Hafnium: matumizi na mali

Marafiki na makala hii itawezesha msomaji ya kujua nini ni hafnium (kemikali kipengele), matumizi ya ambayo ni sana kutumiwa na mtu katika maeneo mengi ya shughuli zake. Na pia kuchukuliwa tabia za kemikali na kimwili asili ya vifaa, mbinu za uzalishaji na upatikanaji kwenye sayari, yatazingatiwa historia fupi ya ugunduzi wa kipengele hiki.

hafnium ni

Hafnium - kipengele kemikali katika meza ya upimaji. Kuhifadhiwa katika kundi la nne, kipindi sita, idadi ya atomiki ni sabini na mbili. Inahusu aina ya vitu rahisi, ina wiani juu na juu ya kiwango myeyuko, rangi, FEDHA-nyeupe chuma. Hafnium zinaweza kuwepo kwa marekebisho mbili. Chini ya ushawishi wa joto la juu ya 2016 Kelvin aina hexagonal kimiani, baada ya kufanyiwa mabadiliko allotropic katika hali mwili-unaozingatia ujazo kimiani fomu, kwenye joto la kawaida, ina kioo kimiani ya mfumo hexagonal.

Kutokana na historia ya kipengele ufunguzi

ugunduzi wa kipengele ilitokea katika 1923, alifanya Derd yake De Heshevi na Dirk Coster. Waliweza kutabiri Valence, na sifa mbalimbali za ubora wa hafnium misingi ya hoja Bohr wa, ambayo, kwa upande wake, kuchambuliwa kazi ya Mfaransa Jean Urbena, aliyeamini kuwa alikuwa aligundua Celts - kipengele mpya. Hata hivyo, baadaye ikawa ni kwamba Celts walikuwa mchanganyiko wa kiasi kidogo cha hafnium na lutetium na ytterbium.

Niels Bohr, kusoma kazi na kutumia katika shughuli zao quantum hesabu mitambo ilionyesha kuwa hafnium ni mfano wa kipengele namba 71 katika PTHE, yaani zirconium. Derd De Heshevi na Dirk Koster alisema kuhusu kutafuta mpya kipengele hafnium, jina lake baada ya Mji ambao yaligunduliwa, baada ya kutumia X-ray Mbinu, kurudia kuchambuliwa zircons Norway na Greenland. ugunduzi wa laini X-ray diffraction kufanana imeruhusu wanasayansi kutangaza ugunduzi wa mwezi kipengele x-angani.

Mbinu kwa ajili ya maandalizi na hifadhi dunia

Hafnium ni katika mkusanyiko wa dunia, lakini haimiliki madini, lakini kwa sababu ni "rafiki" wa zirconium. Idadi ya Hf katika ores 2.5%, na uzalishaji wa kila mwaka ni kuhusu sabini tani. Hafnium - nyenzo badala ya gharama kubwa, eneo lake kuu ni kujilimbikizia katika Australia, Afrika Kusini, Marekani, India na Brazil. Location kuorodhesha nchi katika maeneo husika na idadi ya Hf uwepo nchini. Pia ni kutaja thamani ya kwamba Urusi na Ukraine kuwa na akiba kubwa ya haki ya chuma hii, kiasi kuu ya ambayo ni kujilimbikizia katika tsirkonome, maporomoko na baddeleyite thamani.

maelezo ya kimwili

Sehemu ya tabia za kimaumbile ya hafnium mara yaliyotajwa hapo juu. Hizi zinaweza kuongezwa, kwamba chuma hii, ambayo ni kuchukua chembechembe ndogo aina, ni karibu nyeusi. Melts kwenye nyuzi 2233 Celsius, mchemko huanza 4603 ^C. msalaba sehemu kwa kukamata ya nyutroni mafuta juu sana aina. Zirconium, hafnium, tofauti, ni ngazi ya sehemu amri tatu ya ukubwa dhaifu. Wakati ukamataji Hf sawa na baa 115, katika zirconium yeye tu kuhusu 0.2 bar. Hafnium ina kiwango sawa ya joto uwezo wa Gerimani (Mwa) si wa kawaida. maalum joto kilele ni saa 60-80 Kelvin. Haiwezekani kueleza nadharia yoyote kuhusiana na Hooke nguvu, ambayo ni unasababishwa na kutokuwa na uwezo wa Einstein superimposed kazi ya kutoa Curve kwa kiwango cha juu.

mali ya kemikali

Hafnium ina x-ical upinzani ina nguvu zaidi kuliko zirconium sawa. chuma yenyewe ina Inertia badala kubwa, ambayo ni kuhusishwa na passiv aina oxide filamu ambayo ni sumu juu hafnium. Best Hf kufuta katika asidi hidrofloriki, asidi hidrofloriki, mchanganyiko wa asidi nitriki na aqua regia. Kwa joto ya juu, ni combusted katika oksijeni na nje huanza oxidize. Unaweza kujiunga na x-parameter ilijibu kwa halojeni. Walikuwa na majumba ya asili hydrophobic.

Misombo di- Tri- na tetravalent Hf

Katika kipengele hiki thamani Valence ni kutofautiana na, kwa mujibu wa maadili mbalimbali ya idadi ya uwezekano wa viungo x-ing, kuna kadhaa misombo muhimu hafnium na dutu nyingine.

Divalent dibromidi hafnium ina giza rangi ya kijani. Kwenye joto la nyuzi 400 Celsius huanza mchakato kuoza na kuunda Hf na HfBr4. Katika sekta ya kuondolewa disproportionation HfBr3 katika vacuo chini ya ushawishi joto la mwili.

Trivalenti Hf kuwakilishwa tribromide (HfBr3) - Dutu ni nyeusi na bluu, pretty imara. Chini ya ushawishi wa hali ya joto ya digrii 400 Celsius kuanza mkubwa katika vipengele viwili tetrabrombity dibrombidy na hafnium. Mbinu lina katika kupata ahueni HfBr4 kwa kuchemsha katika hidrojeni, kwa hiari kwa kuongeza alumini.

Misombo ya tetravalent hafnium inahusiana idadi haki kubwa ya misombo, yaani HfO2 - ni kaboni na hidroksidi x XYZ formula Hf (OH) 4. Mara ni tretrahlorid (HfCl4), tetrafluoride (HfF4), tetraiodide (HfI4) na aforementioned tetrabomid hafnium (HfBr), kuna bado hydrogenphosphates hafnium (Hf (HPO4) 2).

Kutumika katika maisha ya kila siku na mawasiliano na dawa

Hafnium hupatikana katika matumizi ya maeneo yake mengi ya shughuli ya jamii ya wanadamu. Hii ni kutokana na aina ya sifa ya ubora, mali kwamba kufanya hivyo ni lazima vifaa vifaa mbalimbali katika sekta mbalimbali ya uwindaji wa binadamu, kijeshi na hata sekta ya nyuklia.

Hivyo ni jinsi gani unaweza kutumia hafnium? matumizi ya dawa - ni moja ya chaguzi nyingi, ambapo unaweza kutumia tabia za chuma. Tangu Hf carbides ya nzito-wajibu, kivitendo si chini ya kutu, wanaweza kutumika kwa ajili ya utengenezaji wa cutlery kutumiwa na madaktari na matumizi yao katika utengenezaji wa eksirei kioo.

Element na mali bora wa wote asili kemikali na kimwili - ni hafnium. matumizi ya nyumbani ni kama nyenzo katika utengenezaji wa zilizopo redio, redio na televisheni. Ni sana kutumika katika sekta metallurgiska ili kutoa vyuma nyingine bora physico-kiufundi na mitambo mali. Hafnium maombi pia ni katika uhandisi x-anga, lakini kutumika nadra kwa sababu ya uhaba wake na matumizi muhimu zaidi.

matumizi ya hafnium katika biashara kijeshi

Jinsi mwingine unaweza kutumia hafnium? matumizi ya kuwapatia silaha - ni nyanja nyingine ya shughuli za binadamu, ambayo si kamili bila ya kipengele hiki. Oksidi, silicides, borides na carbides ya hafnium ni yenye refractory misombo, kwa sababu hii, katika biashara ya kijeshi inaweza kutumika kama mipako ya kinga. Pia ni sana sverhzharoprochnym ambayo inaruhusu Hf na misombo kwa ajili ya uzalishaji wa sehemu lengo ultrafast ndege na makombora, na spacecraft.

Tangu mwaka 1998, jitihada zilifanywa ili kuunda "hafnium bomu", kulingana na isoma 187m2Hf. Lakini kutokana na utafiti na kupima wazo alikuwa halikubaliki, ni kutokana na ukosefu wa nafasi za na teknolojia ya sasa na kufikia utoaji wa nishati ya ziada kutoka msingi wa mfumo wa isoma.

Matumizi mengine rahisi Dutu Hf

Katika nguvu za nyuklia, pamoja na maeneo ya zilizotajwa hapo juu, lakini idadi kubwa zaidi pia wanatumia hafnium. Wapi chuma hii ni kutumika? Kwa sababu ya uwezo wake wa nutroni kukamatwa kwa Hf fimbo ni kwa ajili ya udhibiti wa kioo maalumu na keramik.

Katika hafnium duni kazi kazi (3,53eV) na kwa sababu hii inaweza kutumika katika uzalishaji wa cathodes na elektroni bunduki. ndege ya gesi awamu injini za nyuklia inaweza kupatikana borides na carbides ya hafnium, na kwa usahihi katika baadhi ya vipengele ya kimuundo.

Hafnium hata hupata maombi katika utengenezaji wa umeme jenereta thermionic aina na ni mara nyingi hupatikana katika injini ion. Juu ya msingi wa HfO2 ni dielectrics kuwa dielectric mara kwa mara kiwango cha juu. Katika siku za baadaye ni mipango ya kuchukua nafasi ya yote ya oxide kawaida silicon katika Microelectronics juu HfO2 oxide. badala Hii itaongeza index ya vipengele wiani juu ya Chip.

Kwa kumalizia tunaweza kusema kwamba hafnium, matumizi ya ambayo hufanyika katika aina mbalimbali za sekta za shughuli za binadamu, kuanzia na kumalizia na kijeshi ya kila siku na nyuklia, ni nyenzo muhimu sana. Hii ni mahitaji makubwa sana, na chuma katika asili daima ni akiongozana zirconium. rarity na sifa yake ya kuamua sifa ya ubora wa gharama ya juu kiasi.