घटक 72: हाफ्नियम

हाफ्नियम, मेटल एचएफ, अणु क्रमांक 72, अणु वजन 178.49, एक चमकदार चांदी ग्रे ट्रान्झिशन मेटल आहे.

हाफ्नियममध्ये सहा नैसर्गिकरित्या स्थिर समस्थानिक आहेत: हाफ्नियम 174, 176, 177, 178, 179 आणि 180. हाफ्नियम पातळ हायड्रोक्लोरिक acid सिड, पातळ सल्फ्यूरिक acid सिड आणि मजबूत अल्कधर्मी सोल्यूशन्ससह प्रतिक्रिया देत नाही, परंतु हायड्रोफ्लोरिक acid सिड आणि एक्वा रेगियामध्ये विरघळतो. घटकाचे नाव कोपेनहेगन सिटीच्या लॅटिन नावातून येते.

१ 25 २ In मध्ये, स्वीडिश केमिस्ट हर्वे आणि डच भौतिकशास्त्रज्ञ कोस्टर यांनी फ्लोरिनेटेड कॉम्प्लेक्स लवणांच्या अंशात्मक क्रिस्टलीकरणाद्वारे शुद्ध हाफ्नियम मीठ प्राप्त केले आणि शुद्ध धातूचा हाफ्नियम मिळविण्यासाठी धातूच्या सोडियमने ते कमी केले. हाफ्नियममध्ये पृथ्वीच्या क्रस्टच्या 0.00045% असतात आणि बहुतेकदा झिरकोनियम निसर्गाशी संबंधित असतात.

उत्पादनाचे नाव: हाफ्नियम

घटक प्रतीक: एचएफ

अणु वजन: 178.49

घटक प्रकार: धातूचा घटक

भौतिक गुणधर्म:

हाफ्नियमधातूची चमक असलेली चांदीची राखाडी धातू आहे; मेटल हाफ्नियमचे दोन प्रकार आहेत: α हाफ्नियम हे झिरकोनियमपेक्षा उच्च परिवर्तन तापमान असलेले हेक्सागोनल जवळून पॅक केलेले प्रकार (1750 ℃) आहे. मेटल हाफ्नियममध्ये उच्च तापमानात अ‍ॅलोट्रोपचे रूप आहेत. मेटल हाफ्नियममध्ये उच्च न्यूट्रॉन शोषण क्रॉस-सेक्शन आहे आणि अणुभट्ट्यांसाठी नियंत्रण सामग्री म्हणून वापरले जाऊ शकते.

क्रिस्टल स्ट्रक्चर्सचे दोन प्रकार आहेत: 1300 ℃ （（α- समीकरण खाली तापमानात हेक्सागोनल दाट पॅकिंग; 1300 ℃ पेक्षा जास्त तापमानात, ते शरीर मध्यभागी क्यूबिक （β- समीकरण आहे) आहे. प्लॅस्टिकिटी असलेली धातू जी कठोर होते आणि अशुद्धीच्या उपस्थितीत ठिसूळ होते. हवेत स्थिर, जळल्यावर केवळ पृष्ठभागावर गडद होते. सामन्याच्या ज्वालाद्वारे फिलामेंट्स प्रज्वलित केले जाऊ शकतात. झिरकोनियम सारखे गुणधर्म. हे पाणी, पातळ ids सिडस् किंवा मजबूत तळांवर प्रतिक्रिया देत नाही, परंतु एक्वा रेजिया आणि हायड्रोफ्लूरिक acid सिडमध्ये सहजपणे विद्रव्य आहे. प्रामुख्याने ए+4 व्हॅलेन्ससह संयुगे. हाफ्नियम मिश्र धातु (टीए 4 एचएफसी 5) मध्ये सर्वाधिक वितळणारा बिंदू (अंदाजे 4215 ℃) म्हणून ओळखला जातो.

क्रिस्टल स्ट्रक्चर: क्रिस्टल सेल षटकोनी आहे

सीएएस क्रमांक: 7440-58-6

मेल्टिंग पॉईंट: 2227 ℃

उकळत्या बिंदू: 4602 ℃

रासायनिक गुणधर्म:

हाफ्नियमचे रासायनिक गुणधर्म झिरकोनियमसारखेच आहेत आणि त्यात चांगले गंज प्रतिरोध आहे आणि सामान्य acid सिड अल्कली जलीय सोल्यूशन्सद्वारे सहजपणे कोरले जात नाही; फ्लोरिनेटेड कॉम्प्लेक्स तयार करण्यासाठी हायड्रोफ्लूरिक acid सिडमध्ये सहज विद्रव्य. उच्च तापमानात, हाफ्नियम ऑक्सिजन आणि नायट्रोजन सारख्या वायूंसह थेट ऑक्साईड आणि नायट्राइड्स तयार करू शकतो.

हेफ्नियममध्ये अनेकदा संयुगे मध्ये+4 व्हॅलेन्स असते. मुख्य कंपाऊंड आहेहाफ्नियम ऑक्साईडएचएफओ 2. हेफ्नियम ऑक्साईडचे तीन भिन्न प्रकार आहेत:हाफ्नियम ऑक्साईडहाफ्नियम सल्फेट आणि क्लोराईड ऑक्साईडच्या सतत कॅल्किनेशनद्वारे प्राप्त केलेले एक मोनोक्लिनिक प्रकार आहे; सुमारे 400 at वर हाफ्नियमचे हायड्रॉक्साईड गरम करून प्राप्त केलेले हाफ्नियम ऑक्साईड एक टेट्रागोनल प्रकार आहे; जर 1000 calcal वर कॅल्केन्ड केले असेल तर एक घन प्रकार मिळू शकतो. आणखी एक कंपाऊंड आहेहाफ्नियम टेट्राक्लोराईड, जे मेटल हाफ्नियम तयार करण्यासाठी कच्चा माल आहे आणि हेफ्नियम ऑक्साईड आणि कार्बनच्या मिश्रणावर क्लोरीन गॅसची प्रतिक्रिया देऊन तयार केले जाऊ शकते. हाफ्नियम टेट्राक्लोराईड पाण्याच्या संपर्कात येतो आणि त्वरित हायड्रोलाइझिस अत्यंत स्थिर एचएफओ (4 एच 2 ओ) 2+आयनमध्ये येतो. एचएफओ 2+आयन हेफ्नियमच्या बर्‍याच संयुगांमध्ये अस्तित्वात आहेत आणि हायड्रोक्लोरिक acid सिडिफाइड हाफ्नियम टेट्राक्लोराईड सोल्यूशनमध्ये सुईच्या आकाराचे हायड्रेटेड हाफ्नियम ऑक्सीक्लोराइड एचएफओसीएल 2 · 8 एच 2 ओ क्रिस्टल्स स्फटिकासारखे बनवू शकतात.

4-व्हॅलेंट हाफ्नियम देखील फ्लोराईडसह कॉम्प्लेक्स तयार करण्यास प्रवृत्त आहे, ज्यामध्ये के 2 एचएफएफ 6, के 3 एचएफएफ 7, (एनएच 4) 2 एचएफएफ 6 आणि (एनएच 4) 3 एचएफ 7 यांचा समावेश आहे. हे कॉम्प्लेक्स झिरकोनियम आणि हफ्नियमच्या विभक्ततेसाठी वापरले गेले आहेत.

सामान्य संयुगे:

हाफ्नियम डायऑक्साइड: नाव हाफ्नियम डायऑक्साइड; हाफ्नियम डायऑक्साइड; आण्विक सूत्र: एचएफओ 2 [4]; मालमत्ता: तीन क्रिस्टल स्ट्रक्चर्ससह पांढरा पावडर: मोनोक्लिनिक, टेट्रागोनल आणि क्यूबिक. घनता अनुक्रमे 10.3, 10.1 आणि 10.43 ग्रॅम/सेमी 3 आहे. मेल्टिंग पॉईंट 2780-2920 के. उकळत्या बिंदू 5400 के. औष्णिक विस्तार गुणांक 5.8 × 10-6/℃. पाणी, हायड्रोक्लोरिक acid सिड आणि नायट्रिक acid सिडमध्ये अघुलनशील, परंतु एकाग्र सल्फ्यूरिक acid सिड आणि हायड्रोफ्लूरिक acid सिडमध्ये विद्रव्य. थर्मल विघटन किंवा हेफ्नियम सल्फेट आणि हाफ्नियम ऑक्सीक्लोराईड सारख्या संयुगेच्या हायड्रॉलिसिसद्वारे उत्पादित. मेटल हाफ्नियम आणि हाफ्नियम मिश्र धातुंच्या उत्पादनासाठी कच्चा माल. रेफ्रेक्टरी मटेरियल, अँटी रेडिओएक्टिव्ह कोटिंग्ज आणि उत्प्रेरक म्हणून वापरली जाते. []] अणू उर्जा पातळी एचएफओ हे एक उत्पादन आहे जेव्हा अणू उर्जा पातळी झेडआरओ तयार करते तेव्हा एकाच वेळी प्राप्त होते. दुय्यम क्लोरीनेशनपासून प्रारंभ करून, शुद्धीकरण, कपात आणि व्हॅक्यूम डिस्टिलेशनच्या प्रक्रिया झिरकोनियमच्या जवळजवळ समान आहेत.

हाफ्नियम टेट्राक्लोराईड: हाफ्नियम (iv) क्लोराईड, हाफ्नियम टेट्राक्लोराईड आण्विक फॉर्म्युला एचएफसीएल 4 आण्विक वजन 320.30 वर्ण: पांढरा क्रिस्टलीय ब्लॉक. ओलावासाठी संवेदनशील. एसीटोन आणि मिथेनॉलमध्ये विद्रव्य. हेफ्नियम ऑक्सीक्लोराईड (एचएफओसीएल 2) तयार करण्यासाठी पाण्यात हायड्रोलाइझ. 250 to पर्यंत उष्णता आणि बाष्पीभवन. डोळे, श्वसन प्रणाली आणि त्वचेला त्रास देणे.

हाफ्नियम हायड्रॉक्साईडः हाफ्नियम हायड्रॉक्साईड (एच 4 एचएफओ 4), सामान्यत: हायड्रेटेड ऑक्साईड एचएफओ 2 · एनएच 2 ओ म्हणून उपस्थित असतो, पाण्यात अघुलनशील असतो, अजैविक ids सिडमध्ये सहजपणे विरघळतो, अमोनियामध्ये अघुलनशील असतो आणि सोडियम हायड्रॉक्साईडमध्ये क्वचित विरघळतो. हेफ्नियम हायड्रॉक्साईड एचएफओ (ओएच) 2 तयार करण्यासाठी 100 to पर्यंत उष्णता. याचा उपयोग इतर हेफ्नियम संयुगे तयार करण्यासाठी केला जाऊ शकतो.

संशोधन इतिहास

शोध इतिहास:

१ 23 २ In मध्ये, स्वीडिश केमिस्ट हर्वे आणि डच भौतिकशास्त्रज्ञ डी. कोस्टर यांना नॉर्वे आणि ग्रीनलँडमध्ये तयार झालेल्या झिरकॉनमध्ये हाफ्नियम सापडला आणि त्याचे नाव हफ्नियम असे ठेवले गेले, जे कोपेनहेगनच्या लॅटिन नावाच्या हफनियापासून उद्भवले. १ 25 २ In मध्ये, शुद्ध हाफ्नियम लवण मिळविण्यासाठी फ्लोरिनेटेड कॉम्प्लेक्स लवणांच्या फ्रॅक्शनल क्रिस्टलायझेशनच्या पद्धतीचा वापर करून हर्वे आणि कॉस्टरने झिरकोनियम आणि टायटॅनियम वेगळे केले; आणि शुद्ध मेटल हाफ्नियम मिळविण्यासाठी मेटलिक सोडियमसह हेफ्नियम मीठ कमी करा. हर्वे यांनी शुद्ध हाफ्नियमच्या अनेक मिलीग्रामचा नमुना तयार केला.

झिरकोनियम आणि हाफ्नियमवरील रासायनिक प्रयोगः

१ 1998 1998 in मध्ये टेक्सास विद्यापीठात प्रोफेसर कार्ल कोलिन्स यांनी केलेल्या प्रयोगात असा दावा केला जात होता की गामा इरिडिएटेड हाफ्नियम १88 एम २ (आयसोमर हाफ्नियम -१88 एम २ []]) विपुल ऊर्जा सोडू शकतो, जे विखुरलेल्या प्रतिक्रियांपेक्षा तीन ऑर्डर्सचे पाच ऑर्डर आहे. . कोलिन्सच्या अहवालात असे म्हटले आहे की शुद्ध एचएफ 178 एम 2 (हाफ्नियम 178 एम 2) च्या एका ग्रॅममध्ये अंदाजे 1330 मेगोजुल्स आहेत, जे 300 किलोग्रॅम टीएनटी स्फोटकांच्या स्फोटामुळे सोडल्या गेलेल्या उर्जेच्या समतुल्य आहे. कॉलिन्सचा अहवाल असे दर्शवितो की या प्रतिक्रियेतील सर्व उर्जा एक्स-रे किंवा गामा किरणांच्या स्वरूपात सोडली गेली आहे, जी अत्यंत वेगवान दराने उर्जा सोडते आणि एचएफ 178 एम 2 (हाफ्नियम 178 एम 2) अजूनही अत्यंत कमी एकाग्रतेवर प्रतिक्रिया देऊ शकते. []] पेंटागॉनने संशोधनासाठी निधी वाटप केला आहे. प्रयोगात, सिग्नल-टू-नोईस गुणोत्तर खूपच कमी होते (महत्त्वपूर्ण त्रुटींसह) आणि तेव्हापासून, युनायटेड स्टेट्स डिपार्टमेंट डिपार्टमेंट अ‍ॅडव्हान्स प्रोजेक्ट्स रिसर्च एजन्सी (डीएआरपीए) आणि जेसन डिफेन्स अ‍ॅडव्हायझरी ग्रुप [१]] यांच्यासह अनेक संस्थांच्या वैज्ञानिकांनी अनेक प्रयोग करूनही, कॉलिन्सच्या आधारे कोणत्याही वैज्ञानिकांनी ही प्रतिक्रिया दिली नाही, आणि कॉलिन्सचा उपयोग केला गेला नाही, आणि कॉलिन्सचा उपयोग केला गेला नाही, आणि कॉलिन्सचा उपयोग केला गेला नाही. एचएफ 178 एम 2 (हाफ्नियम 178 मी 2) पासून ऊर्जा सोडण्यासाठी उत्सर्जन [१ 15], परंतु इतर शास्त्रज्ञांनी सैद्धांतिकदृष्ट्या सिद्ध केले आहे की ही प्रतिक्रिया साध्य करता येत नाही. [१]] एचएफ 178 एम 2 (हाफ्नियम 178 मी 2) शैक्षणिक समुदायावर मोठ्या प्रमाणात विश्वास आहे

हाफ्नियम ऑक्साईड

अनुप्रयोग फील्ड:

इलेक्ट्रॉन उत्सर्जित करण्याच्या क्षमतेमुळे हाफ्नियम खूप उपयुक्त आहे, जसे की इनकॅन्डेसेंट दिवे मध्ये फिलामेंट म्हणून वापरल्या जाणार्‍या. एक्स-रे ट्यूबसाठी कॅथोड म्हणून वापरला जातो आणि हाय-व्होल्टेज डिस्चार्ज ट्यूबसाठी इलेक्ट्रोड म्हणून हाफ्नियम आणि टंगस्टन किंवा मोलिब्डेनमचे मिश्र धातु म्हणून वापरले जातात. एक्स-रेसाठी कॅथोड आणि टंगस्टन वायर मॅन्युफॅक्चरिंग उद्योगात सामान्यतः वापरला जातो. अणू उर्जा उद्योगात शुद्ध हाफ्नियम ही एक महत्त्वपूर्ण सामग्री आहे कारण त्याची प्लॅस्टिकिटी, सुलभ प्रक्रिया, उच्च तापमान प्रतिकार आणि गंज प्रतिकार. हाफ्नियममध्ये एक मोठा थर्मल न्यूट्रॉन कॅप्चर क्रॉस-सेक्शन आहे आणि तो एक आदर्श न्यूट्रॉन शोषक आहे, जो अणू अणुभट्ट्यांसाठी कंट्रोल रॉड आणि संरक्षणात्मक डिव्हाइस म्हणून वापरला जाऊ शकतो. हाफ्नियम पावडर रॉकेटसाठी प्रोपेलेंट म्हणून वापरला जाऊ शकतो. एक्स-रे ट्यूबचे कॅथोड विद्युत उद्योगात तयार केले जाऊ शकते. हाफ्नियम मिश्र धातु रॉकेट नोजल आणि ग्लाइड री-एन्ट्री विमानांसाठी फॉरवर्ड प्रोटेक्टिव्ह लेयर म्हणून काम करू शकते, तर एचएफ टीए मिश्रधातू टूल स्टील आणि प्रतिरोध सामग्री तयार करण्यासाठी वापरली जाऊ शकते. टंगस्टन, मोलिब्डेनम आणि टॅन्टलम सारख्या उष्णता-प्रतिरोधक मिश्र धातुंमध्ये हाफ्नियमचा वापर केला जातो. एचएफसीचा उच्च कठोरपणा आणि वितळण्याच्या बिंदूमुळे हार्ड मिश्र धातुंसाठी एक itive डिटिव्ह म्हणून वापरला जाऊ शकतो. 4TACHFC चा वितळणारा बिंदू अंदाजे 4215 ℃ आहे, ज्यामुळे तो सर्वाधिक ज्ञात वितळण्याच्या बिंदूसह कंपाऊंड बनतो. बर्‍याच महागाई प्रणालींमध्ये हाफ्नियमचा उपयोग गेटर म्हणून केला जाऊ शकतो. हाफ्नियम गेटर्स सिस्टममध्ये उपस्थित ऑक्सिजन आणि नायट्रोजन सारख्या अनावश्यक वायू काढून टाकू शकतात. हाय-जोखीम ऑपरेशन्स दरम्यान हायड्रॉलिक तेलाच्या अस्थिरतेपासून बचाव करण्यासाठी हायफ्नियमचा वापर हायड्रॉलिक तेलात एक itive डिटिव्ह म्हणून केला जातो आणि त्यामध्ये तीव्र अँटी अस्थिरता गुणधर्म असतात. म्हणूनच, हे सामान्यत: औद्योगिक हायड्रॉलिक तेलात वापरले जाते. वैद्यकीय हायड्रॉलिक तेल.

नवीनतम इंटेल 45 नॅनोप्रोसेसरमध्ये हाफ्नियम घटक देखील वापरला जातो. सिलिकॉन डायऑक्साइड (एसआयओ 2) च्या उत्पादनक्षमतेमुळे आणि ट्रान्झिस्टरची कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी जाडी कमी करण्याच्या क्षमतेमुळे, प्रोसेसर उत्पादक गेट डायलेक्ट्रिक्सची सामग्री म्हणून सिलिकॉन डायऑक्साइड वापरतात. जेव्हा इंटेलने 65 नॅनोमीटर उत्पादन प्रक्रिया सादर केली, जरी सिलिकॉन डाय ऑक्साईड गेट डायलेक्ट्रिकची जाडी 1.2 नॅनोमीटरपर्यंत कमी करण्यासाठी सर्वतोपरी प्रयत्न केले गेले होते, जेव्हा अणूंच्या 5 थरांच्या समतुल्यतेपर्यंत, उर्जा आणि उष्णता विसर्जन होण्याची अडचण देखील वाढेल तेव्हा सध्याच्या उर्जा आणि सध्याच्या उष्मायनामुळे वाढ होते. म्हणूनच, जर सध्याची सामग्री वापरली जात राहिली आणि जाडी आणखी कमी केली गेली तर गेट डायलेक्ट्रिकच्या गळतीमुळे लक्षणीय वाढ होईल, ज्यामुळे ट्रान्झिस्टर तंत्रज्ञान त्याच्या मर्यादेत खाली आणले जाईल. या गंभीर समस्येचे निराकरण करण्यासाठी, इंटेल सिलिकॉन डायऑक्साइडऐवजी गेट डायलेक्ट्रिक्स म्हणून जाड उच्च के मटेरियल (हाफ्नियम आधारित सामग्री) वापरण्याची योजना आखत आहे, ज्याने गळतीला 10 वेळा कमी केले आहे. मागील 65 एनएम तंत्रज्ञानाच्या मागील पिढीच्या तुलनेत, इंटेलच्या 45 एनएम प्रक्रियेमुळे ट्रान्झिस्टरची घनता जवळजवळ दोनदा वाढते, ज्यामुळे एकूण ट्रान्झिस्टरची संख्या वाढू शकते किंवा प्रोसेसर व्हॉल्यूममध्ये घट होते. याव्यतिरिक्त, ट्रान्झिस्टर स्विचिंगसाठी आवश्यक असलेली शक्ती कमी आहे, ज्यामुळे वीज वापर कमी होईल. अंतर्गत कनेक्शन कमी के डायलेक्ट्रिकसह पेअर केलेल्या तांबे वायरचे बनलेले आहेत, कार्यक्षमता सहजतेने सुधारित करते आणि उर्जा वापर कमी करते आणि स्विचिंगची गती सुमारे 20% वेगवान आहे

खनिज वितरण:

बिस्मुथ, कॅडमियम आणि पारा यासारख्या सामान्यतः वापरल्या जाणार्‍या धातूंपेक्षा हाफ्नियममध्ये क्रस्टल विपुलता जास्त असते आणि ती बेरेलियम, जर्मेनियम आणि युरेनियमच्या सामग्रीच्या समान असते. झिरकोनियम असलेल्या सर्व खनिजांमध्ये हाफ्नियम आहे. उद्योगात वापरल्या जाणार्‍या झिरकॉनमध्ये 0.5-2% हाफ्नियम असतो. दुय्यम झिरकोनियम धातूमधील बेरेलियम झिरकॉन (अल्वाइट) मध्ये 15% पर्यंत हाफ्नियम असू शकतो. तेथे एक प्रकारचे मेटामॉर्फिक झिरकॉन, सिर्टोलाइट देखील आहे, ज्यात 5% पेक्षा जास्त एचएफओ आहे. नंतरचे दोन खनिजांचे साठा लहान आहेत आणि अद्याप उद्योगात दत्तक घेतलेले नाहीत. हेफ्नियम प्रामुख्याने झिरकोनियमच्या निर्मिती दरम्यान सावरले जाते.

हाफ्नियम:

हे बहुतेक झिरकोनियम धातूंमध्ये अस्तित्वात आहे. [१]] [१]] कारण क्रस्टमध्ये फारच कमी सामग्री आहे. हे बर्‍याचदा झिरकोनियमसह एकत्र राहते आणि वेगळे धातू नसते.

तयारीची पद्धत:

1. हेफ्नियम टेट्राक्लोराईडच्या मॅग्नेशियम कपात किंवा हाफ्नियम आयोडाइडच्या थर्मल विघटनाद्वारे हे तयार केले जाऊ शकते. एचएफसीएल 4 आणि के 2 एचएफएफ 6 कच्चा माल म्हणून देखील वापरला जाऊ शकतो. एनएसीएल केसीएल एचएफसीएल 4 किंवा के 2 एचएफएफ 6 मेल्टमध्ये इलेक्ट्रोलाइटिक उत्पादनाची प्रक्रिया झिरकोनियमच्या इलेक्ट्रोलाइटिक उत्पादनासारखेच आहे.

2. हाफ्नियम झिरकोनियमसह एकत्र आहे आणि हाफ्नियमसाठी स्वतंत्र कच्चा माल नाही. हेफ्नियम मॅन्युफॅक्चरिंगसाठी कच्चा माल म्हणजे झिरकोनियम उत्पादन प्रक्रियेदरम्यान क्रूड हाफ्नियम ऑक्साईड विभक्त आहे. आयन एक्सचेंज राळ वापरुन हाफ्नियम ऑक्साईड काढा आणि नंतर या हाफ्नियम ऑक्साईडमधून मेटल हाफ्नियम तयार करण्यासाठी झिरकोनियम सारखीच पद्धत वापरा.

3. हे कमी होण्याद्वारे सोडियमसह को हीटिंग हाफ्नियम टेट्राक्लोराईड (एचएफसीएल 4) द्वारे तयार केले जाऊ शकते.

झिरकोनियम आणि हाफ्नियम विभक्त करण्याच्या सुरुवातीच्या पद्धती म्हणजे फ्लोरिनेटेड कॉम्प्लेक्स लवणांचे अपूर्णांक आणि फॉस्फेट्सचे अपूर्णांक पर्जन्यवृष्टी. या पद्धती ऑपरेट करण्यासाठी अवजड आहेत आणि प्रयोगशाळेच्या वापरापुरते मर्यादित आहेत. फ्रॅक्शनेशन डिस्टिलेशन, सॉल्व्हेंट एक्सट्रॅक्शन, आयन एक्सचेंज आणि फ्रॅक्शनेशन सोशोर्शन सारख्या झिरकोनियम आणि हाफ्नियमला ​​वेगळे करण्यासाठी नवीन तंत्रज्ञान एकामागून एक उदयास आले आहे, सॉल्व्हेंट एक्सट्रॅक्शन अधिक व्यावहारिक आहे. थायोसायनेट सायक्लोहेक्झोनोन सिस्टम आणि ट्रिब्यूटिल फॉस्फेट नायट्रिक acid सिड सिस्टम ही दोन सामान्यतः वापरल्या जाणार्‍या पृथक्करण प्रणाली आहेत. वरील पद्धतींनी प्राप्त केलेली उत्पादने सर्व हफ्नियम हायड्रॉक्साईड आहेत आणि शुद्ध हाफ्नियम ऑक्साईड कॅल्किनेशनद्वारे मिळू शकते. उच्च शुद्धता हाफ्नियम आयन एक्सचेंज पद्धतीद्वारे मिळू शकते.

उद्योगात, मेटल हेफ्नियमच्या उत्पादनात बर्‍याचदा क्रोल प्रक्रिया आणि डेबोर अकर प्रक्रिया दोन्ही समाविष्ट असतात. क्रोल प्रक्रियेमध्ये मेटलिक मॅग्नेशियमचा वापर करून हाफ्नियम टेट्राक्लोराईड कमी करणे समाविष्ट आहे:

2 एमजी+एचएफसीएल 4- → 2 एमजीसीएल 2+एचएफ

आयोडायझेशन पद्धत म्हणून ओळखल्या जाणार्‍या डेबोर अकर पद्धतीचा वापर हाफ्नियम सारख्या स्पंजला शुद्ध करण्यासाठी आणि निंदनीय मेटल हाफ्नियम प्राप्त करण्यासाठी केला जातो.

5. हाफ्नियमचे स्मेलिंग मुळात झिरकोनियमसारखेच आहे:

पहिली पायरी म्हणजे धातूचा विघटन, ज्यामध्ये तीन पद्धतींचा समावेश आहे: झिरकॉनचे क्लोरीनेशन (झेडआर, एचएफ) सीएल. झिरकॉनची अल्कली वितळणारी. झिरकॉन एनओओएचसह सुमारे 600 वर वितळते आणि 90% पेक्षा जास्त (झेडआर, एचएफ) ओ एनए (झेडआर, एचएफ) ओ मध्ये रूपांतरित होते, एसआयओ नासिओमध्ये रूपांतरित होते, जे काढण्यासाठी पाण्यात विरघळली जाते. एचएनओमध्ये विरघळल्यानंतर झिरकोनियम आणि हाफ्नियम वेगळे करण्यासाठी ना (झेडआर, एचएफ) ओ मूळ समाधान म्हणून वापरले जाऊ शकते. तथापि, एसआयओ कोलोइड्सची उपस्थिती सॉल्व्हेंट एक्सट्रॅक्शन वेगळे करणे कठीण करते. केएसआयएफ सह सिन्टर आणि के (झेडआर, एचएफ) एफ सोल्यूशन मिळविण्यासाठी पाण्यात भिजवा. सोल्यूशन फ्रॅक्शनल क्रिस्टलायझेशनद्वारे झिरकोनियम आणि हाफ्नियम वेगळे करू शकते;

दुसरी पायरी म्हणजे झिरकोनियम आणि हफ्नियमचे पृथक्करण, जे हायड्रोक्लोरिक acid सिड एमआयबीके (मिथाइल आयसोब्यूटिल केटोन) सिस्टम आणि एचएनओ-टीबीपी (ट्रिब्यूटिल फॉस्फेट) प्रणाली वापरुन सॉल्व्हेंट एक्सट्रॅक्शन पृथक्करण पद्धतींचा वापर करून साध्य केले जाऊ शकते. एचएफसीएल आणि झेडआरसीएल दरम्यानच्या वाष्प दाबाच्या फरकाचा वापर करून मल्टी-स्टेज फ्रॅक्शनेशनचे तंत्रज्ञान उच्च दाब (20 वातावरणापेक्षा जास्त) पासून वितळले गेले आहे, जे दुय्यम क्लोरीनेशन प्रक्रिया वाचवू शकते आणि खर्च कमी करू शकते. तथापि, (झेडआर, एचएफ) सीएल आणि एचसीएलच्या गंज समस्येमुळे, योग्य फ्रॅक्शनेशन कॉलम मटेरियल शोधणे सोपे नाही आणि यामुळे झेडआरसीएल आणि एचएफसीएलची गुणवत्ता कमी होईल, ज्यामुळे शुद्धीकरण खर्च वाढेल. १ 1970 s० च्या दशकात, ते अजूनही इंटरमीडिएट प्लांट टेस्टिंग टप्प्यात होते;

तिसरी पायरी म्हणजे कपात करण्यासाठी क्रूड एचएफसीएल मिळविण्यासाठी एचएफओचे दुय्यम क्लोरीनेशन;

चौथे चरण म्हणजे एचएफसीएल आणि मॅग्नेशियम कपातचे शुद्धीकरण. ही प्रक्रिया झेडआरसीएलच्या शुध्दीकरण आणि घट सारखीच आहे आणि परिणामी अर्ध-तयार केलेले उत्पादन खडबडीत स्पंज हाफ्नियम आहे;

पाचवा चरण म्हणजे एमजीसीएल काढण्यासाठी आणि जास्तीत जास्त मेटल मॅग्नेशियम पुनर्प्राप्त करण्यासाठी व्हॅक्यूम डिस्टिल क्रूड स्पंज हाफ्नियम व्हॅक्यूम करणे, परिणामी स्पंज मेटल हाफ्नियमचे तयार उत्पादन. जर एजंट एजंट मॅग्नेशियमऐवजी सोडियम वापरत असेल तर पाचवा पायरी पाण्याच्या विसर्जनात बदलली पाहिजे

संचयन पद्धत:

मस्त आणि हवेशीर गोदामात साठवा. स्पार्क्स आणि उष्णता स्त्रोतांपासून दूर रहा. हे ऑक्सिडंट्स, ids सिडस्, हॅलोजेन इत्यादीपासून स्वतंत्रपणे साठवले पाहिजे आणि मिसळणे टाळले पाहिजे. स्फोट-पुरावा प्रकाश आणि वायुवीजन सुविधा वापरणे. स्पार्क्सची शक्यता असलेल्या यांत्रिक उपकरणे आणि साधनांचा वापर करण्यास मनाई करा. स्टोरेज क्षेत्र गळतीसाठी योग्य सामग्रीसह सुसज्ज असले पाहिजे.