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 |
Show more, including: Heats, Energies, Oxidation,
Reactions, Compounds, Radii, Conductivities
| 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 |
| Polarizability volum | 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.,2 W m-1 K-1 |
| Elektrisk ledningsevne | 3.4 x 106 S m-1 |
| Frysing/Smeltepunkt: | 2230 oC, 2503 K |
Hafnium metall er en sølv farge. Det vises vanligvis ganske grått på grunn av oksid laget den danner i luften. Hafnium pulver, uten oksid laget, kan antennes spontant i luft. Bildet Ref., (1)
Oppdagelsen av Hafnium
Hafnium eksistens var opprinnelig spådd av russiske kjemiker Dmitri Mendeleev. I hans 1869 bok «Periodisk Lov av Kjemiske Elementer» han forutså eksistensen av et element med lignende egenskaper, men som er tyngre enn titan og zirkonium.
I 1911, Georges Urbain, oppdageren av sjeldne lutetium, trodde han hadde oppdaget element 72 under hans spektral analyse av sjeldne jordarter. Han kalte det nye elementet celtium, men tre år senere ble det vist seg å være en blanding av allerede oppdaget lanthanides., (2)
I 1921, Neils Bohr foreslått å ungarske kjemiker Georg von Hevesy å se etter det manglende elementet i zirkonium malm. (3) i Henhold til bohrs quantum theory of atom-strukturen, disse metaller ville ha lignende kjemiske egenskaper, så det var en god sjanse for at de ville bli funnet i den samme malm.
Følgende bohrs råd, Hevesy og nederlandsk fysiker Dirk Coster oppdaget hafnium i 1923 ved hjelp av x-ray-spektroskopi for å analysere zirkonium malm.
Anton Eduard van Arkel og Jan Hendrik de Boer oppdaget en metode for å produsere høy renhet hafnium i 1925., Hafnium tetraiodide (HfI4) er blitt brutt ned på en hvit varm tungsten filament å skape en krystall bar ren hafnium. Dette er kjent som krystall bar prosessen.
elementet ble kalt Hafnium etter det latinske navnet «Hafnia,» mening København, byen hvor elementet ble oppdaget.
krystallstruktur av hafnium carbide (HfC)., Dette er den mest ildfast (varmebestandig) sammensatte kjent av to elementer i forholdet 1:1.
Hafnium er brukt i den kjernefysiske reaktoren kontrollstaver i atomubåter
Hvit hafnium (IV) oksid (HfO2). Hafnium oksid basert forbindelser blir introdusert i silisium sjetonger til å produsere mindre, høy ytelse prosessorer med forbedret energieffektivitet.,
Utseende og Egenskaper
Skadelige effekter:
Hafnium regnes for å være ikke-giftig. I pulverisert form det er pyrophoric (kan antennes spontant).
Egenskaper:
Hafnium er et skinnende, sølvblank, formbart metall.
Kjemisk den er lik zirkonium.
Når tilgjengelig i forbindelser, hafnium finnes for det meste i oksidasjon tilstand IV.
Hafnium motstår korrosjon på grunn av dannelsen av en nox-film på synlige flater.
Det er upåvirket av alle syrer (bortsett fra hydrogen fluor) og alle baser.,
Hafnium reagerer med halogener å danne tetrahalides, og ved høye temperaturer det reagerer med karbon, boron, nitrogen, oksygen, silisium og svovel.
Bruker av Hafnium
Hafnium brukes for kjernefysiske reaktoren kontroll stenger på grunn av sin evne til å absorbere nøytroner og sin gode mekaniske og rustbeskyttende egenskaper. Dette er i fullstendig kontrast til zirkonium, som selv er kjemisk er svært lik hafnium, er veldig dårlig på å absorbere nøytroner., Zirkonium er derfor brukt i kledning (ytre lag) drivstoff stenger gjennom som det er viktig at nøytroner kan reise lett.
Hafnium er også brukt i fotografiske flash-pærer, lyspære filamenter, og i elektronisk utstyr som katoder og kondensatorer.
Hafnium legeringer med flere andre metaller, for eksempel jern, niob, tantal og titan.
Hafnium-niob-legeringer, for eksempel, er varmebestandig og brukes i romfart programmer, for eksempel raketten motorer.,
Hafnium carbide brukes til line høy temperatur ovner / kilns på grunn av sin ildfast egenskaper (det som ikke smelter ved høye temperaturer).
Hafnium-baserte forbindelser brukes i gate isolatorer i 45 nm generasjon av integrerte kretser for datamaskiner.
Hafnium oksid-baserte forbindelser blir introdusert i silisium-baserte chips til å produsere mindre, mer energieffektive og ytelse pakket prosessorer(4).
Overflod og Isotoper
Overflod jordskorpen: 3.3 deler per million etter vekt, 0.,4 deler per million av føflekker
Overflod solsystemet: 1 del per milliard av vekt, 0.01 deler per milliard av føflekker
Kostnad, rent: $120 per 100g
Kostnad, bulk: $ per 100g
Kilde: Hafnium finnes ikke fritt i naturen, men er funnet i de fleste zirkonium mineraler i en konsentrasjon på mellom én og fem prosent. Kommersielt, hafnium produseres som et biprodukt av zirkonium raffinering. Dette er gjort ved hjelp av Kroll Prosess, redusere koltetraklorid med magnesium eller med natrium.,
– >
- Photo av Deglr6328
- Per Enghag, Encyclopedia av Elementene: Tekniske Data – Historie – Behandling – Programmer, 2008, John Wiley & Sønner, p527.
- Bob Weintraub, George De Hevesy (1885 1966) (pdf-dokument).
- Aile Tamm, Atomic Layer Deponering Av Høy Permittivity Isolatorer Fra Syklopentadienyl-Basert Forløpere, 2010, Tartu University Press, p18.,
Sitere denne Siden
For online skuffer, må du kopiere og lime inn én av følgende:
<a href="https://www.chemicool.com/elements/hafnium.html">Hafnium</a>
eller
<a href="https://www.chemicool.com/elements/hafnium.html">Hafnium Element Facts</a>
Hvis du sitere denne siden i et faglig dokument, kan du bruke følgende MLA-kompatibel sitat:
"Hafnium." Chemicool Periodic Table. Chemicool.com. 17 Oct. 2012. Web. <https://www.chemicool.com/elements/hafnium.html>.