تاریخچه هافنیم
هافنیم در سال 1923 توسط درک کوستر و جورج هوسی در دانمارک کشف شد. نام این عنصر از کلمه ی لاتین هافنیا به معنی کپنهاگ گرفته شده است. خیلی سال قبل از کشف هافنیم تصور می شد که این عنصر در مواد معدنی زیرکونیم دار به وفور وجود دارد.
عاقبت این عنصر از زیرکون (کانی زیرکونیم) که از نروژ آورده شده بود، با استفاده از آنالیز طیف سنجی اشعه X، به دست آمد. این عنصر به بزرگداشت شهری که در آن کشف شده بود، نامگذاری شد.
اکثر کانی های زیرکونیم در حدود %3-1 هافنیم دارد و شباهت شیمیایی آن هاست که جدایش را سخت می کند. این دو عنصر از طریق تکرار تبلور مجدد فلورایدهای دوبل آمونیم و یا پتاسیم از یکدیگر جدا می شوند.
خواص اتمی، فیزیکی و شیمیایی هافنیم
|
خواص اتمی، فیزیکی و شیمیایی هافنیم |
|
|
عدد اتمی |
72 |
|
جرم اتمی |
178.49 |
|
نقطه ذوب |
2200 ºC |
|
نقطه جوش |
5200 ºC |
|
شعاع اتمی |
159 pm |
|
رنگ |
خاکستری تیره |
|
حالت استاندارد |
جامد |
|
گروه |
4B |
|
انرژی یونیزاسیون |
530 Kj/mol |
|
شعاع یونی |
0.075 nm |
|
شکل الکترونی |
[ Xe ] 4f14 5d2 6s2 |
|
الکترونگاتیوی |
1.3 |
|
حالت اکسیداسیون |
4, 3, 2 |
|
13.07 g/cm3 |
|
|
دوره تناوبی |
6 |
|
شماره سطح انرژی یونیزاسیون |
6 |
|
شعاع کووالانسی |
175±10 pm |
|
شعاع واندروالس |
0.161 nm |
|
گرمای تبخیر |
571 Kj/mol |
ایزوتوپ های هافنیم
|
نیمه عمر |
ایزوتوپ |
|
1.9 سال |
Hf-172 |
|
2.0E15 سال |
Hf-174 |
|
70 روز |
Hf-175 |
|
پایدار |
Hf-176 |
|
پایدار |
Hf-177 |
|
پایدار |
Hf-178 |
|
پایدار |
Hf-179 |
|
پایدار |
Hf-180 |
|
پایدار |
Hf-182 |
کاربردهای هافنیم
هافنیم و آلیاژهای آن برای میله کنترل در رآکتورهای اتمی و زیردریایی هسته ای مورد استفاده قرار می گیرد، زیرا هافنیم برای جذب نوترون بسیار عالی است و نقطه ذوب خیلی بالایی داشته و نیز در برابر خوردگی مقاومت می کند.
این عنصر در آلیاژهای دما بالا و در سرامیک ها مورد استفاده قرار می گیرد و ترکیباتی بسیار مقاوم و نسوز تشکیل می دهد. این ترکیبات فقط در دماهای خیلی بالا ذوب می شوند.
