ハフニウム：アプリケーションとプロパティ

この記事で知人がハフニウム（化学元素）であるかを調べるために、読者を可能にする、の使用は、広くその活動の多くの分野で人によって使用されています。 そしてまた、材料の化学的および物理的な性質の性質を考慮することが、生産や地球上の存在の方法は、この要素の発見の簡単な歴史とみなされます。

ハフニウムとは何ですか

ハフニウム - 周期表における化学元素。 第四の群に格納され、第六の期間は、原子番号が七〇から二あります。 単体のタイプを指し、高密度、高融点、色、銀白色の金属を有します。 ハフニウムは、2つの修飾で存在することができます。 約2016ケルビン型六方格子の温度の影響下、室温で、状態の体心立方格子状に同素体変化を遂げてきたが、それは、六方晶系の結晶格子を有しています。

開口部要素の履歴から、

要素の発見は、1923年に発生した彼のDerdデHesheviとダーク・コスター作りました。 新しい要素 - 彼らは順番に、彼はケルト人を発見したと信じフランス人ジーン・アービーナ、の作業を解析し、ボーアの推論に基づいて、原子価、およびハフニウムの様々な定性的な特性を予測することができました。 しかし、後にはケルト人は、ルテチウム、イッテルビウムとハフニウムの少量の混合物であったことが判明しました。

ニールス・ボーア、仕事を研究し、それらの活動に量子力学的計算を用いてハフニウムがPTHEに数71、即ちジルコニウムの要素の類似体であることを示しました。 DerdデHesheviとダーク・コスター発見がなされた都市にちなんで名付けられた新しい要素のハフニウムを、見つけることについて述べ、X線法を使用した後、繰り返しジルコンノルウェー、グリーンランドを分析しました。 類似のX線回折線の発見は科学者が新しいx空要素の発見を発表することができました。

準備と世界の埋蔵量のための方法

ハフニウムは、地球の地殻にあるが、ミネラルを所有していないが、それはジルコニウムの「仲間」であるため。 鉱石中のHf数約2.5％、年間生産量はおよそ70トンです。 ハフニウム - かなり高価な材料は、その主な場所は、オーストラリア、南アフリカ、アメリカ、インド、ブラジルに集中しています。 国中のHfの存在の数の適切な場所に国をリストする場所。 ロシアとウクライナは、この金属のかなり大規模な埋蔵量、tsirkonomeに集中しているの元本、落下やバデレアイトを持っていることも言及する価値があります。

物理的な記述

ハフニウムの物理的性質の一部は、上記ました。 これらは、微細に分割された形態を取って、この金属は、それがほぼ黒色であること、追加することができます。 2233度摂氏で溶融、沸騰が熱中性子の捕獲のための^{4603℃での}断面で開始非常に高いタイプです。 ジルコニウム、ハフニウム、とは違っては、セクションのレベル三桁弱いです。 ジルコニウム彼はわずか約0.2バールで、115小節に等しいのHfをキャプチャ中。 ハフニウムは、ゲルマニウム（Ge）の熱容量の同様のレベルを有する異常です。 比熱のピークは60〜80ケルビンです。 最大値を有する曲線を提供するために、関数のアインシュタイン重ね合わせのできないことによって引き起こされるフック力に関連する理論を説明することは不可能です。

化学的性質

ハフニウムは、x iCalの抵抗が類似ジルコニウムよりもはるかに強いています。 金属自体はハフニウム上に形成された受動型酸化物膜と関連しているかなり大きな慣性を有しています。 最良Hfのフッ酸、フッ化水素酸、硝酸、王水の混合物に溶解します。 高温では、それは酸素で燃焼し、屋外で酸化し始めています。 X-パラメータがハロゲンと反応させて参加することができます。 これは、疎水性の性質を持っています。

化合物のジ - 、トリ - および四価のHf

この要素に価値は、可能なX-INGのリンクの数の種々の値に応じて、他の物質といくつかの重要なハフニウム化合物があり、可変であり。

二価の二臭化ハフニウムは濃い緑色を有しています。 400度の温度で摂氏は、HFとHfBr4を形成するために、分解プロセスを開始します。 業界では、熱影響下で、真空中で不均化HfBr3抽出しました。

三価のHfは、三臭化（HfBr3）で表される - 物質はかなり固体、黒と青です。 400度の温度の影響下で摂氏2つのコンポーネントtetrabrombityのdibrombidyとハフニウムに不相応に開始します。 この方法は、アルミニウムを添加して、任意に、水素中で加熱することによって回復HfBr4を得ることにあります。

四価のハフニウム化合物は、化合物、すなわち、HfO 2のかなり多数関する - それ二酸化XYZ式X水酸化HF（OH）4。 直ちに（HfCl 4の）、四フッ化（HfF4）、ヨウ（HfI4）と前述tetrabomidハフニウム（HFBR）をtretrahloridれる、ハフニウム（Hf（HPO 4）2）を水素塩が依然として存在します。

医学と日常生活との通信で使用されます

ハフニウムは、人類の活動のその多くの分野の使用中に発見されました。 これは、品質特性、その人間の狩猟、軍事、さらには原子力産業のさまざまな分野で欠かせない材料の材料にする様々な特性にあります。

それでは、どのようにハフニウムを使用していますか？ 医学の使用は - あなたは金属の性質を利用することができ、多くの選択肢の一つです。 腐食を実質的に受けない大型のHfの炭化物、ので、医師やX線ミラーの製造におけるそれらの使用によって使用される刃物の製造に使用することができます。

化学的および物理的な性質の両方の優れた特性を持つ要素 - ハフニウムです。 家庭での使用は、それがラジオ、ラジオやテレビのチューブの製造における材料の通りです。 それは広く、他の金属をより良い物理技術的および機械的特性を付与するために、冶金業界で使用されています。 ハフニウムアプリケーションは、x-スカイエンジニアリングにもありますが、ほとんど、その希少性と、より重要な用途で使用されていません。

軍事的工芸品中のハフニウムの使用

他にどのようにあなたは、ハフニウムを使用することができますか？ アーミングの使用は - この要素なしで完全ではありません人間の活動のもう一つの球です。 ハフニウムの酸化物、ケイ化物、ホウ化物および炭化物は軍用クラフトに保護コーティングとして使用することができ、このため、非常に難治性化合物です。 また、超高速航空機やミサイルや宇宙船を意図部品の製造のためにHFとの化合物を可能にする非常にsverhzharoprochnymあります。

1998年以来、試みが異性体187m2Hfに基づいて、「ハフニウム爆弾」を作成するために行われました。 しかし、研究とアイデアは受け入れ難いだったテストの結果として、それは異性体の形のコアから余分なエネルギーの放出を達成するために現在の技術を持つ機会が不足しているためです。

その他には、単体のHfを使用しています

原子力発電では、上記領域が、さらに大きな数と共に、またハフニウムを使用しています。 この金属が使用される場合には？ そのためのHf棒の中性子捕獲する能力の専門ガラスおよびセラミックの規制のために作られています。

ハフニウムが比較的低い仕事関数（3,53eV）この理由のためには、陰極と電子銃の製造に使用することができます。 気相核エンジンのジェットは、ハフニウムのホウ化物および炭化物を発見し、そしてより正確に構造要素の一部にすることができます。

ハフニウムも発電機、熱電子型の製造において用途を見出すと、しばしばイオンエンジンに見出されます。 HfO 2に基づいて、誘電率が高いレベルを有する誘電体です。 将来的には、HfO 2の酸化物のマイクロエレクトロニクスに通常のシリコン酸化物のすべてを置き換えるために計画されています。 この置換は、チップ上の密度要素のインデックスを増加します。

結論として、我々はハフニウムは、の使用は、人間の活動のさまざまな分野で起こることを言うことができ、開始と日常軍と核で終わるが、非常に重要な要素です。 これは非常に高い需要があり、自然の中で金属が常にジルコニウムを伴っています。 希少性とその特性は、比較的高コストの品質特性を決定します。