Ποιες είναι οι χημικές ιδιότητες του hafnium;
Χημικές ιδιότητες του hafnium (hf):
Γενικές ιδιότητες:
* Ατομικός αριθμός: 72
* Ατομική μάζα: 178.49 g/mol
* Διαμόρφωση ηλεκτρονίων: [Xe] 4f
* καταστάσεις οξείδωσης: +2, +3, +4 (συνηθέστερα)
* εμφάνιση: Ασημένιο-γκρίζο, λαμπερό μέταλλο
* Πυκνότητα: 13.31 g/cm
* Σημείο τήξης: 2233 ° C (4051 ° F)
* σημείο βρασμού: 5400 ° C (9752 ° F)
* σκληρότητα: 5.5 στην κλίμακα Mohs
Αντιδραστικότητα:
* αντιδρά με:
* οξυγόνο: Σχηματίζει οξείδιο Hafnium (HFO <υπο -2 ) σε υψηλές θερμοκρασίες.
* αλογόνα: Σχηματίζει halides (hfx
* αζώτου: Σχηματίζει νιτρίδια (HFN) σε υψηλές θερμοκρασίες.
* άνθρακα: Σχηματίζει καρβίδια (HFC) σε υψηλές θερμοκρασίες.
* οξέα: Διαλύεται αργά σε συμπυκνωμένα οξέα.
* αλκαλία: Αντιδρά με ισχυρά αλκάλια για να σχηματίσουν υδροξείδια.
Μοναδικές ιδιότητες:
* Πολύ υψηλά σημεία τήξης και βρασμού: Το Hafnium έχει μερικά από τα υψηλότερα σημεία τήξης και βρασμού μεταξύ όλων των μετάλλων.
* Αντίσταση στη διάβρωση: Το Hafnium είναι ιδιαίτερα ανθεκτικό στη διάβρωση λόγω του σχηματισμού ενός προστατευτικού στρώματος οξειδίου.
* Εξαιρετική απορρόφηση νετρονίων: Αυτή η ιδιότητα το καθιστά χρήσιμο στους πυρηνικούς αντιδραστήρες ως ράβδους ελέγχου.
* Υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα: Το Hafnium έχει καλή ηλεκτρική αγωγιμότητα.
* Ισχυρό μέταλλο: Το Hafnium είναι ένα ισχυρό και ανθεκτικό μέταλλο.
* Παρόμοιες χημικές ιδιότητες με ζιρκόνιο: Το Hafnium και το zirconium έχουν πολύ παρόμοιες χημικές ιδιότητες, καθιστώντας δύσκολες να διαχωριστούν.
Εφαρμογές:
* Πυρηνικοί αντιδραστήρες: Ράβδους ελέγχου, επένδυση καυσίμων.
* Ηλεκτρονικά: Πύλη διηλεκτρικά σε τρανζίστορ, πυκνωτές υψηλού Κ.
* κράματα: Για την αύξηση της αντοχής και της αντοχής στη διάβρωση στα κράματα τιτανίου και νικελίου.
* κεραμικά: Για τη βελτίωση των ιδιοτήτων των κεραμικών, όπως τα ανθεκτικά υψηλής θερμοκρασίας.
* συγκόλληση: Ως getter για την απομάκρυνση του οξυγόνου και του αζώτου από την ατμόσφαιρα συγκόλλησης.
Ασφάλεια:
Το Hafnium δεν θεωρείται τοξικό, αλλά οι ενώσεις του μπορεί να είναι επιβλαβείς. Η σκόνη και οι καπνοί πρέπει να αποφεύγονται κατά τη διάρκεια του χειρισμού.
Συνολικά, το hafnium είναι ένα ευπροσάρμοστο μέταλλο με πολλές μοναδικές ιδιότητες που το καθιστούν χρήσιμο σε διάφορες εφαρμογές. Το υψηλό σημείο τήξης, η αντίσταση στη διάβρωση και η εξαιρετική απορρόφηση νετρονίων το καθιστούν ιδιαίτερα πολύτιμο στις βιομηχανίες πυρηνικών και ηλεκτρονικών.
