniese tipe en word dikwels gevind in ioon enjins. Op grond van HfO2 is diëlektrika 'n diëlektriese konstante hoër vlak. In die toekoms dit word beplan om al die gewone silikon oksied vervang in mikroëlektronika op HfO2 oksied. Hierdie vervanging sal die indeks van digtheid elemente op die chip verhoog.

Ten slotte kan ons sê dat die hafnium, die gebruik van wat plaasvind in 'n verskeidenheid van sektore van menslike aktiwiteit, begin en eindig met die alledaagse militêre en kern, is 'n uiters belangrike element. Dit is 'n baie hoë aanvraag, en die metaal in die natuur is altyd vergesel sirkonium. Die rariteit en sy eienskappe bepaal die gehalte kenmerke van relatief hoë koste.