هافنیم: نرم افزار و خواص

آشنایی با این مقاله خواننده را قادر خواهد برای پیدا کردن آنچه هافنیم (عنصر شیمیایی)، استفاده از آن به طور گسترده ای توسط انسان در بسیاری از فعالیت های خود را در مناطق استفاده می شود. و همچنین خواص از ماهیت شیمیایی و فیزیکی از مواد در نظر گرفته شود، روشهای تولید و حضور در این سیاره، در نظر گرفته خواهد تاریخچه مختصری از کشف این عنصر.

هافنیم است

هافنیم - یک عنصر شیمیایی در جدول تناوبی است. ذخیره شده در گروه چهارم، دوره ششم، عدد اتمی هفتاد و دو است. اشاره به یک نوع از مواد ساده است، دارای چگالی بالا و نقطه ذوب بالا، رنگ، رنگ سفید نقره ای فلزی است. هافنیم می توانید در دو حالت وجود داشته باشد. تحت تاثیر درجه حرارت حدود 2016 نوع کلوین شبکه شش ضلعی، داشتن دستخوش تغییرات شکلی به شکل شبکه مکعبی دولت بدن محور در دمای اتاق،، آن را تا شبکه بلوری سیستم شش ضلعی است.

از تاریخ عنصر افتتاحیه

کشف این عنصر در سال 1923 رخ داده است، ساخته شده Derd خود را د Heshevi و درک کاستر. یک عنصر جدید - آنها قادر به پیش بینی ظرفیت، و ویژگی های مختلف کیفی هافنیم بر اساس استدلال بور، که به نوبه خود، مورد تجزیه و تحلیل کار از فرانسوی ژان Urbena، که معتقد بودند که او از نژاد سلت کشف کرده بودند. با این حال، بعد معلوم شد که سلت مخلوطی از مقدار کمی از هافنیم با لوتیتم و ایتربیم بود.

نیلز بور، مطالعه کار و با استفاده از فعالیت های خود را در محاسبات مکانیک کوانتومی نشان داد که هافنیم آنالوگ از عنصر در تعداد 71 در PTHE، یعنی زیرکونیوم است. Derd د Heshevi و درک کاستر گفت: در مورد پیدا کردن یک هافنیم عنصر جدید، بعد از شهرستان که در آن کشف، پس از استفاده از روش X-Ray ساخته شده بود به نام، بارها و بارها تجزیه و تحلیل سنگ زیرکن نروژ و گرینلند. کشف اشعه ایکس خطوط پراش شباهت اجازه داده است دانشمندان به اعلام کشف یک عنصر جدید X-آسمان.

مواد و روش ها برای آماده سازی و ذخایر جهان

هافنیم در پوسته زمین است، اما مواد معدنی خود را ندارد، اما به این دلیل که "همراه" زیرکونیوم است. تعداد HF در سنگ معدن حدود 2.5٪ و تولید سالانه حدود هفتاد تن است. هافنیم - مواد نسبتا گران است، محل اصلی آن در استرالیا، آفریقای جنوبی، ایالات متحده، هند و برزیل متمرکز شده است. محل سکونت به لیست کشورها در مکان های مناسب بر روی تعدادی از حضور HF در کشور است. شایان ذکر است که روسیه و اوکراین دارای ذخایر نسبتا زیادی از این فلز، از مقدار اصلی آن در tsirkonome متمرکز، می افتد و baddeleyite است.

شرح فیزیکی

بخشی از خواص فیزیکی هافنیوم در بالا ذکر شد. این را می توان اضافه کرد، که این فلز است که گرفتن یک فرم ریز، آن است که تقریبا سیاه است. ذوب در 2233 درجه سانتیگراد، جوش و 4603 ^C. مقطع برای ضبط نوترون حرارتی آغاز می شود نوع بسیار بالا است. زیرکونیوم، هافنیم، بر خلاف، سطح بخش سه برابر ضعیف تر است. در حالی که گرفتن HF به 115 میله برابر، در زیرکونیوم او فقط در مورد 0.2 بار. هافنیم به یک سطح مشابه از ظرفیت گرمایی ژرمانیوم (جنرال الکتریک) غیر طبیعی است. اوج گرمای ویژه در 60-80 کلوین. این غیر ممکن است برای توضیح هر نظریه مربوط به نیروی هوک، که از ناتوانی انطباق انیشتین از توابع باعث به ارائه یک منحنی با حداکثر.

خواص شیمیایی

هافنیم به مقاومت در برابر اشعه های iCal است بسیار قوی تر از زیرکونیوم مشابه است. فلز به خودی خود دارای اینرسی نسبتا بزرگ است، که با یک فیلم اکسید نوع منفعل است که در هافنیم تشکیل همراه است. بهترین و HF انحلال در اسید هیدروفلوئوریک، اسید هیدروفلوئوریک، مخلوطی از اسید نیتریک و تیزاب سلطانی. در درجه حرارت بالا، آن است که در اکسیژن می سوزد و خارج از منزل شروع به اکسید. می توانید پیوستن به پارامتر x با هالوژنها واکنش نشان دادند. از آن است که خواص یک خاصیت آب گریزی.

ترکیبات دی سه و چهار ظرفیتی HF

در این عنصر ارزش ظرفیت متغیر است و، مطابق با ارزش های مختلف از تعداد ممکن لینک X-نشستند، چندین ترکیبات هافنیم مهم با سایر مواد وجود دارد.

هافنیم دو ظرفیتی dibromide دارای رنگ سبز تیره است. در دمای 400 درجه سانتیگراد فرایند تجزیه به شکل Hf و HfBr4 آغاز می شود. در صنعت در vacuo تحت نفوذ حرارتی استخراج تسهیم نامتناسب HfBr3.

سه ظرفیتی HF نشان تریبرمید (HfBr3) - ماده سیاه و سفید و آبی، بسیار سخت است. تحت تاثیر دمای 400 درجه سانتیگراد به نامتناسب به دو جزء dibrombidy tetrabrombity و هافنیم شروع می شود. روش شامل در به دست آوردن بهبودی HfBr4 با حرارت در هیدروژن، به صورت اختیاری با علاوه بر این از جنس آلومینیوم.

ترکیبات هافنیم چهار ظرفیتی مربوط تعداد نسبتا زیادی از ترکیبات، یعنی HfO2 - آن دی اکسید و هیدروکسید X فرمول XYZ HF (OH) 4. بلافاصله tretrahlorid هستند (HfCl4)، تترا (HfF4)، تترایدید (HfI4) و هافنیم tetrabomid فوق (HfBr)، هنوز هم وجود دارد hydrogenphosphates هافنیم (HF (HPO4) 2).

مورد استفاده در زندگی روزمره و ارتباط با پزشکی

این عنصر در استفاده از بسیاری از فعالیت از نژاد بشر مناطق آن پیدا شده است. این است که به دلیل تنوع از ویژگی های کیفیت، خواص است که آن را یک ماده مواد ضروری در بخش های مختلف از شکار انسان، نظامی و حتی صنعت هسته ای است.

پس چگونه شما هافنیم استفاده کنید؟ استفاده در پزشکی - یکی از گزینه های بسیاری، که در آن شما می توانید از خواص فلز استفاده است. از آنجا که کاربیدهای HF سنگین، عملا در برابر خوردگی موضوع، می توان آنها را برای تولید کارد و چنگال استفاده شده توسط پزشکان و استفاده از آنها در ساخت یک آینه اشعه ایکس استفاده می شود.

عنصر با خواص عالی از هر دو طبیعت فیزیکی و شیمیایی - هافنیم است. استفاده در خانه آن را به عنوان یک ماده در تولید لوله های رادیویی، رادیو و تلویزیون است. این است که به طور گسترده ای در صنعت متالورژی به منظور انتقال فلزات دیگر خواص فیزیکی و فنی و مکانیکی بهتر استفاده می شود. نرم افزار هافنیم نیز در مهندسی X-آسمان، اما به ندرت دلیل کمبود آن و از کاربردهای مهم استفاده می شود.

استفاده از هافنیم در صنایع نظامی

دیگر چگونه می تواند شما استفاده از یک هافنیم؟ استفاده از مسلح کردن - حوزه دیگری از فعالیت های انسانی است که بدون این عنصر کامل نیست. اکسیدها، silicides، بردس و کاربید هافنیم ترکیبات بسیار مقاوم هستند، به همین دلیل، در صنایع نظامی می تواند به عنوان یک پوشش محافظ استفاده می شود. این نیز بسیار sverhzharoprochnym که اجازه می دهد تا Hf و ترکیبات برای تولید قطعات در نظر گرفته شده هواپیما فوق سریع و موشک و فضاپیما است.

از سال 1998، تلاش برای ایجاد یک "بمب هافنیم"، بر اساس 187m2Hf ایزومر ساخته شد. اما به عنوان یک نتیجه از تحقیق و آزمایش این ایده غیرقابل دفاع بود، آن است که به دلیل عدم وجود فرصت های با فن آوری های فعلی برای رسیدن به آزاد شدن انرژی بیش از حد از هسته به شکل ایزومر.

دیگر با استفاده از مواد ساده HF

در انرژی هسته ای، همراه با مناطق فوق الذکر، اما تعداد بسیار بیشتری نیز با استفاده از هافنیم است. که در آن این فلز استفاده می شود؟ از آنجا که از توانایی خود را به جذب نوترون از میله های HF برای تنظیم شیشه ای تخصصی و سرامیک ساخته شده است.

در هافنیم تابع کار نسبتا پایین (3،53eV) و به همین دلیل می توان آن را در تولید کاتد و تفنگ الکترونی استفاده می شود. جت از موتورهای هسته ای فاز گاز می توان بردس و کاربید هافنیم، و دقیق تر در برخی از عناصر ساختاری پیدا شده است.

هافنیم حتی می یابد برنامه در ساخت ژنراتور برق نوع گرمایونی و اغلب در موتورهای یونی پیدا شده است. بر اساس HfO2 دی الکتریک داشتن سطح ثابت دی الکتریک بالاتر است. در آینده آن برنامه ریزی شده است به جای همه از اکسید سیلیکون معمول در میکروالکترونیک در اکسید HfO2. این جایگزینی خواهد شد شاخص از عناصر تراکم بر روی تراشه را افزایش دهد.

در نتیجه می توان گفت که هافنیم، استفاده از طول می کشد که در بخش های مختلف از فعالیت های انسانی، با شروع و با پایان دادن نظامی روزمره و هسته ای، یک عنصر بسیار مهم است. این یک تقاضای بسیار بالا است و این فلز در طبیعت همیشه همراه زیرکونیوم. نادر بودن و ویژگی های آن تعیین ویژگی های کیفیت از هزینه نسبتا بالا.