Hafnium, metal hf, atomic number 72, gibug-aton sa atomic 178.49, usa ka makinang nga pilak nga grey transition metal.
Ang Hafnium adunay unom ka natural nga malig-on nga isotope: Hafnium 174, 176, 178, 179, ang Hykaline Solutions, ug 189. Ang ngalan sa elemento naggikan sa Latin nga ngalan sa Copenhagen City.
Niadtong 1925, ang Chemist sa Sweden nga si Hervey ug Dutch Physicist Koster nakuha nga putli nga asin nga asin pinaagi sa fractional crystallization sa mga fluoric sodium aron makakuha og purong metal nga hafnium. Ang Hafnium naglangkob sa 0.00045% sa crust sa Yuta ug kanunay nga kauban sa zirconium sa kinaiyahan.
Ngalan sa produkto: Hafnium
Simbolo sa Elemento: HF
Timbang sa atomic: 178.49
Type sa Element: Metallic Element
Physical Properties:
Hafniumusa ka pilak nga abo nga abo nga adunay usa ka metal nga tawo nga metal; Adunay duha nga mga variant sa Metal Hafnium: α Hafnium usa ka hexagonal nga suod nga lainlain (1750 ℃) nga adunay mas taas nga temperatura sa pagbag-o kaysa sa zirconium. Ang Metal Hafnium adunay mga variant sa Altento sa taas nga temperatura. Ang Metal Hafnium adunay usa ka taas nga neutron pagsuyup sa cross-section ug mahimong magamit ingon usa ka materyal nga kontrol alang sa mga reaktor.
Adunay duha ka matang sa mga istruktura sa kristal: hexagonal dasok nga pag-pack sa temperatura sa ubos sa 1300 ℃ (α- equation); Sa temperatura nga labaw sa 1300 ℃, kini ang nakasentro sa lawas nga cubic (| equation). Usa ka metal nga adunay plastik nga nagpagahi ug mahimo nga madunot sa presensya sa mga hugaw. Malig-on sa hangin, mangitngit lamang sa ibabaw kung nasunog. Ang mga filament mahimo nga ibaliwala sa siga sa usa ka posporo. Mga kabtangan nga susama sa zirconium. Dili kini reaksyon sa tubig, anuute acid, o lig-on nga mga sukaranan, apan dali nga matunaw sa Aqua Regia ug Hydrofluoric acid. Nag-una sa mga compound sa usa ka + 4 nga valence. Nahibal-an ang Hafnium Alloy (Ta4hfc5) nga adunay labing kataas nga punto sa pagtunaw (gibana-bana nga 4215 ℃).
Struktura sa Crystal: Ang Crystal Cell mao ang Hexagonal
CAS NUMBER: 7440-58-6
TELTING POINT: 2227 ℃
Boiling Point: 4602 ℃
Mga kabtangan sa Chemical:
Ang mga kemikal nga kabtangan sa hafnium parehas kaayo sa mga zirconium, ug kini adunay maayo nga pagsukol sa grabeng corrosion ug dili dali nga gipuno sa General Acid Alkali Aqueous Solusyon; Dali nga matunaw sa hydrofluoric acid aron maporma ang mga fluorinated clompetes. Sa taas nga temperatura, ang hafnium mahimo usab nga direkta nga maghiusa sa mga gas sama sa oxygen ug nitroheno aron maporma ang mga oxides ug nitrides.
Ang Hafnium kanunay adunay usa ka + 4 nga valence sa mga compound. Ang nag-unang tambalanhafnium oxideHFO2. Adunay tulo nga lainlaing mga variant sa hafnium oxide:hafnium oxidenga nakuha pinaagi sa padayon nga pagkalkula sa Hafnium sulfate ug chloride oxide usa ka monoclinic variant; Ang hafnium oxide nga nakuha pinaagi sa pagpainit sa hydroxide sa hydroxide sa hydroxide sa mga 400 ℃ usa ka variant sa tetragonal; Kung ang calcined sa itaas sa 1000 ℃, usa ka cubic vilist mahimong makuha. Ang laing compound mao anghafnium tetrachloride, nga mao ang hilaw nga materyal alang sa pag-andam sa metal hafnium ug mahimong andam pinaagi sa pag-reaksyon sa chlorine gas sa usa ka sinagol nga hafnium oxide ug carbon. Ang Hafnium Tetrachloride adunay kontak sa tubig ug dayon Hydrolyzes sa labi ka lig-on nga HFO (4H2O) 2 + mga ion. Ang mga Iyon sa HFO2 + naglungtad sa daghang mga compound sa hafnium, ug mahimo nga Crystallize ang daga nga hydrated hydrated hydrated hynnium oxychloride hydrochloric acid nga acidnizing acid acid nga acidnium acid acid nga acidnium acid acid nga acidnium acid acid.
4-valent hafnium usab nga maporma nga komplikado nga adunay fluoride, nga gilangkuban sa K2HFF6, K3HFF7, (NH4) 2HFF6, ug (NH4) 3HFF6. Kini nga mga komplikado gigamit alang sa pagbulag sa zirconium ug hafnium.
Kasagaran nga mga Compounds:
Hafnium dioxide: Ngalan hafnium dioxide; Hafnium dioxide; Pormula sa molekula: Hfo2 [4]; Kabtangan: Puti nga pulbos nga adunay tulo nga mga istruktura nga kristal: monoclinic, tetragonal, ug cubic. Ang mga Densidad 10.3, 10.1, ug 10.43g / Cm3, sa tinuud. Matunaw nga punto 2780-2920k. Boiling Point 5400k. Thermal Expansion Coeffient 5.8 × 10-6 / ℃. Dili mapakyas sa tubig, hydrochloric acid, ug nitric acid, apan matunaw sa konsentrasyon sa asukoron nga asido ug hydrofluoric acid. Gihimo pinaagi sa thermal decomposition o hydrolysis sa mga compound sama sa hafnium sulfate ug hafnium oxychloride. Hilaw nga materyales alang sa paghimo sa metal hafnium ug hafnium alloys. Gigamit ingon mga materyales sa pag-refractory, anti radioactive coatings, ug mga katalista. [5] Ang lebel sa enerhiya sa atomic usa ka produkto nga nakuha nga dungan nga nakuha sa paghimo sa lebel sa enerhiya sa atomic nga zro. Sugod gikan sa ikaduhang klorinasyon, ang mga proseso sa paglimpyo, pagkunhod, ug pagtuyok sa vacuum hapit managsama sa mga zirconium.
Hafnium tetrachloride: Hafnium (IV) Chloride, Hafnium Tetrachloride Morecular Formula HFCL4 Morecular Timbang 320.30 CHACHERALLE Sensitibo sa kaumog. Matunaw sa acetone ug methanol. Hydrolyze sa tubig aron makahimo og hafnium oxychloride (HFOCL2). Pag-init hangtod sa 250 ℃ ug evaporate. Nakasuko sa mga mata, sistema sa respiratory, ug panit.
Hafnium hydroxide: Hafnium hydroxide (H4HFO4), kasagaran nga adunay usa ka hydrated oxide nga HFO2OT, dili mapakyas sa ammonia, ug panagsa ra matunaw sa sodium hydroxide. Kainit hangtod sa 100 ℃ aron makamugna ang HIFNIUIUY HYDROXIDA HFO (OH) 2. Puti nga Hydroxide Pag-uswag nga makuha pinaagi sa reaksiyon sa hafnium (IV) nga asin sa tubig sa ammonia. Mahimo kini gamiton aron makapatunghag uban nga mga compound sa hafnium.
Kasaysayan
Kasaysayan sa Pagdiskubre:
Sa 1923, ang pisikal nga Chemist sa Sweden nga si Hervey ug Dutch Physicist Dicch Dutch nga si Hafnium sa Zircon nga gihimo sa Norway ug Greenland, nga naggikan sa Latin nga ngalan Hafnium, nga naggikan sa Latin nga ngalan Hafnium sa Copenhagen. Niadtong 1925, gibulag ni Hervey ug Coster ang zirconium ug titanium gamit ang pamaagi sa pagkabahinbahin nga kristal sa mga komplikado nga asin; Ug pagkunhod sa hafnium nga asin sa metalic sodium aron makakuha og puro nga metal hafnium. Giandam ni Hervey ang usa ka sample sa daghang mga milligrams nga puro nga hafnium.
Mga eksperimento sa kemikal sa Zirconium ug Hafnium:
Sa usa ka eksperimento nga gipahigayon ni Propesor Carl Collins sa University of Texas kaniadtong 1998, giangkon nga ang Gamma Iristied Hafnium 178m2 (ang Isomer Hafnium-178m2 (ang ika-lima nga mga order nga mas taas kaysa sa mga reaksiyon sa kemikal nga mas taas kaysa sa mga reaksiyon sa kemikal kaysa sa mga reaksyon sa nukleyar. [8] HF178M2 (Hafnium 178m2) adunay labing taas nga kinabuhi sa susamang mga lugar nga dugay na, ang HAFNium 178m2) adunay usa ka natural nga radioactivity sa mga 1.6 nga trilyon nga gibag-o nga mga butang nga gibana-bana nga 1.6 Trilyone Becquerels. Ang report sa Collins nag-ingon nga ang usa ka gramo sa purong HF178M2 (Hafnium 178m2) naglangkob sa gibana-bana nga 1330 ka Megajoules, nga katumbas sa enerhiya nga gipagawas sa 300 kilogramo nga mga eksplosibo. Ang report sa Collins nagpaila nga ang tanan nga kusog sa kini nga reaksyon gipagawas sa porma sa X-ray o Gamma Rays, nga nagpagawas sa kusog nga rate, ug ang HF178M2 (Hafnium 178M2) mahimo pa nga molihok sa labing ubos nga konsentrasyon. [9] Ang Pentagon adunay mga pondo alang sa panukiduki. Sa eksperimento, ang ratio nga toistor-to-toise nga ubos kaayo (nga adunay hinungdanon nga mga sayup sa mga siyentipiko nga gipamatud-an sa mga kahimtang sa pag-angkon sa mga collecys sa mga kondisyon sa pag-angkon sa mga collecys sa mga kondisyon sa pag-angkon sa mga collecys sa mga kondisyon sa pag-angkon sa mga collegys sa mga kondisyon sa pag-angkon sa mga collecy sa mga kondisyon sa pag-angkon sa mga collegys sa mga kondisyon sa pag-angkon sa mga collecy sa mga kondisyon sa pag-angkon sa mga collecy sa mga kondisyon sa pag-angkon sa mga konsyensya sa mga collecy nga gipamatud-an sa mga kahimtang sa pag-angkon sa mga collecy sa mga kondisyon sa pag-angkon sa mga collegment NAHIMUANG GAMUMA SA GAMMA RAN SA PAGSULAY SA KASINGKASING GIKAN SA HF178M2 (HAFNIUMVAVIPAN SA APPLICE 17], apan ang uban pang mga siyentipiko napamatud-an nga kini nga reaksyon dili makab-ot nga kini nga reaksyon dili makab-ot. [16] HF178M2 (Hafnium 178m2) kaylap nga gituohan sa komunidad sa akademiko nga dili usa ka tinubdan sa kusog
PANIMALAY FATE:
Ang Hafnium mapuslanon kaayo tungod sa iyang kaarang sa paggawas sa mga electron, sama sa usa ka filament sa mga suga nga incandescent. Gigamit ingon ang katod sa X-ray nga tubo, ug alloys sa hafnium ug tungsten o molybdenum gigamit ingon mga electrodes alang sa mga tubo sa pag-undang sa high-boltahe. Kasagaran nga gigamit sa industriya sa katod ug tungang wire nga manufacturing alang sa X-ray. Ang putli nga hafnium usa ka hinungdanon nga materyal sa industriya sa enerhiya sa atomic tungod sa pagkulit niini, dali nga pagproseso, pagsukol sa temperatura, ug pagbatok sa temperatura. Ang Hafnium adunay usa ka dako nga thermal neutron clead cross-section ug usa ka sulundon nga neutrobers, nga mahimong gamiton ingon usa ka gunitanan nga kontrol ug proteksyon sa atomic reaktor. Ang Hafnium Powder mahimong magamit ingon usa ka propellant alang sa mga rocket. Ang katod sa mga X-ray tubes mahimong gihimo sa industriya sa koryente. Ang Hafnium Alloy mahimong magsilbing sa unahan nga pagpanalipod sa layer alang sa mga nozzle sa rocket ug glide re-entry nga ayroplano, samtang ang HF Ta Alloy mahimong magamit sa paghimo sa mga materyal nga puthaw ug resistensya. Ang Hafnium gigamit ingon usa ka elemento nga additive sa mga alloy-resistensya sa init, sama sa tungsten, molybdenum, ug tantalum. Ang HFC mahimong magamit ingon usa ka additive alang sa mga gahi nga alloy tungod sa hataas nga katig-a ug pagtunaw sa punto. Ang matunaw nga punto sa 4tachfc gibana-bana nga 4215 ℃, nga naghimo niini nga compound sa labing taas nga nailhan nga punto sa pagtunaw. Ang hafnium mahimong gamiton ingon usa ka tiggama sa daghang mga sistema sa inflation. Ang Hafnium Getters mahimong tangtangon ang dili kinahanglan nga mga gas sama sa oxygen ug nitroheno nga naa sa sistema. Ang Hafnium kanunay nga gigamit ingon usa ka additive sa hydraulic nga lana aron mapugngan ang pagpatuyang sa hydraulic nga lana sa panahon sa mga high-ristility nga mga kabtangan. Busa, kini sa kasagaran gigamit sa industriya nga hydraulic nga lana. MEDIKAL LIDRAULICIC OIL.
Ang elemento sa Hafnium gigamit usab sa labing bag-o nga Intel 45 Nanoprocors. Tungod sa paghimo sa silikon dioxide (Sio2) ug ang kaarang sa pagpakunhod sa gibag-on sa pagpadayon sa transister, ang processor nga mga tiggama sa silikon nga dioxide ingon ang materyal alang sa mga dielectrics sa Gate Diectrics. When Intel introduced the 65 nanometer manufacturing process, although it had made every effort to reduce the thickness of the silicon dioxide gate dielectric to 1.2 nanometers, equivalent to 5 layers of atoms, the difficulty of power consumption and heat dissipation would also increase when the transistor was reduced to the size of an atom, resulting in current waste and unnecessary heat energy. Busa, kung ang mga karon nga materyales padayon nga gigamit ug ang gibag-on dugang nga pagkunhod, ang pagtulo sa Gate Delectric mag-uswag sa teknolohiya sa mga limitasyon niini. Aron masulbad ang kini nga kritikal nga isyu, ang Intel nagplano nga mogamit labing mabaga nga mga materyal sa Hafnium) ingon nga mga diyos sa Silicon nga adunay kapin sa 10 ka beses. Kung ikumpara sa miaging henerasyon sa 65NM nga teknolohiya, ang proseso sa Intel's 45nm nagdugang sa DENSISTOR DENSITY PINAAGI SA DUHA KA DUHA KA DUHA KA DUHA KA DUHA KA DUHA SA TINUOD NGA TUIG SA MGA TRAISISTOR O UPRACTION SA PROSESOLO TOOM. Dugang pa, ang gahum nga gikinahanglan alang sa transfysting transistor nga labing ubos, pagkunhod sa konsumo sa gahum sa hapit 30%. Ang mga internal nga koneksyon gihimo sa wire sa tumbaga nga gipares sa ubos nga k dielectric, hapsay nga pagpaayo sa pagkaayo ug pagkunhod sa pagkonsumo sa kuryente, ug ang tulin nga kusog
Pag-apod-apod sa Mineral:
Ang Hafnium adunay mas taas nga crustal nga kadagaya kaysa sagad nga gigamit nga mga metal sama sa bismuth, cadmium, ug mermury, ug katumbas sa sulud sa beryllium, geranium, ug uranium. Ang tanan nga mga mineral nga adunay zirconium adunay sulud nga hafnium. Ang Zircon nga gigamit sa industriya naglangkob sa 0.5-2% hafnium. Ang Beryllium Zircon (Alvite) sa ikaduhang zirconium ore mahimo nga adunay 15% nga hafnium. Adunay usab usa ka tipo sa metamorphic zircon, carrtolite, nga adunay sulod nga 5% nga HFO. Ang mga reserba sa ulahi nga duha ka mineral gamay ug wala pa gisagop sa industriya. Ang Hafnium sa panguna naulian sa panahon sa pagprodyus sa zirconium.
Anaa kini sa kadaghanan nga mga karwahe nga mga ores. [18] [19] Tungod kay gamay ra ang sulud sa crust. Kanunay kini nga mga coexists nga adunay zirconium ug wala'y gilain nga ore.
Paagi sa Pagpangandam:
1. Mahimo kini nga andam sa pagkunhod sa magnesium sa hafnium tetrachloride o thermal decomposition sa hafnium iodide. Ang HFCL4 ug K2HFF6 mahimo usab nga magamit ingon hilaw nga materyales. Ang proseso sa produksiyon sa electrolytic sa NACL KCL KCL HFCL4 o K2HFFF6 matunaw susama sa paghimo sa electrolytic nga produksiyon sa zirconium.
2. Hafnium Coexists nga adunay zirconium, ug wala'y bulag nga hilaw nga materyal alang sa hafnium. Ang hilaw nga materyal alang sa paghimo sa hafnium mao ang paglansad sa Oxidium Oxide sa proseso sa paghimo sa zirconium. Kuhaa ang Hafnium Oxide gamit ang Resin Exchange Resin, ug dayon gamita ang parehas nga pamaagi ingon Zirconium aron maandam ang metal hafnium gikan sa kini nga hafnium oxne.
3. Mahimo kini nga andam sa coating hafnium tetrachloride (HFCL4) nga adunay sodium pinaagi sa pagkunhod.
Ang pinakauna nga pamaagi alang sa pagbulag sa zirconium ug hafnium mao ang fractional crystallization sa mga fluorinated complex salts ug fractional pag-ulan sa mga posporo. Kini nga mga pamaagi nga makumpirma nga molihok ug limitado sa paggamit sa laboratoryo. Ang mga bag-ong teknolohiya alang sa pagbulag sa zirconium ug hafnium, sama sa pagkalibang sa fractionation, pag-undang sa pag-undang, pagbinayloay sa ion, ug ang pagkuha sa pag-undang, adunay usa ka praktikal nga praktikal. Ang duha nga sagad nga gigamit nga mga sistema sa panagbulag mao ang thiocyanate cyclohexoxone system ug ang Tributyl Phosphate Nitric Acid System. Ang mga produkto nga nakuha sa mga pamaagi sa ibabaw mao ang tanan nga hydroxide sa Hafnium, ug ang putli nga hafnium oxide mahimong makuha pinaagi sa pagkalkula. Ang High Purity Hafnium mahimong makuha sa pamaagi sa pagbinayloay sa ION.
Sa industriya, ang paghimo sa metal hafnium kanunay nga naglambigit sa proseso sa Kroll ug proseso sa Debor Aker. Ang proseso sa Kroll naglangkob sa pagkunhod sa Hafnium Tetrachloride gamit ang Metallic Magneseium:
2mg + HFCL4- → 2mgcl2 + HF
Ang pamaagi sa Debor Aker, nga nailhan usab nga pamaagi sa iodization, gigamit aron malimpyohan ang espongha sama sa hafnium ug pagkuha malelable metal hafnium.
5. Ang pagpahid sa hafnium sa batakan parehas sa zirconium:
Ang una nga lakang mao ang pagkadunot sa ore, nga naglangkit sa tulo nga mga pamaagi: pag-chlorination sa zircon aron makuha (ZR, HF, HF) CL. Alkali natunaw sa zircon. Ang Zircon Melts nga adunay Naoh mga 600, ug sobra sa 90% sa (ZR, HF) O, nga nausab sa NASIO, nga natunaw sa tubig. NA (ZR, HF) O Mahimo gamiton ingon nga orihinal nga solusyon alang sa pagbulag sa zirconium ug hafnium pagkahuman natunaw sa HNO. Bisan pa, ang presensya sa mga Colloids sa Sio naghimo sa lisud nga pagbulag sa pagkuha sa lapalapa. Sinter uban ang KSIf ug ibubo sa tubig aron makuha ang K (ZR, HF) F Solution. Ang solusyon mahimong magbulag sa zirconium ug hafnium pinaagi sa fractional crystallization;
Ang ikaduha nga lakang mao ang pagbulag sa zirconium ug hafnium, nga makab-ot ang paggamit sa mga pamaagi sa pagbulag sa pag-undang sa pag-undang sa Hydrochloric nga sistema) System. Ang teknolohiya sa frapstionation sa multi-entablado gamit ang kalainan sa presyur sa VAPOR tali sa HFCL ug ZRCL sa ilawom sa taas nga presyur (labaw sa 20 nga mga atmoskero) dugay nga gitun-an, nga makaluwas sa mga oras sa klorinasyon ug makunhuran ang mga gasto. Bisan pa, tungod sa problema sa grossion sa (ZR, HF) CL ug HCL, dili dali makit-an ang angay nga mga kolum sa Fraumation, ug kini usab makunhuran ang kalidad sa ZRCL ug HFCL, pagdugang sa gasto sa paglimpyo. Sa mga tuig 1970, naa pa kini sa intermediate nga yugto sa pagsulay sa tanum;
Ang ikatulo nga lakang mao ang ikaduha nga klorinasyon sa HFO aron makakuha og krudo nga hfcl alang sa pagkunhod;
Ang ika-upat nga lakang mao ang paglimpyo sa pagkunhod sa HFCL ug magnesium. Kini nga proseso parehas sa paglimpyo ug pagkunhod sa ZRCL, ug ang sangputanan nga semi-natapos nga produkto usa ka baga nga sponge hafnium;
The fifth step is to vacuum distill crude sponge hafnium to remove MgCl and recover excess metal magnesium, resulting in a finished product of sponge metal hafnium. Kung ang pagkunhod sa ahente naggamit sodium imbis magnestium, ang ikalima nga lakang kinahanglan nga usbon sa pagpaunlod sa tubig
Paagi sa Pagtipig:
Pagtipig sa usa ka cool ug bentilasyon nga bodega. Pahilayo gikan sa mga sparks ug mga gigikanan sa kainit. Kinahanglan nga gitipigan kini nga gilain gikan sa mga oxdants, acid, halogens, ug uban pa, ug likayi ang pagsagol sa pagtipig. Gamit ang pagbuto-proof nga suga ug mga pasilidad sa bentilasyon. Gidid-an ang paggamit sa mga mekanikal nga kagamitan ug mga himan nga dali nga mag-aghat. Ang lugar sa pagtipig kinahanglan nga magamit sa angay nga mga materyales aron adunay mga pagtulo.
Post Oras: Sep-25-2023