કોતરણી, મેટલ એચએફ, અણુ નંબર 72, અણુ વજન 178.49, એક ચળકતી સિલ્વર ગ્રે સંક્રમણ મેટલ છે.
હાફનીયમમાં છ કુદરતી સ્થિર આઇસોટોપ્સ છે: હાફનિયમ 174, 176, 177, 178, 179 અને 180. હાફનીયમ પાતળા હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ, પાતળા સલ્ફ્યુરિક એસિડ, અને મજબૂત આલ્કલાઇન સોલ્યુશન્સ સાથે પ્રતિક્રિયા આપતું નથી, પરંતુ હાઇડ્રોફ્લોરિક એસિડ અને એક્વા રેજીયામાં દ્રાવ્ય છે. તત્વનું નામ કોપનહેગન સિટીના લેટિન નામથી આવે છે.
1925 માં, સ્વીડિશ રસાયણશાસ્ત્રી હાર્વે અને ડચ ભૌતિકશાસ્ત્રી કોસ્ટરએ ફ્લોરીનેટેડ જટિલ ક્ષારના અપૂર્ણાંક સ્ફટિકીકરણ દ્વારા શુદ્ધ હેફનિયમ મીઠું મેળવ્યું, અને શુદ્ધ મેટલ હેફેનિયમ મેળવવા માટે તેને મેટાલિક સોડિયમથી ઘટાડ્યો. હાફનીયમમાં પૃથ્વીના પોપડાના 0.00045% હોય છે અને તે ઘણીવાર ઝિર્કોનિયમ સાથે પ્રકૃતિ સાથે સંકળાયેલ હોય છે.
ઉત્પાદન નામ: હાફેનિયમ
તત્વ પ્રતીક: એચ.એફ.
અણુ વજન: 178.49
તત્વનો પ્રકાર: ધાતુ તત્વ
શારીરિક ગુણધર્મો:
કોતરણીધાતુની ચમકવાળી ચાંદીની ગ્રે ધાતુ છે; મેટલ હેફેનિયમના બે પ્રકારો છે: Ha હાફેનિયમ એ ઝિર્કોનિયમ કરતા વધુ પરિવર્તનનું તાપમાન ધરાવતું એક ષટ્કોણ નજીકથી ભરેલું વેરિઅન્ટ (1750 ℃) છે. મેટલ હાફનિયમમાં temperatures ંચા તાપમાને ફાળવણીના પ્રકારો છે. મેટલ હેફેનિયમમાં ઉચ્ચ ન્યુટ્રોન શોષણ ક્રોસ-સેક્શન હોય છે અને તેનો ઉપયોગ રિએક્ટર્સ માટે નિયંત્રણ સામગ્રી તરીકે થઈ શકે છે.
ત્યાં બે પ્રકારના ક્રિસ્ટલ સ્ટ્રક્ચર્સ છે: 1300 ℃ （α- સમીકરણની નીચે તાપમાને ષટ્કોણ ગા ense પેકિંગ); 1300 ℃ થી ઉપરના તાપમાને, તે શરીર કેન્દ્રિત ક્યુબિક （β- સમીકરણ છે). પ્લાસ્ટિસિટીવાળી ધાતુ જે સખત થાય છે અને અશુદ્ધિઓની હાજરીમાં બરડ બને છે. હવામાં સ્થિર, જ્યારે બળી જાય ત્યારે સપાટી પર ફક્ત અંધારું થાય છે. ફિલામેન્ટ્સ મેચની જ્યોત દ્વારા સળગાવવામાં આવી શકે છે. ઝિર્કોનિયમ સમાન ગુણધર્મો. તે પાણી, પાતળા એસિડ્સ અથવા મજબૂત પાયા સાથે પ્રતિક્રિયા આપતું નથી, પરંતુ એક્વા રેજીયા અને હાઇડ્રોફ્લોરિક એસિડમાં સરળતાથી દ્રાવ્ય છે. મુખ્યત્વે+4 વેલેન્સ સાથેના સંયોજનોમાં. હાફનિયમ એલોય (ટીએ 4 એચએફસી 5) સૌથી વધુ ગલનબિંદુ (આશરે 4215 ℃) હોવાનું માનવામાં આવે છે.
ક્રિસ્ટલ સ્ટ્રક્ચર: ક્રિસ્ટલ સેલ ષટ્કોણ છે
સીએએસ નંબર: 7440-58-6
ગલનબિંદુ: 2227 ℃
ઉકળતા બિંદુ: 4602 ℃
રાસાયણિક ગુણધર્મો:
હાફેનિયમના રાસાયણિક ગુણધર્મો ઝિર્કોનિયમની જેમ ખૂબ સમાન છે, અને તેમાં સારી કાટ પ્રતિકાર છે અને જનરલ એસિડ આલ્કલી જલીય ઉકેલો દ્વારા સરળતાથી કા rod ી નાખવામાં આવતું નથી; ફ્લોરીનેટેડ સંકુલ બનાવવા માટે હાઇડ્રોફ્લોરિક એસિડમાં સરળતાથી દ્રાવ્ય. Temperatures ંચા તાપમાને, હેફેનિયમ ઓક્સાઇડ્સ અને નાઇટ્રાઇડ્સ બનાવવા માટે ઓક્સિજન અને નાઇટ્રોજન જેવા વાયુઓ સાથે પણ સીધા જોડી શકે છે.
હાફનિયમ ઘણીવાર સંયોજનોમાં+4 વેલેન્સ ધરાવે છે. મુખ્ય સંયોજન છેhણ -xણએચએફઓ 2. હેફનિયમ ox કસાઈડના ત્રણ જુદા જુદા પ્રકારો છે:hણ -xણહાફનીમ સલ્ફેટ અને ક્લોરાઇડ ox કસાઈડના સતત કેલ્કિનેશન દ્વારા પ્રાપ્ત એક મોનોક્લિનિક વેરિઅન્ટ છે; હેફેનિયમ ox કસાઈડને 400 ની આસપાસ હેફેનીયમના હાઇડ્રોક્સાઇડને ગરમ કરીને મેળવે છે તે એક ટેટ્રાગોનલ વેરિઅન્ટ છે; જો 1000 above ની ઉપર કેલિસિનેટેડ હોય, તો ક્યુબિક વેરિઅન્ટ મેળવી શકાય છે. બીજો સંયોજન છેહેફનીયમ ટેટ્રાક્લોરાઇડ, જે મેટલ હેફેનિયમ તૈયાર કરવા માટે કાચો માલ છે અને હાફનીમ ox કસાઈડ અને કાર્બનના મિશ્રણ પર ક્લોરિન ગેસની પ્રતિક્રિયા આપીને તૈયાર કરી શકાય છે. હાફનિયમ ટેટ્રાક્લોરાઇડ પાણીના સંપર્કમાં આવે છે અને તરત જ ઉચ્ચ સ્થિર એચએફઓ (4 એચ 2 ઓ) 2+આયનોમાં હાઇડ્રોલાઇઝ કરે છે. એચએફઓ 2+આયનો હાફનીયમના ઘણા સંયોજનોમાં અસ્તિત્વમાં છે, અને હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડિફાઇડ હેફનીમ ટેટ્રાક્લોરાઇડ સોલ્યુશનમાં સોય આકારના હાઇડ્રેટેડ હેફનિયમ xy ક્સિક્લોરાઇડ એચએફઓસીએલ 2 · 8 એચ 2 ઓ ક્રિસ્ટલ્સને સ્ફટિકીકૃત કરી શકે છે.
4-વેલેન્ટ હફેનિયમ પણ ફ્લોરાઇડ સાથેના સંકુલની રચના કરે છે, જેમાં K2HFF6, K3HFF7, (NH4) 2HFF6, અને (NH4) 3HFF7 નો સમાવેશ થાય છે. આ સંકુલનો ઉપયોગ ઝિર્કોનિયમ અને હેફેનિયમના અલગ કરવા માટે કરવામાં આવ્યો છે.
સામાન્ય સંયોજનો:
હાફનિયમ ડાયોક્સાઇડ: નામ હેફનિયમ ડાયોક્સાઇડ; હેફનિયમ ડાયોક્સાઇડ; મોલેક્યુલર ફોર્મ્યુલા: એચએફઓ 2 []]; સંપત્તિ: ત્રણ ક્રિસ્ટલ સ્ટ્રક્ચર્સ સાથે સફેદ પાવડર: મોનોક્લિનિક, ટેટ્રાગોનલ અને ક્યુબિક. ઘનતા અનુક્રમે 10.3, 10.1 અને 10.43 જી/સેમી 3 છે. મેલ્ટીંગ પોઇન્ટ 2780-2920 કે. ઉકળતા બિંદુ 5400 કે. થર્મલ વિસ્તરણ ગુણાંક 5.8 × 10-6/℃. પાણી, હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ અને નાઇટ્રિક એસિડમાં અદ્રાવ્ય, પરંતુ કેન્દ્રિત સલ્ફ્યુરિક એસિડ અને હાઇડ્રોફ્લોરિક એસિડમાં દ્રાવ્ય. થર્મલ વિઘટન અથવા હફેનિયમ સલ્ફેટ અને હેફનિયમ xy ક્સિક્લોરાઇડ જેવા સંયોજનોના હાઇડ્રોલિસિસ દ્વારા ઉત્પાદિત. મેટલ હેફનિયમ અને હેફેનિયમ એલોયના ઉત્પાદન માટે કાચો માલ. પ્રત્યાવર્તન સામગ્રી, એન્ટી કિરણોત્સર્ગી કોટિંગ્સ અને ઉત્પ્રેરક તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે. []] અણુ energy ર્જા સ્તરનું ઉત્પાદન એ એક સાથે મેળવેલ ઉત્પાદન છે જ્યારે અણુ energy ર્જા સ્તરનું ઉત્પાદન કરે છે. ગૌણ ક્લોરીનેશનથી પ્રારંભ કરીને, શુદ્ધિકરણ, ઘટાડો અને વેક્યૂમ નિસ્યંદનની પ્રક્રિયાઓ લગભગ ઝિર્કોનિયમની સમાન છે.
હેફનીયમ ટેટ્રાક્લોરાઇડ: હાફનિયમ (iv) ક્લોરાઇડ, હાફનીમ ટેટ્રાક્લોરાઇડ મોલેક્યુલર ફોર્મ્યુલા એચએફસીએલ 4 મોલેક્યુલર વજન 320.30 અક્ષર: વ્હાઇટ ક્રિસ્ટલિન બ્લોક. ભેજ પ્રત્યે સંવેદનશીલ. એસિટોન અને મેથેનોલમાં દ્રાવ્ય. હેફનિયમ xy ક્સિક્લોરાઇડ (એચએફઓસીએલ 2) ઉત્પન્ન કરવા માટે પાણીમાં હાઇડ્રોલાઇઝ. 250 ℃ ગરમી અને બાષ્પીભવન. આંખો, શ્વસનતંત્ર અને ત્વચાને બળતરા.
હેફેનિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ: હાફનિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ (એચ 4 એચએફઓ 4), સામાન્ય રીતે હાઇડ્રેટેડ ox કસાઈડ એચએફઓ 2 · એનએચ 2 ઓ તરીકે હાજર હોય છે, તે પાણીમાં અદ્રાવ્ય હોય છે, સરળતાથી અકાર્બનિક એસિડ્સમાં દ્રાવ્ય હોય છે, એમોનિયામાં અદ્રાવ્ય હોય છે, અને સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડમાં ભાગ્યે જ દ્રાવ્ય હોય છે. હફેનિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ એચએફઓ (ઓએચ) ઉત્પન્ન કરવા માટે 100 થી ગરમી. એમોનિયાના પાણીથી હફેનિયમ (iv) મીઠાની પ્રતિક્રિયા આપીને સફેદ હાફનીયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ અવશેષ મેળવી શકાય છે. તેનો ઉપયોગ અન્ય હેફનિયમ સંયોજનો બનાવવા માટે થઈ શકે છે.
સંશોધન ઇતિહાસ
શોધ ઇતિહાસ:
1923 માં, સ્વીડિશ રસાયણશાસ્ત્રી હાર્વે અને ડચ ભૌતિકશાસ્ત્રી ડી. કોસ્ટરને નોર્વે અને ગ્રીનલેન્ડમાં ઉત્પન્ન કરાયેલ ઝિર્કોનમાં હાફનીયમને શોધી કા .્યું, અને તેનું નામ હાફનીમ રાખ્યું, જે કોપનહેગનના લેટિન નામ હાફનીયાથી ઉદ્ભવ્યું. 1925 માં, શુદ્ધ હેફેનિયમ ક્ષાર મેળવવા માટે ફ્લોરીનેટેડ જટિલ ક્ષારના અપૂર્ણાંક સ્ફટિકીકરણની પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને હાર્વે અને કોસ્ટર ઝિર્કોનિયમ અને ટાઇટેનિયમથી અલગ થયા; અને શુદ્ધ મેટલ હેફેનિયમ મેળવવા માટે મેટાલિક સોડિયમ સાથે હાફનિયમ મીઠું ઘટાડે છે. હાર્વેએ ઘણા મિલિગ્રામ શુદ્ધ હેફનિયમનો નમૂના તૈયાર કર્યો.
ઝિર્કોનિયમ અને હેફનિયમ પર રાસાયણિક પ્રયોગો:
1998 માં યુનિવર્સિટી ઓફ ટેક્સાસમાં પ્રોફેસર કાર્લ કોલિન્સ દ્વારા કરવામાં આવેલા એક પ્રયોગમાં, એવો દાવો કરવામાં આવ્યો હતો કે ગામા ઇરેડિએટેડ હાફનીયમ 178 એમ 2 (આઇસોમર હાફનીમ -178 એમ 2 []]) પ્રચંડ energy ર્જાને મુક્ત કરી શકે છે, જે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ કરતા મેઘના પાંચ ઓર્ડર છે પરંતુ ન્યુક્લિયર પ્રતિક્રિયાઓ કરતા ઓછા ક્રમના ત્રણ ઓર્ડર છે. . કોલિન્સના અહેવાલમાં જણાવાયું છે કે શુદ્ધ એચએફ 178 એમ 2 (હાફનીયમ 178 એમ 2) ના એક ગ્રામમાં આશરે 1330 મેગાજ્યુલ્સ હોય છે, જે 300 કિલોગ્રામ ટી.એન.ટી. વિસ્ફોટકોના વિસ્ફોટથી પ્રકાશિત energy ર્જાની સમકક્ષ છે. કોલિન્સનો અહેવાલ સૂચવે છે કે આ પ્રતિક્રિયામાંની બધી energy ર્જા એક્સ-રે અથવા ગામા કિરણોના રૂપમાં પ્રકાશિત થાય છે, જે અત્યંત ઝડપી દરે energy ર્જાને મુક્ત કરે છે, અને એચએફ 178 એમ 2 (હાફનીયમ 178 એમ 2) હજી પણ અત્યંત ઓછી સાંદ્રતા પર પ્રતિક્રિયા આપી શકે છે. []] પેન્ટાગોને સંશોધન માટે ભંડોળ ફાળવ્યું છે. પ્રયોગમાં, સિગ્નલ-ટુ-અવાજ ગુણોત્તર ખૂબ ઓછો હતો (નોંધપાત્ર ભૂલો સાથે), અને ત્યારથી, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ ડિફેન્સ એડવાન્સ પ્રોજેક્ટ્સ રિસર્ચ એજન્સી (ડીએઆરપીએ) અને જેસન ડિફેન્સ એડવાઇઝરી ગ્રુપ સહિતના બહુવિધ સંગઠનોના વૈજ્ .ાનિકો દ્વારા બહુવિધ પ્રયોગો હોવા છતાં, કોલીન્સ દ્વારા દાવો કરવામાં આવેલી આ પ્રતિક્રિયા માટે કોઈ પણ વૈજ્ .ાનિક આ પ્રતિક્રિયા પ્રાપ્ત કરી શકી નથી, આ પ્રતિક્રિયાની રજૂઆત માટે આ પ્રતિક્રિયા, અને કોલિન્સનો સમાવેશ થાય છે. એચએફ 178 એમ 2 (હાફનીયમ 178 એમ 2) [15] માંથી energy ર્જા મુક્ત કરવા માટેનું ઉત્સર્જન, પરંતુ અન્ય વૈજ્ .ાનિકોએ સૈદ્ધાંતિક રીતે સાબિત કર્યું છે કે આ પ્રતિક્રિયા પ્રાપ્ત કરી શકાતી નથી. ]
અરજી ક્ષેત્ર:
ઇલેક્ટ્રોનને ઉત્સર્જન કરવાની ક્ષમતાને કારણે હાફનીયમ ખૂબ ઉપયોગી છે, જેમ કે અગ્નિથી પ્રકાશિત લેમ્પ્સમાં ફિલામેન્ટ તરીકે વપરાય છે. એક્સ-રે ટ્યુબ્સ માટે કેથોડ તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે, અને હાફનિયમ અને ટંગસ્ટન અથવા મોલીબડેનમના એલોય્સનો ઉપયોગ ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ ડિસ્ચાર્જ ટ્યુબ માટે ઇલેક્ટ્રોડ્સ તરીકે થાય છે. સામાન્ય રીતે કેથોડ અને ટંગસ્ટન વાયર મેન્યુફેક્ચરિંગ ઉદ્યોગમાં એક્સ-રે માટે વપરાય છે. તેના પ્લાસ્ટિસિટી, સરળ પ્રક્રિયા, ઉચ્ચ તાપમાન પ્રતિકાર અને કાટ પ્રતિકારને કારણે પરમાણુ energy ર્જા ઉદ્યોગમાં શુદ્ધ હાફનિયમ એક મહત્વપૂર્ણ સામગ્રી છે. હાફનીમમાં મોટો થર્મલ ન્યુટ્રોન કેપ્ચર ક્રોસ-સેક્શન છે અને તે એક આદર્શ ન્યુટ્રોન શોષક છે, જેનો ઉપયોગ અણુ રિએક્ટર્સ માટે કંટ્રોલ સળિયા અને રક્ષણાત્મક ઉપકરણ તરીકે થઈ શકે છે. હેફનિયમ પાવડરનો ઉપયોગ રોકેટ માટે પ્રોપેલન્ટ તરીકે થઈ શકે છે. ઇલેક્ટ્રિકલ ઉદ્યોગમાં એક્સ-રે ટ્યુબ્સનો કેથોડ બનાવી શકાય છે. હેફનિયમ એલોય રોકેટ નોઝલ અને ગ્લાઇડ ફરીથી પ્રવેશ વિમાન માટે આગળ રક્ષણાત્મક સ્તર તરીકે સેવા આપી શકે છે, જ્યારે એચએફ ટીએ એલોયનો ઉપયોગ ટૂલ સ્ટીલ અને પ્રતિકાર સામગ્રીના નિર્માણ માટે થઈ શકે છે. ટંગસ્ટન, મોલીબડેનમ અને ટેન્ટાલમ જેવા હીટ-રેઝિસ્ટન્ટ એલોયમાં હાફનિયમનો ઉપયોગ એડિટિવ તત્વ તરીકે થાય છે. એચએફસીનો ઉપયોગ તેની high ંચી કઠિનતા અને ગલનબિંદુને કારણે સખત એલોય માટે એડિટિવ તરીકે થઈ શકે છે. 4tachfc નો ગલનબિંદુ લગભગ 4215 ℃ છે, જે તેને સૌથી વધુ જાણીતા ગલનબિંદુ સાથે સંયોજન બનાવે છે. ઘણી ફુગાવા પ્રણાલીઓમાં હાફનિયમનો ઉપયોગ ગેટર તરીકે થઈ શકે છે. હાફનીમ ગેટર્સ સિસ્ટમમાં હાજર ઓક્સિજન અને નાઇટ્રોજન જેવા બિનજરૂરી વાયુઓને દૂર કરી શકે છે. ઉચ્ચ જોખમની કામગીરી દરમિયાન હાઇડ્રોલિક તેલના અસ્થિરતાને રોકવા માટે હફેનિયમનો ઉપયોગ હાઇડ્રોલિક તેલમાં એડિટિવ તરીકે થાય છે, અને તેમાં મજબૂત એન્ટિ વોલેટિલિટી ગુણધર્મો છે. તેથી, તેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે industrial દ્યોગિક હાઇડ્રોલિક તેલમાં થાય છે. તબીબી હાઇડ્રોલિક તેલ.
હેફનિયમ તત્વનો ઉપયોગ નવીનતમ ઇન્ટેલ 45 નેનોપ્રોસેસર્સમાં પણ થાય છે. સિલિકોન ડાયોક્સાઇડ (એસઆઈઓ 2) ની ઉત્પાદકતા અને ટ્રાંઝિસ્ટર પ્રભાવને સતત સુધારવા માટે જાડાઈ ઘટાડવાની તેની ક્ષમતાને કારણે, પ્રોસેસર ઉત્પાદકો ગેટ ડાઇલેક્ટ્રિક્સ માટેની સામગ્રી તરીકે સિલિકોન ડાયોક્સાઇડનો ઉપયોગ કરે છે. જ્યારે ઇન્ટેલે 65 નેનોમીટર મેન્યુફેક્ચરિંગ પ્રક્રિયા રજૂ કરી, તેમ છતાં, તેણે સિલિકોન ડાયોક્સાઇડ ગેટ ડાઇલેક્ટ્રિકની જાડાઈ ઘટાડવા માટે તમામ પ્રયત્નો કરી હતી, જ્યારે પરમાણુના 5 સ્તરોની સમાન, જ્યારે પાવર વપરાશ અને ગરમીના વિસર્જનની મુશ્કેલી પણ વધશે જ્યારે ટ્રાંઝિસ્ટર વર્તમાન કચરાના કદમાં પરિણમે છે અને બિનસલાહભર્યા છે. તેથી, જો વર્તમાન સામગ્રીનો ઉપયોગ ચાલુ રાખવામાં આવે છે અને જાડાઈ વધુ ઓછી થાય છે, તો ગેટ ડાઇલેક્ટ્રિકનો લિકેજ નોંધપાત્ર રીતે વધશે, જે ટ્રાંઝિસ્ટર તકનીકને તેની મર્યાદામાં લાવે છે. આ નિર્ણાયક મુદ્દાને ધ્યાનમાં લેવા માટે, ઇન્ટેલ સિલિકોન ડાયોક્સાઇડને બદલે ગેટ ડાઇલેક્ટ્રિક્સ તરીકે ગા er હાઈ કે મટિરીયલ્સ (હાફનીમ આધારિત સામગ્રી) નો ઉપયોગ કરવાની યોજના બનાવી રહી છે, જેણે 10 થી વધુ વખત લિકેજમાં સફળતાપૂર્વક ઘટાડો કર્યો છે. 65nm તકનીકની પાછલી પે generation ીની તુલનામાં, ઇન્ટેલની 45nm પ્રક્રિયા લગભગ બે વાર ટ્રાંઝિસ્ટર ઘનતામાં વધારો કરે છે, જે કુલ ટ્રાંઝિસ્ટરની સંખ્યામાં વધારો અથવા પ્રોસેસર વોલ્યુમમાં ઘટાડો કરવાની મંજૂરી આપે છે. આ ઉપરાંત, ટ્રાંઝિસ્ટર સ્વિચિંગ માટે જરૂરી શક્તિ ઓછી છે, જે વીજ વપરાશમાં લગભગ 30%ઘટાડો કરે છે. આંતરિક જોડાણો તાંબાના વાયરથી બનેલા છે, નીચા કે ડાઇલેક્ટ્રિક સાથે જોડાયેલા, કાર્યક્ષમતામાં સરળતાથી સુધારો અને વીજ વપરાશ ઘટાડે છે, અને સ્વિચિંગ સ્પીડ લગભગ 20% ઝડપી છે
ખનિજ વિતરણ:
હાફનીયમમાં સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવામાં આવતી ધાતુઓ જેવા કે બિસ્મથ, કેડમિયમ અને પારો કરતાં વધુ ક્રસ્ટલ વિપુલતા હોય છે, અને તે બેરિલિયમ, જર્મનિયમ અને યુરેનિયમની સામગ્રીમાં સમાન છે. ઝિર્કોનિયમ ધરાવતા બધા ખનિજોમાં હેફેનિયમ હોય છે. ઉદ્યોગમાં ઉપયોગમાં લેવાતા ઝિર્કોનમાં 0.5-2% હેફનિયમ હોય છે. ગૌણ ઝિર્કોનિયમ ઓરમાં બેરિલિયમ ઝિર્કોન (એલ્વિટ) માં 15% હેફનિયમ હોઈ શકે છે. ત્યાં એક પ્રકારનો મેટામોર્ફિક ઝિર્કોન, સિટ્રોલાઇટ પણ છે, જેમાં 5% એચએફઓ છે. બાદમાંના બે ખનિજોના અનામત નાના છે અને હજી સુધી ઉદ્યોગમાં અપનાવવામાં આવ્યા નથી. હેફનિયમ મુખ્યત્વે ઝિર્કોનિયમના ઉત્પાદન દરમિયાન પુન recovered પ્રાપ્ત થાય છે.
તે મોટાભાગના ઝિર્કોનિયમ ઓર્સમાં અસ્તિત્વમાં છે. [18] [19] કારણ કે પોપડામાં ખૂબ ઓછી સામગ્રી છે. તે ઘણીવાર ઝિર્કોનિયમ સાથે રહે છે અને તેમાં કોઈ અલગ ઓર નથી.
તૈયારી પદ્ધતિ:
1. તે હાફનિયમ ટેટ્રાક્લોરાઇડના મેગ્નેશિયમ ઘટાડા અથવા હેફેનીયમ આયોડાઇડના થર્મલ વિઘટન દ્વારા તૈયાર કરી શકાય છે. એચએફસીએલ 4 અને કે 2 એચએફએફ 6 નો ઉપયોગ કાચા માલ તરીકે થઈ શકે છે. એનએસીએલ કેસીએલ એચએફસીએલ 4 અથવા કે 2 એચએફએફ 6 માં ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક ઉત્પાદનની પ્રક્રિયા ઝિર્કોનિયમના ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક ઉત્પાદન જેવી જ છે.
2. હાફનીયમ ઝિર્કોનિયમ સાથે સહઅસ્તિત્વ ધરાવે છે, અને હાફનીયમ માટે કોઈ અલગ કાચો માલ નથી. ઉત્પાદન માટે કાચા માલ ક્રૂડ હેફનિયમ ox કસાઈડ છે જે ઝિર્કોનિયમના ઉત્પાદનની પ્રક્રિયા દરમિયાન અલગ પડે છે. આયન એક્સચેંજ રેઝિનનો ઉપયોગ કરીને હાફનીમ ox કસાઈડ કા ract ો, અને પછી આ હેફેનીયમ ox કસાઈડમાંથી મેટલ હફેનિયમ તૈયાર કરવા માટે ઝિર્કોનિયમ જેવી જ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરો.
.
ઝિર્કોનિયમ અને હાફનીમને અલગ કરવાની પ્રારંભિક પદ્ધતિઓ ફ્લોરીનેટેડ જટિલ ક્ષાર અને ફોસ્ફેટ્સના અપૂર્ણાંક વરસાદના અપૂર્ણાંક સ્ફટિકીકરણ હતા. આ પદ્ધતિઓ ચલાવવા માટે બોજારૂપ છે અને પ્રયોગશાળાના ઉપયોગ સુધી મર્યાદિત છે. ઝિર્કોનિયમ અને હેફેનિયમને અલગ કરવા માટેની નવી તકનીકીઓ, જેમ કે અપૂર્ણાંક નિસ્યંદન, દ્રાવક નિષ્કર્ષણ, આયન વિનિમય અને અપૂર્ણાંક શોષણ, એક પછી એક ઉભરી આવ્યું છે, દ્રાવક નિષ્કર્ષણ વધુ વ્યવહારુ છે. સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવામાં આવતી બે અલગ સિસ્ટમ્સ થિઓસાયનેટ સાયક્લોહેક્સનોન સિસ્ટમ અને ટ્રિબ્યુટીલ ફોસ્ફેટ નાઇટ્રિક એસિડ સિસ્ટમ છે. ઉપરોક્ત પદ્ધતિઓ દ્વારા મેળવેલા ઉત્પાદનો એ બધી હાફનીયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ છે, અને કેલ્કિનેશન દ્વારા શુદ્ધ હેફનિયમ ox કસાઈડ મેળવી શકાય છે. આયન વિનિમય પદ્ધતિ દ્વારા ઉચ્ચ શુદ્ધતા હેફનિયમ મેળવી શકાય છે.
ઉદ્યોગમાં, મેટલ હેફનિયમના ઉત્પાદનમાં ઘણીવાર ક્રોલ પ્રક્રિયા અને ડીબોર એકર પ્રક્રિયા બંને શામેલ હોય છે. ક્રોલ પ્રક્રિયામાં મેટાલિક મેગ્નેશિયમનો ઉપયોગ કરીને હેફનિયમ ટેટ્રાક્લોરાઇડના ઘટાડાનો સમાવેશ થાય છે:
2 એમજી+એચએફસીએલ 4- M 2 એમજીસીએલ 2+એચએફ
ડીબોર એકર પદ્ધતિ, જેને આયોડાઇઝેશન પદ્ધતિ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તેનો ઉપયોગ હેફેનીયમ જેવા સ્પોન્જને શુદ્ધ કરવા અને મ le લેબલ મેટલ હેફનિયમ મેળવવા માટે થાય છે.
5. હેફનિયમની ગંધ મૂળભૂત રીતે ઝિર્કોનિયમની જેમ જ છે:
પ્રથમ પગલું એ ઓરનું વિઘટન છે, જેમાં ત્રણ પદ્ધતિઓ શામેલ છે: મેળવવા માટે ઝિર્કોનનું ક્લોરીનેશન (ઝેડઆર, એચએફ) સીએલ. ઝિર્કોનનું આલ્કલી ગલન. ઝિર્કોન નાઓએચ સાથે આશરે 600 ની સાથે ઓગળે છે, અને 90% થી વધુ (ઝેડઆર, એચએફ) ઓ એનએ (ઝેડઆર, એચએફ) માં પરિવર્તિત થાય છે, એસઆઈઓ નાસિઓમાં પરિવર્તિત થાય છે, જે દૂર કરવા માટે પાણીમાં ઓગળી જાય છે. એનએ (ઝેડઆર, એચએફ) ઓ એચ.એન.ઓ. માં ઓગળ્યા પછી ઝિર્કોનિયમ અને હાફનીઆમને અલગ કરવા માટેના મૂળ સોલ્યુશન તરીકે ઉપયોગ કરી શકાય છે. જો કે, એસઆઈઓ કોલોઇડ્સની હાજરી દ્રાવક નિષ્કર્ષણને અલગ બનાવે છે. કેસીઆઈએફ સાથે સિંટર અને કે (ઝેડઆર, એચએફ) એફ સોલ્યુશન મેળવવા માટે પાણીમાં પલાળવું. ઉકેલો અપૂર્ણાંક સ્ફટિકીકરણ દ્વારા ઝિર્કોનિયમ અને હેફનિયમને અલગ કરી શકે છે;
બીજું પગલું એ ઝિર્કોનિયમ અને હાફનીયમનું વિભાજન છે, જે હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ એમઆઈબીકે (મિથાઈલ આઇસોબ્યુટીલ કેટોન) સિસ્ટમ અને એચએનઓ-ટીબીપી (ટ્રિબ્યુટીલ ફોસ્ફેટ) સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરીને દ્રાવક નિષ્કર્ષણ અલગ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. એચએફસીએલ અને ઝેડઆરસીએલ વચ્ચેના બાષ્પ દબાણના તફાવતનો ઉપયોગ કરીને મલ્ટિ-સ્ટેજ અપૂર્ણાંકની તકનીક, ઉચ્ચ દબાણ હેઠળ (20 વાતાવરણીય ઉપર) લાંબા સમયથી અભ્યાસ કરવામાં આવી છે, જે ગૌણ ક્લોરીનેશન પ્રક્રિયાને બચાવી શકે છે અને ખર્ચ ઘટાડે છે. જો કે, (ઝેડઆર, એચએફ) સીએલ અને એચસીએલની કાટ સમસ્યાને લીધે, યોગ્ય અપૂર્ણાંક ક column લમ સામગ્રી શોધવાનું સરળ નથી, અને તે ઝેડઆરસીએલ અને એચએફસીએલની ગુણવત્તામાં પણ ઘટાડો કરશે, શુદ્ધિકરણ ખર્ચમાં વધારો કરશે. 1970 ના દાયકામાં, તે હજી પણ મધ્યવર્તી પ્લાન્ટ પરીક્ષણ તબક્કામાં હતું;
ત્રીજું પગલું એ ઘટાડો માટે ક્રૂડ એચએફસીએલ મેળવવા માટે એચએફઓનું ગૌણ ક્લોરીનેશન છે;
ચોથું પગલું એ એચએફસીએલ અને મેગ્નેશિયમ ઘટાડાની શુદ્ધિકરણ છે. આ પ્રક્રિયા ઝેડઆરસીએલના શુદ્ધિકરણ અને ઘટાડા જેવી જ છે, અને પરિણામી અર્ધ-સમાપ્ત ઉત્પાદન બરછટ સ્પોન્જ હેફનિયમ છે;
પાંચમું પગલું એ એમજીસીએલને દૂર કરવા અને વધુ મેટલ મેગ્નેશિયમ પુન recover પ્રાપ્ત કરવા માટે ક્રૂડ સ્પોન્જ હેફેનિયમને વેક્યુમ કરવાનું છે, પરિણામે સ્પોન્જ મેટલ હેફનિયમનું તૈયાર ઉત્પાદન થાય છે. જો ઘટાડતા એજન્ટ મેગ્નેશિયમની જગ્યાએ સોડિયમનો ઉપયોગ કરે છે, તો પાંચમા પગલાને પાણીના નિમજ્જનમાં બદલવું જોઈએ
સંગ્રહ પદ્ધતિ:
ઠંડી અને વેન્ટિલેટેડ વેરહાઉસમાં સ્ટોર કરો. સ્પાર્ક્સ અને ગરમીના સ્ત્રોતોથી દૂર રાખો. તે ox ક્સિડેન્ટ્સ, એસિડ્સ, હેલોજેન્સ, વગેરેથી અલગ સંગ્રહિત થવું જોઈએ અને મિશ્રણ સંગ્રહ કરવાનું ટાળવું જોઈએ. વિસ્ફોટ-પ્રૂફ લાઇટિંગ અને વેન્ટિલેશન સુવિધાઓનો ઉપયોગ. મિકેનિકલ સાધનો અને સાધનોના ઉપયોગ પર પ્રતિબંધિત કરો જે સ્પાર્ક્સ માટે ભરેલા છે. લિક સમાવવા માટે સ્ટોરેજ એરિયા યોગ્ય સામગ્રીથી સજ્જ હોવું જોઈએ.
પોસ્ટ સમય: સપ્ટે -25-2023