Хафний: приложение и свойства

Запознаване с тази статия ще даде възможност на читателя да разбере какво е хафний (химичен елемент), използването на които е широко използван от човека в много области на своята дейност. И също така да се счита свойства на химически и физически естеството на материалите, методите за производство и наличието на планетата, ще се считат за кратка история на откриването на този елемент.

Какво е хафний

Хафний - химичен елемент в периодичната таблица. Съхранявана в четвъртата група, шестия период атомен номер е седемдесет и два. Отнася се до тип прости вещества, е с висока плътност и висока точка на топене, цвят, сребристо-бял метал. Хафний може да съществува в две модификации. Под въздействието на температура от около 2,016 тип Келвин шестоъгълна решетка, претърпели алотропна промени в състояние тяло центрирана кубична форма решетка, при стайна температура, тя има кристална решетка на шестоъгълна система.

Из историята на елемента на отваряне

Откриването на елемента настъпили през 1923 г., направена Derd му De Heshevi и Дирк Костер. Те са били в състояние да предскаже валентност, както и различни качествени характеристики на хафний въз основа на мотивите на Бор, който, от своя страна, се анализира работата на французина Жан Urbena, който смята, че е открил келтите - нов елемент. Въпреки това, по-късно се оказа, че келтите са смес от малко количество от хафний с лутетиев и итербий.

Niels Бор, изучаване на работа и използване в дейността квантовата механични изчисления показват, че хафний е аналог на елемента под номер 71 в PTHE, а именно цирконий. Derd De Heshevi и Дирк Костер каза за намиране на нов елемент хафний, кръстен на името на града, в който е направено откритието, след като се използва метод рентгенов, многократно анализирани циркони Норвегия и Гренландия. Откриването на рентгенова дифракция линии на сходство е позволил на учените да обявяват откритието на нов х-небе елемент.

Методите за получаване и световни резерви

Хафний е в земната кора, но не притежава минерала, но тъй като тя е "спътник" на цирконий. Брой на Hf в руди около 2.5%, а годишното производство е около седемдесет тона. Хафний - доста скъп материал, основната му място е концентрирана в Австралия, Южна Африка, САЩ, Индия и Бразилия. Местоположение към списъка с държави, в подходящите места за броя на Hf присъствие в страната. Важно е да се спомене, че Русия и Украйна имат доста големи запаси от този метал, сумата на главницата, която е съсредоточена в tsirkonome, пада и baddeleyite.

физическо описание

Част от физичните свойства на хафний е споменато по-горе. Това може да се добави, че този метал, който е като фино разделена форма, е почти черен. Се топи при 2233 градуса по Целзий, кипене започва при 4603 ^С напречно сечение на улавяне на топлинни неутрони е много висока тип. Цирконий, за разлика, е нивото на раздел три порядъка по-слаба. Докато улавяне Hf, равна на 115 бара, при цирконий той едва около 0,2 бара. Хафний има подобно ниво на топлинен капацитет на германий (Ge) е ненормално. специфична топлина връх е при 60-80 Келвин. Невъзможно е да се обясни всяка теория, свързана с Хук сила, която е причинена от неспособността на Айнщайн суперпозиция на функции за осигуряване на крива с максимум.

химични свойства

Хафний има х-тират съпротивление е много по-силна от аналогична циркония. самата метална има доста голяма инерция, което е свързано с филм оксид пасивен тип, който се формира на хафний. Най-Hf разтваря в флуороводородна киселина, флуороводородна киселина, смес на азотна киселина и царска вода. При високи температури, се изгаря в кислород и външен започва да се окисляват. Може да се присъедини към х-параметър взаимодейства с халогени. Той има свойствата на хидрофобен характер.

Съединения ди- три- и четиривалентен Hf

В тази стойност елемент валентността е променлива и, в съответствие с различни стойности на броя на възможните х-Ing връзки, има няколко важни хафний съединения с други вещества.

Двувалентен дибромид хафний е с тъмно зелен цвят. При температура от 400 градуса по Целзий започва процеса на разлагане да образуват високочестотния и HfBr4. В промишлеността екстрахира диспропорциониране HfBr3 във вакуум при термично влияние.

Тривалентна Hf представени трибромид (HfBr3) - веществото е черно и синьо, доста твърдо вещество. Под влияние на температура от 400 градуса по Целзий започва да несъразмерна на два компонента tetrabrombity dibrombidy и хафний. Методът се състои в получаване на възстановяване HfBr4 чрез нагряване в водород, евентуално с добавяне на алуминий.

Съединения с четиривалентен хафний отнася доста голям брой съединения, а именно НЮ2 - това диоксид и хидроксид х XYZ формула Hf (OH) 4. Веднага се tretrahlorid (HfCl4), тетрафлуорид (HfF4), тетрайодид (HfI4) и гореспоменатият tetrabomid хафний (HfBr), все още има хидрогенфосфати хафний (Hf (НРО 4) 2).

Използва се в ежедневието и комуникация с лекарство

Хафний се намира в използването на неговите много области на дейност на човешката раса. Това се дължи на различни качествени характеристики, свойства, които го правят незаменим материал материал в най-различни области на човешката лов, военни и дори ядрена индустрия правят.

Е, как да използвате хафний? Използването в медицината - е един от многото варианти, където можете да използвате свойствата на метала. Тъй като Hf карбиди на тежкотоварни, на практика не подлежат на корозия, те могат да бъдат използвани за производството на прибори за хранене, използвани от лекарите и тяхното използване в производството на огледало с рентгенови лъчи.

Елемент с отлични свойства както на химическата и физическата природа - е хафний. Използването в дома е като материал в производството на радио, радио и телевизионни тръби. Той се използва широко в производството на стомана, за да придаде други метали добри физико-технически и механични свойства. заявление хафний също е в инженеринга на х-небе, но рядко се използва, тъй като на неговия недостиг и по-важните приложения.

Използването на хафний в военно занаята

Как иначе може да използвате хафний? Използването на включване - е друга сфера на човешката дейност, която не е пълна без този елемент. Оксиди, силициди, бориди и карбиди на хафний са високо огнеупорни съединения, поради тази причина, във военната съдове може да се използва като защитно покритие. Също така е изключително sverhzharoprochnym която позволява Hf и съединения за производството на части, предназначени ултрабързи самолети и ракети и космически кораб.

От 1998 г. насам бяха направени опити да се създаде "хафний бомба", въз основа на изомер 187m2Hf. Но в резултат на научни изследвания и тестване на идеята е несъстоятелно, това се дължи на липсата на възможности с вече съществуващите технологии за постигане на освобождаването на излишната енергия от ядрото на формата на изомера.

Други използва прост вещество Hf

В ядрената енергия, заедно с посочените по-горе области, но още по-голям брой са също с помощта на хафний. Когато се използва този метал? Поради способността си да неутронна улавяне на ХФ пръчки са направени за регулиране на специализираната стъкло и керамика.

В хафний сравнително ниска работна функция (3,53eV) и поради тази причина може да се използва в производството на катоди и електронни прожектора. Струята на газова фаза ядрени двигатели може да се намери бориди и карбиди на хафний, и по-специално в някои от структурните елементи.

Хафний дори намира приложение при производството на електрически генератори катод тип и е често срещан в йонни двигатели. Въз основа на НЮ2 са диелектрици, които имат диелектрична константа по-високо ниво. В бъдеще се планира да замени всички обичайни силициев оксид в микроелектрониката за НЮ2 оксид. Тази замяна ще се увеличи на индекса на елемента плътност в чипа.

В заключение можем да кажем, че хафний, използването на който се провежда в най-различни области на човешката дейност, като се започне и завършва с ежедневието военни и ядрени, е изключително важен елемент. Това е много голямо търсене, и метала в природата винаги е придружен цирконий. Редките и неговите характеристики определят качествените характеристики на сравнително висока цена.