Hafnijs: piemērošana un īpašības

Iepazīšanās ar šo rakstu ļaus lasītājam, lai uzzinātu, kāda ir hafnija (ķīmiskais elements), kuru izmantošana, ko cilvēks ir plaši izmanto daudzās jomās tās darbību. Un arī uzskata par īpašībām, ķīmisko un fizisko rakstura materiālu, ražošanas metodes un to, ka uz planētas, tiks uzskatīta īsa vēsture atklāšanas šā elementa.

Kas ir hafnija

Hafnijs - ķīmiskais elements periodiskās tabulas. Uzglabā ceturtajā grupā, sestais posms, atomu skaits ir septiņdesmit divi. Attiecas uz veidu vienkāršu vielu, ir augsta blīvuma un augstu kušanas temperatūru, krāsu, sudrabaini balta metāla. Hafnija var pastāvēt divas modifikācijas. Reibumā temperatūras aptuveni 2016 Kelvina tipa sešstūra režģis, kas ir bijuši pakļauti allotropic pārvēršas valsts iestāde centrētu režģa formā, istabas temperatūrā, tas ir kristāla režģis sešstūru sistēmu.

No vēstures atvēršanas elementa

No elementa atklāšana notika 1923. veicis Derd De Heshevi un Dirk Coster. Viņi varēja prognozēt Valence, un dažādas kvalitatīvās īpašības hafnija, pamatojoties uz Bohr argumentāciju, kas, savukārt, analizē darbu francūzis Jean Urbena, kurš uzskatīja, ka viņš atklājis ķeltus - jauns elements. Tomēr vēlāk izrādījās, ka ķelti bija maisījums neliela daudzuma hafnija ar lutēcija un Iterbijs.

Nils Bors, pētot darbu un izmantot savās darbībās kvantu mehānikas aprēķini parādīja, ka hafnija ir analogs elementa uz numuru 71, kas PTHE, proti, cirkonija. Derd De Heshevi un Dirk Kesters teica par atrastu jaunu elementu hafnijs, nosaukts par godu pilsētai, kurā atklājums tika veikts pēc tam, kad, izmantojot rentgenstaru metodi, atkārtoti analizēja zircons Norvēģiju un Grenlandi. Ar rentgenstaru difrakcijas līnijām līdzības atklājums ļāva zinātniekiem paziņot atklāt jaunu x-debess elements.

Metodes sagatavošanu un pasaules rezervēm

Hafnija atrodas zemes garozā, bet nepieder minerālu, bet tāpēc, ka tas ir "biedrs" cirkonija. Skaits Hf rūdas par 2,5%, un ikgadējais ražošanas apjoms ir aptuveni septiņdesmit tonnas. Hafnijs - diezgan dārgs materiāls, tās galvenais atrašanās vieta ir koncentrēta Austrālijā, Dienvidāfrikā, ASV, Indiju un Brazīliju. Atrašanās vieta uzskaitīt valstis attiecīgajās vietās skaitu Hf klātbūtni valstī. Ir arī vērts pieminēt, ka Krievija un Ukraina ir diezgan lielas rezerves šā metāla, kura pamatsumma ir koncentrēta tsirkonome, krīt un baddeleyite.

izskata apraksts

tika minēts iepriekš Daļa fizikālajām īpašībām hafnija. Tās var pievienot, ka šis metāls, kas ir ņemot smalki sadalīta forma, tas ir gandrīz melns. Kūst pie 2233 grādiem pēc Celsija, vārīšanās sākas 4603 ^C. šķērsgriezumu uztveršanas siltuma neitronu ir ļoti augsts veidu. Cirkonijs, hafnija, atšķirībā, ir līmenis sadaļas trim kārtām vājākas. Kaut notveršanā HF vienāds ar 115 bāriem, pie cirkonija viņš tikai par 0,2 bar. Hafnija ir līdzīga līmeņa siltuma jaudu germānija (Ge) ir neparasti. īpatnējais siltums virsotne ir 60-80 Kelvin. Tas ir iespējams izskaidrot jebkuru teoriju, kas saistīta ar Huks spēku, ko izraisa nespēja Einšteina pārklāšanās funkcijas, lai nodrošinātu līkni ar maksimāli.

ķīmiskās īpašības

Hafnija ir x-isks pretestība ir daudz spēcīgāka, nekā analogā cirkonija. metāls pati ir diezgan lielu inerci, kas ir saistīta ar pasīvo tipa oksīda plēvi, kas ir izveidota uz hafnija. Best Hf izšķīdina fluorūdeņražskābes, fluorūdeņražskābes, maisījuma slāpekļskābes un karaļūdens. Pie augstām temperatūrām, tas tiek sadedzināts skābekli un ārā sāk oksidēt. Var pievienoties x-parametrs reaģēja ar halogēna atomiem. Tā ir īpašības hidrofobo raksturs.

Compounds di- tri- un àetrvèrtìga HF

Šajā elementa valence vērtība ir mainīga, un, saskaņā ar dažādām vērtībām skaita iespējamo x-ing saites, ir vairāki svarīgi hafnija savienojumi ar citām vielām.

Divvērtīgos dibromīds hafnija ir tumši zaļā krāsā. Temperatūrā 400 grādiem pēc Celsija sākas sadalīšanās process, lai izveidotu HF un HfBr4. Rūpniecībā iegūti disproporcionēšana HfBr3 vakuumā ar siltuma ietekmē.

Trīsvērtīgā Hf pārstāv tribromide (HfBr3) - viela ir melns un zils, diezgan ciets. Reibumā temperatūras 400 grādi pēc Celsija sāk nesamērīgu divās daļās tetrabrombity dibrombidy un hafnija. Metode sastāv iegūšanā atgūšanas HfBr4 sildot ar ūdeņradi, pēc izvēles ar pievienojot alumīnija.

Savienojumi ar tetravalentas hafnija attiecas diezgan lielu skaitu savienojumu, proti, HfO2 - tas dioksīds un hidroksīds x XYZ formulu Hf (OH) 4. Nekavējoties tiek tretrahlorid (HfCl4), tetrafluoride (HfF4) saturošus stiklus, tetraiodide (HfI4) un iepriekš minētā tetrabomid hafnija (HFBR), tur ir vēl hidrogenfosfâtiem hafnijs (Hf (HPO4) 2).

Izmanto ikdienas dzīvē un komunikācijā ar medicīnu

Hafnija ir atrodams izmantošanā tās daudzās jomās darbības cilvēces. Tas ir saistīts ar dažādiem kvalitātes īpašībām, īpašībām, kas padara to par neaizstājamu materiāls materiāls dažādās nozarēs cilvēku medības, militāro un pat kodolenerģijas nozares.

Tātad, kā jūs izmantojat hafnija? Ar zāļu lietošanas dēļ - ir viena no daudzajām iespējām, kur var izmantot metāla īpašības. Tā HF karbīdu lieljaudas, praktiski nav pakļautas korozijai, tos var izmantot, lai ražotu galda piederumi ārsti un to izmantošanu ražošanā X-ray spoguli izmanto.

Elements ar lieliskajām īpašībām gan ķīmiskās un fiziskās īpašības - ir hafnija. Ar mājās lietot to kā materiālu ražošanā radio, radio un televīzijas caurulēm. To plaši izmanto metalurģijā, lai piešķirtu citiem metāliem labākas fizikāli-tehnisko un mehāniskās īpašības. Hafnijs pieteikums ir arī x-sky inženierzinātnēs, bet reti izmantots, jo tā trūkums un svarīgākajiem veidiem.

Par hafnija izmantošana militāro kuģi

Kā vēl jūs varat izmantot hafnija? Par apbruņošanu lietošana - ir vēl viena sfēra cilvēka darbības, kas nav pilnīga bez šī elementa. Oksīdi, silicīdi, borīdi un karbīdi hafnija ir ļoti ugunsizturīgo savienojumi, šī iemesla dēļ, militārajā kuģi var izmantot kā aizsargslāni. Tas ir arī ļoti sverhzharoprochnym kas ļauj HF un savienojumus, lai ražotu detaļas, kas paredzētas UltraFast lidmašīnas un raķetes, un kosmosa kuģi.

Kopš 1998. gada, mēģinājumi tika veikti, lai izveidotu "hafnija bumbu", kas balstīta uz izomēru 187m2Hf. Bet, kā rezultātā izpētes un testēšanas ideja bija nepārliecinošs, tas ir, jo trūkst iespēju ar pašreizējo tehnoloģiju, lai panāktu atbrīvošanu lieko enerģiju no kodolā formā izomēra.

Citi izmanto vienkāršu vielu HF

Kodolenerģijas kopā ar iepriekšminētajām jomām, bet vēl lielākam skaitam, arī izmantojot hafnija. Ja šis metāls tiek izmantots? Sakarā ar tā spēju neitronu uztveršanas HF stieņi tiek veikti regulēšanā specializēto stikla un keramikas par.

Jo hafnija salīdzinoši zemā darba funkciju (3,53eV), un šī iemesla dēļ to var izmantot ražošanā katodu un elektronstaru lielgabaliem. Ar gāzes fāzes kodolenerģijas dzinējiem strūklu, var atrast borīdi un karbīdiem hafnija, un, precīzāk, dažus strukturālo elementu.

Hafnijs pat atrod pieteikumu ražošanā elektrisko ģeneratoru termokatodu veida, un bieži atrodams jonu dzinējiem. Pamatojoties uz HfO2 ir dielektriķa kuriem dielektriskā konstante augstāku līmeni. Nākotnē tiek plānots nomainīt visas parastās silīcija oksīda mikroelektronika par HfO2 oksīda. Šī aizstāšana palielinās indeksu blīvuma elementiem mikroshēmā.

Nobeigumā, mēs varam teikt, ka hafnija, kuru izmantošana notiek dažādās cilvēka darbības jomās, sākot un beidzot ar ikdienas militāro un kodolenerģijas, ir ļoti svarīgs elements. Tas ir ļoti liels pieprasījums, un metāls dabā vienmēr pavada cirkonija. Retums un tās īpašības nosaka kvalitātes īpašības salīdzinoši augstas izmaksas.