The chemical element hafnium is classed as a transition metal . It was discovered in 1923 by Georg von Hevesy and Dirk Coster.
Data Zone
| Classification: | Hafnium is a transition metal |
| Color: | silvery |
| Atomic weight: | 178.,49 |
| State: | solid |
| Melting point: | 2230 oC, 2503 K |
| Boiling point: | 4600 oC, 4873 K |
| Electrons: | 72 |
| Protons: | 72 |
| Neutrons in most abundant isotope: | 108 |
| Electron shells: | 2,8,18,32,10,2 |
| Electron configuration: | 4f14 5d2 6s2 |
| Density @ 20oC: | 13.,2 g/cm3 |
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| Atomic volume: | 13.6 cm3/mol |
| Structure: | hcp: hexagonal close pkd |
| Hardness: | 5.5 mohs |
| Specific heat capacity | 0.14 J g-1 K-1 |
| Heat of fusion | 27.2 kJ mol-1 |
| Heat of atomization | 621 kJ mol-1 |
| Heat of vaporization | 575.,0 kJ mol-1 |
| 1st ionization energy | 658.5 kJ mol-1 |
| 2nd ionization energy | 1440 kJ mol-1 |
| 3rd ionization energy | 2250 kJ mol-1 |
| Electron affinity | 178 kJ mol-1 |
| Minimum oxidation number | 0 |
| Min. common oxidation no. | 0 |
| Maximum oxidation number | 4 |
| Max. common oxidation no. | 4 |
| Electronegativity (Pauling Scale) | 1.,3 |
| 편광성 볼륨 | 16.,none |
| Oxide(s) | HfO2 |
| Hydride(s) | HfH2 |
| Chloride(s) | HfCl4 |
| Atomic radius | 155 pm |
| Ionic radius (1+ ion) | – |
| Ionic radius (2+ ion) | – |
| Ionic radius (3+ ion) | – |
| Ionic radius (1- ion) | – |
| Ionic radius (2- ion) | – |
| Ionic radius (3- ion) | – |
| Thermal conductivity | 23.,2W m-1K-1 |
| 전기 전도도 | 3.4x106S m-1 |
| 냉동/녹는 점: | 2230oC, 2503K |
하프늄 금속은 색입니다. 그것은 일반적으로 공기 중에 형성되는 산화물 층 때문에 오히려 회색으로 나타납니다. 산화물 층이없는 하프늄 분말은 공기 중에 자발적으로 발화 할 수 있습니다. 이미지 심판., (1)
의 발견을 하프늄
하프늄의 존재이었다 원래 예측에 의해 러시아의 화학자 드미트리 멘델레예프. 에서 자신의 1869 책”정기적인 법률의 화학적 요소들을”그는 예측된 요소의 존재를와 유사한 속성이지만,그보다 무거운 티타늄과 지르코늄.
1911 년 희토류 루테튬의 발견자인 조르쥬 어뱅(Georges Urbain)은 희토류 스펙트럼 분석 중에 원소 72 를 발견했다고 생각했다. 그는이 새로운 원소를 셀티움이라고 불렀지 만,3 년 후 이미 발견 된 란타 니드가 혼합 된 것으로 나타났습니다., (2)
1921 년 Neils Bohr 은 헝가리의 화학자 Georg von Hevesy 에게 지르코늄 광석에서 누락 된 원소를 찾도록 제안했습니다. (3)에 따라 단점의 양자이론의 원자구조,이러한 금속 유사한 화학적 특성,그래서 거기에 좋은 기회에 그들은 것을 발견에서 동일한 광석.
Bohr 의 조언에 따라 Hevesy 와 네덜란드의 물리학 자 Dirk Coster 는 지르코늄 광석을 분석하기 위해 x 선 분광법을 사용하여 1923 년 하프늄을 발견했습니다.
Anton Eduard van Arkel 과 Jan Hendrik de Boer 는 1925 년에 고순도 하프늄을 생산하는 방법을 발견했습니다., Hafnium tetraiodide(HfI4)는 순수한 hafnium 의 결정 막대를 만드는 백색 뜨거운 텅스텐 필라멘트에 궤란됩니다. 이것은 크리스탈 바 프로세스로 알려져 있습니다.
이 원소는 원소가 발견 된 도시인 코펜하겐을 의미하는 라틴어 이름’Hafnia’다음에 Hafnium 이라고 불 렸습니다.
의 결정 구조를 하프늄 탄화규소(HfC)., 이것은 1:1 비율로 두 가지 요소로 알려진 가장 내화(내열성)화합물입니다.
하프늄에서 사용되는 원자로 통제 막대에서 핵 잠수함
화이트 하프늄(IV)산화물(HfO2). 하프늄 산화물 기반의 화합물에 도입되는 실리콘 칩을 생산하는 작은,고성능 프로세서 개선된 에너지 효율을 자랑합니다.,
외관과 특성
유해 효과:
하프늄이 아닌 것으로 간주됩성이 있습니다. 분말 형태로는 발열 성입니다(자발적으로 발화 할 수 있음).
특성:
하프늄은 광택,은빛,연성 금속입니다.
화학적으로 지르코늄과 유사합니다.
경우에 존재하는 화합물,하프늄 대부분 존재하에서 산화 상태 IV.
하프늄 저항하는 부식으로 인해 형성하는 산화물 필름에 노출된 표면이 있습니다.
모든 산(불화 수소 제외)과 모든 알칼리의 영향을받지 않습니다.,
하프늄과 반응의 할로겐을 형성 tetrahalides,그리고 높은 온도에서 그와 반응하여,탄소,붕소,질소,산소,실리콘 및 유황입니다.
사용 하프늄
하프늄 사용에 대한 원자로 통제 막대기 때문에 그것의 중성자를 흡수하는 기능과는 그것의 좋은 기계와 부식 저항 자질입니다. 이것은 비록 화학적으로 하프늄과 매우 유사하지만 중성자를 흡수하는 데 매우 열악한 지르코늄과는 완전히 대조적입니다., 따라서 지르코늄은 중성자가 쉽게 여행 할 수있는 것이 중요한 연료봉의 클래딩(외층)에 사용됩니다.
하프늄은 사진 플래시 전구,전구 필라멘트 및 음극 및 커패시터로서의 전자 장비에도 사용됩니다.
철,니오브,탄탈륨 및 티타늄과 같은 여러 다른 금속과의 하프늄 합금.
예를 들어 하프늄-니오브 합금은 내열성이며 우주 로켓 엔진과 같은 항공 우주 응용 분야에 사용됩니다.,
하프늄 탄화물에 사용되는 고온 용광로/가마으로 인해 다루기 힘든 속성을(그것은 녹지 않는 높은 온도에서).
하프늄 기반 화합물은 컴퓨터 용 집적 회로의 45nm 생성에서 게이트 절연체에 사용됩니다.
하프늄 산화물 기반의 화합물에 도입되는 실리콘 기반 칩을 생산하는 작은,더 많은 에너지 효율 및 성능을 포장하는 프로세서(4).
풍부함과 동위 원소
풍부함 지구의 지각:백만 중량 당 3.3 부,0.,4 백만분에 의해 몰
풍부한 태양열 시스템:1 일부 per billion by weight,0.01parts per billion by 몰
비용,순수:$120per100g
비용,대량:$100g 당
출처:하프늄이 발견되지 않는 자연 속에서 자유롭지만 대부분에서 발견되는 지르코늄의 미네랄 농도로 하나 사이에 다섯%입니다. 상업적으로,하프늄은 지르코늄 정제의 부산물로 생산됩니다. 이것은 마그네슘으로 또는 나트륨으로 사염화물을 감소시키는 크롤 공정을 사용하여 수행됩니다.,
- 사진에 의해 Deglr6328
- 당 Enghag,백과사전의 요소 기술적 데이터 기록 처리–응용 프로그램,2008,John Wiley&아들들 p527.
- Bob Weintraub,George De Hevesy(1885 1966)(pdf 문서).
- Aile Tamm,시클로 펜타 디에 닐 계 전구체로부터의 고 유전율 절연체의 원자 층 증착,2010,Tartu University Press,p18.,
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"Hafnium." Chemicool Periodic Table. Chemicool.com. 17 Oct. 2012. Web. <https://www.chemicool.com/elements/hafnium.html>.