Hafnijs

Hafnijs
72	; 2; 10; 32; 18; 8; 2
	Hf; 178,49 g/mol
	[Xe]4f145d26s2
	; Hafnija skaidiņas un kristālisks hafnija paraugs
Oksidēšanas pakāpes	+4
Elektronegativitāte	1,3
Blīvums	13 310 kg/m3
Kušanas temperatūra	2506 K (2233 °C)
Viršanas temperatūra	4876 K (4603 °C)

Hafnijsirķīmiskais elementsarsimboluHfunatomskaitli72. Tas ir4. (agrāk IVA)jebtitānagrupas elements. Hafnijs irkorozijasizturīgspārejas metāls.Hafnija karbīdamunnitrīdamir ļoti augstas kušanas temperatūras. Hafnija savienojumi dabā parasti ir sastopamicirkonijarūdās. Smalki sasmalcināts metāls irpirofors(aizdegas gaisā). Hafnijs savienojumos parasti ir četrvērtīgs.

Vēsture[labot šo sadaļu|labot pirmkodu]

Hafnijs ir viens no pēdējiem atklātajiem ķīmiskajiem elementiem, kas ir atrodams dabā. To 1923. gadā atklāja nīderlandiešu fiziķisDirks Kosters(Dirk Coster) un ungāru ķīmiķisĢerģs Heveši(Hevesy György). Elements ir nosaukts par goduDānijasgalvaspilsētaiKopenhāgenai(latīņu:Hafnia), kur abi zinātnieki strādāja, kad veica atklājumu.

Atrašanās dabā[labot šo sadaļu|labot pirmkodu]

Zemes garozāhafnija koncentrācija ir aptuveni 5,8 daļiņas no miljona. Tas gandrīz vienmēr ir atrodams kopā arcirkoniju,kura minerālos hafnija koncentrācija ir no 1 līdz 5%. Kirtolīta minerālā hafnija oksīda (HfO₂) koncentrācija ir relatīvi augsta — 5,5%.

Izotopi[labot šo sadaļu|labot pirmkodu]

Dabā ir sastopami seši hafnijaizotopi:¹⁸⁰Hf (35,08% no kopējā hafnija daudzuma),¹⁷⁸Hf (27,28%),¹⁷⁷Hf (18,60%),¹⁷⁹Hf (13,62%),¹⁷⁶Hf (5,26%) un nestabilais¹⁷⁴Hf (0,16%).^[1]Mākslīgi ir iegūti vēl 31radioizotops,kurumasas skaitlisir no 153 līdz 189.

Iegūšana[labot šo sadaļu|labot pirmkodu]

Hafnijs tiek iegūts kā blakusproduktscirkonijaiegūšanas procesā. Abi elementi viens no otra tiek atdalīti, izmantojotjonuapmaiņu vaiekstrakciju.

Fizikālās īpašības[labot šo sadaļu|labot pirmkodu]

Hafnija fizikālās īpašības ir līdzīgascirkonijaīpašībām. Hafnijs tīrā veidā ir mirdzošs, elastīgs un drīzāk mīksts metāls, kuru var viegli vilkt, saritināt un apstrādāt.

Hafnijaatommasair 178,49 g/mol,blīvumsir13 310kg/m³. Savukārtkušanas temperatūrair 2506 K, betviršanas temperatūrair 4876 K. Hafnijaīpatnējā pretestība20 °C temperatūrā ir 331 nΩ·m (3,31×10^-7Ωm). Standartaelektrodpotenciāls(Hf/HfO⁺²) ir −1,57 V.

Izmantošana[labot šo sadaļu|labot pirmkodu]

Hafnijs galvenokārt tiek izmantots kā kontrolelementskodolreaktoros,jo tam ir augstaneitronuabsorbcijas spēja. Hafnijs tiek izmantots arīsakausējumosarniobiju,tantalu,molibdēnuvaivolframu.Šiem sakausējumiem ir augstakušanas temperatūraun lielakarstumizturība.Sakausējumos hafnija koncentrācija ir līdz 2%.