hafnium / Hf

Név: Hafinia = Kopenhága latin neve (a felfedezés helyéről)

Rendszám: a periódusos rendszer 72. eleme

Felfedezés: Coster és Hevesy röntgenspektroszkópiával mutatta ki 1922-ben.

Relatív atomtömeg: 178,49

Izotópok: hat stabil izotópja van 174 - 180 közötti tömegszámmal

Elektronkonfiguráció: [Xe](4f)14(5d)2 (6s)2

Fizikai tulajdonságok:
Nagyon hasonló a cirkóniumhoz.
Jól megmunkálható,
nagyon magas olvadáspontú (2222°C),
ragyogó ezüstös fényű fém.
Sűrűsége 13,31 g/cm³.

Kémiai tulajdonságok:
A titáncsoport harmadik eleme.
Mindenben hasonló a cirkóniumhoz, ezért nehezen választható el tőle.
Alkáliák nem hatnak rá.
700 °C-on gyorsan abszorbeálja a hidrogént HfH1.86 formában.
Magasabb hőmérsékleten reagál az oxigénnel, nitrogénnel, szénnel, bórral, kénnel és a sziliciummal.
A halogénekkel közvetlenül reakcióba lép tetrahalogenideket képezve.
A finoman eloszlatott hafnium levegőn öngyulladó.
A hafnium-karbid az egyik legellenállóbb ismert vegyület.
Nitridje az összes ismert fémnitrid közül a legellenállóbb (olvadáspontja 3310°C).

Előfordulás:
Önálló ásvány nincs, de mindig megtalálható a cirkónium mellett átlag 2% mennyiségben.

Előállítás:
A cirkónium ásványok Zr- és Hf-tartalmát komplex fluoridokká alakítva, frakcionált kristályosítással különítik el. Ennél jobb módszer az ioncserélő műgyantákkal történő elkülönítés.
A kálium-[hexafluoro-hafniát] nátriummal redukálható hafniummá.
K₂[HfF₆] + 4 Na = Hf + 2KF + 4 NaF

Felhasználás:
Mivel nem csak jó neutron elnyelő (600-szorosa a cirkóniumnak) hanem kiváló mechanikai tulajdonságia vannak és rendkívül ellenáll a korróziónak, atomreaktor szabályzó rudak készítésére használják, elsősorban az atomtengeralattjárókban.

Biológia:
Körültekintő kezelést igényel.
Határértéke nem haladhatja meg a 0,5 mg/óra értéket heti 40 órás munkahét alatt.

Felhasznált irodalom