Перейти до контенту

Гафній

Оцініть статтю/Rate the article

Гафній – це хімічний елемент з атомним номером 72 та символом Hf, атомна маса 178,49 г/моль. Він є сріблясто-сірим металом, що належить до групи перехідних металів. Цей метал є твердим, сріблястим, блискучим та дуже міцним.

Гафній
Гафній

Фізичні властивості гафнію

  1. Точка плавлення: 3422 градуси Цельсія (6172 градуси Фаренгейта)
  2. Точка кипіння: 5930 градусів Цельсія (10,706 градусів Фаренгейта)
  3. Густина: 13,31 г/см³
  4. Молярна маса: 178,49 г/моль
  5. Твердість за шкалою Брінелля: 600 МПа
  6. Електропровідність: 22,6 мегасімен/см
  7. Теплопровідність: 23,0 Вт/м·К
  8. Коефіцієнт теплового розширення: 5,9 × 10−6/K

Хімічні властивості гафнію

Гафній має атомний номер 72 та символ Hf. Його електронна конфігурація – [Xe] 4f14 5d2 6s2. Він належить до 4-ї групи періодичної таблиці та має ступені окиснення +4, рідше +3 та +1.

Має наступні хімічні властивості:

  1. Реагує з киснем, утворюючи оксид гафнію (HfO2).
  2. Реагує з хлором, бромом, йодом, фтором, утворюючи галогениди гафнію, такі як HfCl4, HfBr4, HfI4, та HfF4.
  3. Розчиняється у концентрованої сульфової кислоти і селенової кислоти.
  4. Не реагує з водою, розчинами лугів та кислот, крім сильних кислот, таких як концентрована сульфова кислота та селенова кислота.
  5. Не розчиняється у більшості органічних розчинників.

Ці хімічні властивості роблять гафній корисним матеріалом для виробництва спеціальних сплавів, а також у якості компонента для захисту від корозії високотемпературних конструкцій.

Ізотопи гафнію

має п’ять ізотопів, атомні маси яких становлять від 174 до 180.

  • 174Hf (0.16%)
  • 176Hf (5.26%)
  • 177Hf (18.60%)
  • 178Hf (27.28%)
  • 180Hf (35.08%)

Ізотоп 174Hf є стабільним, тоді як ізотопи 176Hf, 177Hf, 178Hf та 180Hf є радіоактивними і відносяться до природних радіоізотопів.

Застосування гафнію

Гафній має декілька важливих застосувань у різних галузях науки і техніки. Деякі з них включають:

  1. Ядерна енергетика: гафній використовується як матеріал оболонки для паливних елементів в ядерних реакторах. Він має високу стійкість до радіації і високу ефективність захисту від нейтронів.
  2. Аерокосмічна промисловість: гафній використовується для виготовлення деталей ракетних двигунів, в тому числі засобів охолодження. Він має високу теплостійкість і витримує високі температури.
  3. Електроніка: гафній використовується для виробництва електронних компонентів, таких як транзистори і конденсатори.
  4. Хімічна промисловість: гафній використовується як катализатор у хімічних процесах, таких як процеси полімеризації і окиснення. Він також використовується як компонент у сплавах з іншими металами, такими як залізо, титан і ніобій.
  5. Медицина: гафній використовується для виробництва протезів кісток і зубів, оскільки має високу стійкість до корозії і біологічну сумісність з тканинами людини.