Hafnium on alkuaine, jonka ennakoi Mendelejev (jaksollisen fame) ennen kuin se todella löydettiin. Tässä on kokoelma hauskoja ja mielenkiintoisia faktoja hafniumista, samoin kuin alkuaineen vakioatomitiedot.
Hafnium-elementti
Tuore, puhdas hafnium on metalli, jolla on kirkas, hopeinen kiilto. Kuitenkin hafnium hapettuu muodostaa kaunis sateenkaarivärinen pintavaikutus.
Mendeleev ennusti hafniumin olemassaoloa raportissa, jonka hän laati vuonna 1869. Se oli yksi kahdesta ei-radioaktiivisesta elementistä, joita uskottiin olevan olemassa, mutta joita ei varmennettu. Georg von Hevesy ja Dirk Coster löysivät sen lopulta vuonna 1923 röntgenkuvauksella spektroskopia sirkoniummalminäytteessä. Elementinimi kunnioittaa löytökaupunkiaan (Hafnia on Kööpenhaminan vanha nimi).
Kuten saatat odottaa, hafniumia ei löydy luonnosta. Sen sijaan se muodostaa yhdisteitä ja seoksia. Koska kahdella metallilla on samanlainen esiintyminen ja ominaisuudet, hafniumia on erittäin vaikea erottaa toisistaan zirkonium. Suurimmassa osassa hafniummetallia on jonkin verran zirkoniumin saastumista. Vaikka hafniumia löytyy malmeista (pääasiassa zirkonista ja baddeleyiitistä), se ei ole yhtä reaktiivinen kuin useimmat siirtymämetallit.
Kun hafnium jauhetaan, lisääntynyt pinta-ala parantaa sen reaktiivisuutta. Jauhemainen hafnium syttyy helposti ja voi räjähtää.
Hafnium löytyy käytöstä seostavana aineena raudalle, titaanille, niobiumille ja tantaalille. Sitä löytyy integroiduissa piireissä, tyhjöputkissa ja hehkulampuissa. Hafniumia käytetään ydinreaktoreissa, pääasiassa ydinvoiman ohjaustankoina, koska hafnium on poikkeuksellisen tehokas neutronien absorboija. Tämä on yksi merkittävä ero hafniumin ja sen sisaryhmän zirkoniumin välillä - zirkonium on olennaisesti läpinäkyvä neutroneille.
Puhtaassa muodossa oleva hafnium ei ole erityisen myrkyllinen, mutta se on terveydelle vaarallinen, etenkin hengitettynä. Hafniumyhdisteitä tulee käsitellä varoen, samoin kuin kaikkia siirtymämetalliyhdisteitä, koska ioniset muodot voivat olla vaarallisia. Hafniiniyhdisteiden vaikutuksista eläimiin on tehty vain rajoitetusti. Ainoa tiedetään, että hafniumilla on yleensä a valenssi 4: stä.
Hafniumia löytyy jalokivistä zirkonista ja granaatista. Granaatissa olevaa hafniumia voidaan käyttää geokronometrinä, mikä tarkoittaa, että sitä voidaan käyttää ajan tasalla oleviin metamorfisiin geologisiin tapahtumiin.
Hafnium-atomitiedot
Elementin nimi: hafnium
Hafnium-symboli: hf
Atominumero: 72
Atomipaino: 178.49
Alkuaineluokitus:Siirtymämetalli
Elektronikonfiguraatio: [Xe] 4f14 5d2 6s2
Löytö: Dirk Coster ja Georg von Hevesy 1923 (Tanska)
Nimen alkuperä: Hafnia, Kööpenhaminan latinalainen nimi
Tiheys (g / cm3): 13.31
Sulamispiste (K): 2503
Kiehumispiste (K): 5470
Ulkomuoto: hopeinen, taottava metalli-
Atomisäde (pm): 167
Atomimäärä (cc / mol): 13.6
Kovalenttisäde (pm): 144
Ionic Säde: 78 (+ 4e)
Ominaislämpö (@ 20 ° C J / g mol): 0.146
Fuusio lämpö (kJ / mol): (25.1)
Haihtumislämpö (kJ / mol): 575
Pauling-negatiivisuusluku: 1.3
Ensimmäinen ionisoiva energia (kJ / mol): 575.2
Hapetustilat: 4
Hilan rakenne: kuusikulmainen
Hilan vakio (Å): 3.200
Lattice C / A -suhde: 1.582
Hafnium-paastot
- Elementin nimi: Hafnium
- Elementin symboli: Hf
- Atominumero: 72
- Ulkomuoto: Teräsharmaa metalli
- Ryhmä: Ryhmä 4 (siirtymämetalli)
- aika: Kausi 6
- Löytö: Dirk Coster ja George de Hevesy (1922)
Lähteet
- Hevesy, G. “Hafniumin löytö ja ominaisuudet.” Chemical Reviews, voi. 2, ei. 1, American Chemical Society (ACS), huhtikuu 1925, s. 1–41.
- Greenwood, N, ja A Earnshaw. Elementtien kemia. Butterworth Heinemann, 1997, ss. 971-975.
- Lee, O.Ivan. “Hafniumin mineralogia.” Chemical Reviews, voi. 5, ei. 1, American Chemical Society (ACS), huhtikuu 1928, s. 17–37.
- Schemel, J H. Astman käsikirja zirkoniumista ja hafniumista. Philadelphia: American Society for Testing and Materials, 1977, ss. 1-5.
- Weast, Robert C. Crc: n kemian ja fysiikan käsikirja. Boca Raton, Fla: CRC Press, 1984, ss. E110.