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Hafnium: application et propriétés

Familiarisation avec cet article permettra au lecteur de savoir ce qui est hafnium (élément chimique), dont l'utilisation est largement utilisé par l'homme dans de nombreux domaines de son activité. Et propriétés également être considérée comme de la nature chimique et physique des matériaux, des méthodes de production et de la présence sur la planète, sera considérée comme une brève histoire de la découverte de cet élément.

Qu'est-ce que hafnium

Hafnium – un élément chimique dans le tableau périodique. Stocké dans le quatrième groupe, la sixième période, le numéro atomique est de soixante-douze. Se réfère à un type de substances simples, présente une densité élevée et point de fusion élevé, la couleur, le métal blanc argenté. Hafnium peut exister dans deux modifications. Sous l'influence de la température d'environ 2016 Kelvin de type réseau hexagonal, ayant subi des modifications allotropiques en une forme de réseau cubique centrée sur le corps de l'état, à la température ambiante, il a un réseau cristallin du système hexagonal.

De l'histoire de l'élément d'ouverture

La découverte de l'élément a eu lieu en 1923, a fait ses derd De Heshevi et Dirk Coster. Ils ont pu prédire la valence, et diverses caractéristiques qualitatives de hafnium basé sur le raisonnement de Bohr, qui, à son tour, a analysé le travail du Français Jean Urbena, qui a cru qu'il avait découvert les Celtes – un nouvel élément. Cependant, par la suite il est apparu que les Celtes étaient un mélange d'une petite quantité de hafnium avec lutétium et ytterbium.

Niels Bohr, l'étude du travail et d'utiliser dans leurs activités calculs de mécanique quantique a montré que l'hafnium est un analogue de l'élément au numéro 71 dans pLes, à savoir le zirconium. Derd De Heshevi et Dirk Koster a dit de trouver un nouveau élément hafnium, du nom de la ville où la découverte a été faite, après avoir utilisé la méthode des rayons X, a analysé à plusieurs reprises les zircons Norvège et le Groenland. La découverte des raies de diffraction des rayons X de similitude a permis aux scientifiques d'annoncer la découverte d'un nouvel élément x-ciel.

Les méthodes de préparation et réserves mondiales

Hafnium est dans la croûte terrestre, mais ne possède pas le minéral, mais parce qu'il est le « compagnon » de zirconium. Nombre de Hf dans les minerais environ 2,5%, et la production annuelle est d'environ soixante-dix tonnes. Hafnium – un matériau assez cher, son emplacement principal est concentrée en Australie, Afrique du Sud, Etats-Unis, l'Inde et le Brésil. Situation à la liste des pays dans les endroits appropriés sur le nombre de présence Hf dans le pays. Il est également intéressant de mentionner que la Russie et l'Ukraine ont assez grandes réserves de ce métal, le montant principal est concentrée dans tsirkonome, les chutes et baddaleyite.

Description physique

Une partie des propriétés physiques de hafnium a été mentionné ci-dessus. Ceux-ci peuvent être ajoutés, que ce métal, qui prend une forme finement divisée, il est presque noir. Fond à 2233 degrés Celsius, l' ébullition commence à 4603 C. section transversale de capture de neutrons thermiques est de type très élevé. Zirconium, hafnium, à la différence, est le niveau de l'article trois ordres de grandeur plus faible. Lors de la capture Hf égale à 115 bars, dans zirconium il seulement environ 0,2 bar. Hafnium a un niveau de capacité calorifique du germanium (Ge) est anormal. pic de chaleur spécifique est à 60-80 Kelvin. Il est impossible d'expliquer toute théorie liée à la force Hooke, qui est causée par l'incapacité de superposition des fonctions Einstein pour fournir une courbe avec un maximum.

propriétés chimiques

Hafnium a une résistance à x-ical est beaucoup plus forte que le zirconium analogue. métal lui-même a une inertie assez importante, qui est associée à un film d'oxyde de type passif qui est formée sur l'hafnium. Meilleur Hf dissoudre dans de l'acide fluorhydrique, l'acide fluorhydrique, un mélange d'acide nitrique et de l'eau régale. A des températures élevées, il est brûlé dans l'oxygène et commence à s'oxyder en plein air. Peut rejoindre le x-paramètre a réagi avec les halogènes. Il a les propriétés d'un caractère hydrophobe.

Les composés di-, tri- et tétravalent Hf

Dans cet élément valeur de valence est variable et, conformément aux différentes valeurs du nombre de liens possibles x-ing, il y a plusieurs composés de hafnium importantes avec d'autres substances.

hafnium bivalents dibromure a une couleur vert foncé. A une température de 400 degrés Celsius commence le processus de décomposition pour former le Hf et HfBr4. Dans l'industrie dismutation extrait HfBr3 sous vide sous l'influence thermique.

Hf trivalent représenté tribromure (HfBr3) – la substance est le noir et le bleu, assez solide. Sous l'influence de la température de 400 degrés Celsius commence à disproportionnée en deux composantes tetrabrombity dibrombidy et hafnium. Le procédé consiste à obtenir la récupération HfBr4 par chauffage dans de l'hydrogène, éventuellement avec addition d'aluminium.

Les composés de hafnium tétravalent rapporte assez grand nombre de composés, à savoir HfO2 – ce dioxyde et un hydroxyde x XYZ formule Hf (OH) 4. Immédiatement sont tretrahlorid (HfCl4), le tétrafluorure (HfF4), tétraiodure (HfI4) et le hafnium tetrabomid précité (HFBR), il est encore hydrogénophosphates hafnium (Hf (HPO4) 2).

Utilisé dans la vie quotidienne et de la communication avec la médecine

Hafnium se trouve dans l'utilisation de ses nombreux domaines d'activité de la race humaine. Cela est dû à une variété de caractéristiques de qualité, les propriétés qui en font un matériau de matériau indispensable dans divers secteurs de la chasse humaine, militaire et même l'industrie nucléaire.

Alors, comment utilisez-vous hafnium? L'utilisation en médecine – est l'une des nombreuses options, où vous pouvez utiliser les propriétés du métal. Depuis carbures de Hf lourds, pratiquement non soumis à la corrosion, ils peuvent être utilisés pour la fabrication de couverts utilisés par les médecins et leur utilisation dans la fabrication d'un miroir à rayons X.

Elément avec d'excellentes propriétés à la fois la nature chimique et physique – est hafnium. L'utilisation à la maison, il est en tant que matériau pour la fabrication de la radio, des tubes de radio et de télévision. Il est largement utilisé dans l'industrie métallurgique afin de conférer d'autres métaux de meilleures propriétés physico-techniques et mécaniques. application est également Hafnium dans l'ingénierie x-ciel, mais est rarement utilisé en raison de sa rareté et les utilisations les plus importantes.

L'utilisation de hafnium dans le métier militaire

Comment pouvez-vous utiliser un hafnium? L'utilisation de l'armement – est une autre sphère de l'activité humaine, qui n'est pas complet sans cet élément. Des oxydes, des siliciures, des borures et carbures de hafnium sont des composés très réfractaires, pour cette raison, dans l'artisanat militaire peut être utilisé comme un revêtement protecteur. Il est également extrêmement sverhzharoprochnym qui permet Hf et des composés pour la production de pièces avions et des missiles destinés ultrarapides, et d'engins spatiaux.

Depuis 1998, des tentatives ont été faites pour créer une « bombe hafnium », basée sur l'isomère 187m2Hf. Mais à la suite de recherches et d'essais, l'idée était intenable, il est en raison du manque d'opportunités avec les technologies actuelles pour parvenir à la libération de l'excès d'énergie à partir du noyau de la forme de l'isomère.

D'autres utilisations simples substance Hf

Dans l'énergie nucléaire, ainsi que les domaines mentionnés ci-dessus, mais un plus grand nombre encore sont également en utilisant hafnium. Lorsque ce métal est utilisé? En raison de sa capacité à capturer des neutrons de tiges Hf sont faites pour la régulation du verre et de la céramique spécialisée.

En fonction de hafnium de travail relativement faible (3,53eV) et pour cette raison, il peut être utilisé dans la production de cathodes et des canons à électrons. Le jet peut être trouvé de moteurs nucléaires en phase gazeuse borures et carbures de hafnium, et plus précisément dans une partie des éléments structurels.

Hafnium trouve même application dans la fabrication de générateurs électriques de type thermo-ionique et se trouve souvent dans les moteurs ioniques. Sur la base de HfO2 sont ayant un niveau diélectriques plus constante diélectrique. Dans l'avenir, il est prévu de remplacer tout l'oxyde de silicium habituellement en microélectronique sur l'oxyde HfO2. Ce remplacement augmentera l'index des éléments de densité sur la puce.

En conclusion, nous pouvons dire que le hafnium, dont l'utilisation a lieu dans divers secteurs de l'activité humaine, en commençant et se terminant avec les militaires de tous les jours et le nucléaire, est un élément extrêmement important. Ceci est une très forte demande, et le métal dans la nature est toujours accompagné du zirconium. La rareté et ses caractéristiques déterminent les caractéristiques de qualité de coût relativement élevé.