Hafnio: taikymas ir savybės

Pažintis su šio straipsnio leis skaitytojui sužinoti, kas yra hafnio (cheminis elementas), kurio naudojimas yra plačiai naudojamas žmogaus daugelyje sričių savo veiklą. Ir taip pat laikomos savybių cheminės ir fizikinės prigimties medžiagų, gamybos metodus ir buvimo planetoje, bus laikoma trumpa istorija apie šio elemento atradimas.

Kas yra hafnio

Hafnio - cheminis elementas periodinėje lentelėje. Saugomi ketvirtos grupės, šeštasis laikotarpis, atominis skaičius yra septyniasdešimt du. Remiasi paprastų medžiagų rūšį, turi didelio tankio ir aukštą lydymosi tašką, spalvą, sidabriškai baltas metalas. Hafnio gali egzistuoti dviejų modifikacijų. Pagal temperatūra apie 2016 Kelvinas tipo šešiakampio grotelių įtakos, surauginti allotropic pakeitimus į būseną kūno centre kubinių grotelės forma, kambario temperatūroje, ji turi kristalinę gardelę šešiakampio sistemos.

Nuo atidarymo elementas istorijos

Elemento atradimas įvyko 1923 metais, padarė savo Derd De Heshevi ir Dirk Coster. Jie galėjo prognozuoti Valence, ir įvairių kokybinių savybių hafnio remiantis Boro argumentavimo, kuris, savo ruožtu, analizavo prancūzas Jean Urbena, kurie tikėjo, kad jis atrado keltai darbas - naujas elementas. Tačiau vėliau paaiškėjo, kad keltai buvo nedidelio kiekio hafnio su lutetium ir iterbis mišinys.

Niels Bohr, studijuoja darbą ir naudojant jų veikloje kvantinės mechanikos skaičiavimai parodė, kad hafnio yra elemento analoginis numeriu 71 PTHE, ty cirkonio. Derd De Heshevi ir Dirk Koster sakė apie ieškant naujas elementas hafnio, pavadintas miesto, kuriame buvo padarytas atradimas, po naudojant rentgeno metodą, pakartotinai išnagrinėjo numeruotu Norvegija ir Grenlandija. Iš rentgeno difrakcijos linijų panašumo atradimas leido mokslininkams paskelbti naują X-dangus elemento atradimas.

Gavimo būdai ir pasaulio rezervų

Hafnio yra žemės plutoje, bet neturi savo naudingąsias iškasenas, o todėl, kad jis yra "draugas" cirkonio. Taškų HF rūdų apie 2,5%, o metinė gamybos yra apie septyniasdešimt tonų. Hafnio - gana brangi medžiaga, jos pagrindinė vieta yra koncentruotas Australijoje, Pietų Afrikoje, JAV, Indijoje ir Brazilijoje. Iš kur į sąrašą šalių atitinkamose vietose dėl Hf buvimą šalyje skaičių. Taip pat verta paminėti, kad Rusija ir Ukraina turi gana dideles atsargas šio metalo, pagrindinę sumą, kuri yra sutelkta tsirkonome, patenka ir Badeleitas.

fizinių savybių apibūdinimas

Dalis fizinių savybių hafnio buvo minėta pirmiau. Tai gali būti pridėta, kad tai metalas, kuris atsižvelgiant smulkiai sumaltus formą, tai yra beveik juodos spalvos. Lydosi 2233 laipsnių Celsijaus, virimo prasideda 4603 ^C. skerspjūvio gaudymo šiluminių neutronų yra labai didelė tipas. Cirkonio, hafnio, skirtingai, yra skyriuje trys eilėmis silpnesniu lygiu. Nors užfiksuoti HF lygus 115 barų, ne cirkonio jis tik apie 0,2 bar. Hafnio turi lygį, panašų į šilumos talpa germanio (Ge) yra nenormalus. specifinė šiluma viršūnė yra 60-80 Kelvinas. Neįmanoma paaiškinti bet kokį teoriją, susijusią su Huko jėgos, kurią sukelia į Einstein superpozicija funkcijų negalėjimo pateikti kreivė su daugiausiai.

cheminės savybės

Hafnio turi X-iCal varža yra daug stipresnis nei analogišku cirkonis. metalo pati yra gana didelė inercijos, kuris yra susietas su tam pasyvus tipo oksido plėvelės, kuri yra suformuota ant hafnio. Geriausiai Hf ištirpinama vandenilio fluorido rūgšties, vandenilio fluorido rūgštis, mišinio azoto rūgšties ir Karaļūdens. Esant aukštai temperatūrai, tai yra deginamas deguonies ir lauke pradeda oksiduotis. Gali prisijungti prie x-parametras reaguoja su halogenų. Ji turi hidrofobinės prigimties savybes.

Junginiai di- tri- ir keturvalenčio HF

Šiame elementas valentinės vertės yra kintama ir, remiantis įvairiomis reikšmėmis galimų x-mas grandĻi~, yra keletas svarbių hafnio junginiai, su kitomis medžiagomis.

Dvivalentės dibromidą hafnio yra tamsiai žalios spalvos. Esant 400 laipsnių Celsijaus temperatūros prasideda skaidymo procesą formuoti HF ir HfBr4. Pramonėje ekstrahuojamas disproporcionavimo HfBr3 vakuume pagal terminio poveikio.

Trivalentės HF atstovavo tribromidas (HfBr3) - medžiaga yra juoda ir mėlyna, gana kietas. Pagal temperatūros 400 laipsnių įtakos Celsijaus pradeda neproporcinga į du komponentus tetrabrombity dibrombidy ir hafnio. Metodas susideda gauti atkūrimo HfBr4 kaitinant vandenilį, pasirinktinai su aliuminio to.

Junginiai, kurių keturvalenčio hafnio susijęs gana didelį skaičių junginių, būtent HfO2 - ji dioksidas ir hidroksidui x XYZ formulės Hf (OH) 4. Iš karto yra tretrahlorid (HfCl4), tetrafluoridas (HfF4), tetrajodidas (HfI4) ir minėtas tetrabomid hafnio (HFBR), vis dar yra vandenilio fosfatų hafnio (Hf (HPO4) 2).

Naudojamas kasdieniame gyvenime ir bendraujant su medicinos

Hafnio randamas iš daugelio veiklos sričių žmonijos naudojimui. Tai dėl to, kad kokybės požymius, savybes, kurios daro tai nepakeičiamas medžiaga medžiaga sektorių žmogaus medžioklė, kariuomenės ir net branduolinės pramonės įvairovė įvairovė.

Taigi, kaip jūs naudojate hafnio? Į vaisto vartojimo - tai vienas iš daugelio variantų, kur galite naudotis metalo savybes. Nuo HF karbidų sunkiųjų, praktiškai nėra korozijai, jie gali būti naudojami stalo įrankiai gamybai naudojama gydytojų ir jų naudojimo iš rentgeno spindulių veidrodis gamybai.

Elementas su puikiomis savybėmis tiek cheminės ir fizinės prigimties - tai hafnio. Į titulinį naudojimas yra kaip radijo, radijo ir televizijos vamzdžiams gaminti medžiagą. Jis yra plačiai naudojamas metalurgijos pramonėje, siekiant skleisti kitų metalų geresnių fizikinių-techninė ir mechanines savybes. Hafnio taikymas taip pat yra X-dangus inžinerijos, bet retai naudojamas, nes jo trūkumo ir svarbesnių reikmėms.

Hafnio naudojimas karinio amato

Kaip dar galite naudoti hafnio? Iš apginklavimą naudojimas - dar viena žmogaus veiklos, kuri nėra išsamus, be šio elemento sfera. Oksidai, silicidai, boridai ir yra karbidai, hafnio yra labai ugniai atsparių junginiai, dėl šios priežasties, karinėje amato gali būti naudojamas kaip apsaugine danga. Taip pat labai sverhzharoprochnym, kuri leidžia HF ir junginius dalių, skirtų itin spartus lėktuvus ir raketas, ir erdvėlaivių gamyba.

Nuo 1998 buvo bandoma sukurti "įvairius hafnio bombą", remiantis izomeras 187m2Hf. Bet kaip mokslinių tyrimų ir bandymų idėja buvo nepriimtina rezultatas, tai yra dėl to, kad galimybių su dabartinių technologijų, kad būtų pasiekti perteklių energijos išsiskyrimą iš nuo izomero formos branduolys trūkumo.

Kita naudoja paprasta medžiaga HF

Branduolinės energijos, kartu su pirmiau minėtų sričių, tačiau dar didesniu skaičiumi taip pat naudojant hafnio. Kur šis metalas yra naudojamas? Dėl savo gebėjimo neutrono pagavos HF strypai yra pagaminti specializuoto stiklo ir keramikos reglamentą.

Be hafnio santykinai mažos darbo funkcija (3,53eV) ir dėl šios priežasties ji gali būti naudojama katodų ir elektronų prožektoriais gamybai. Dujų fazės branduolinių variklių reaktyvinis galima rasti boridai ir karbidų hafnio, tiksliau kai kurie iš struktūrinių elementų.

Hafnio net nustato taikymo elektros generatoriai termoelektroninės tipo gamybos ir dažnai randama jonų varikliais. Dėl HfO2 pagrindu yra dielektrikai, turintys dielektrinė konstanta aukštesnio lygio. Ateityje planuojama pakeisti visus įprasto silicio oksido mikroelektronikos apie HfO2 oksido. Šis pakeitimas padidins tankio elementų luste indeksą.

Apibendrinant galime pasakyti, kad hafnio, kurio naudojimas vyksta sektorių žmogaus veiklos įvairovė, pradedant ir baigiant kasdieniame karinių ir branduolinių, yra labai svarbus elementas. Tai labai didelė paklausa, o gamtoje metalo visada lydi cirkonio. Retumo ir jos charakteristikos nustatyti kokybės charakteristikas palyginti didelių sąnaudų.