它被认为是世界上存在的少数金属元素之一,其成分与锆非常相似。事实上,它的提取是用它完成的,因为它存在于它的矿物质和衍生物中。下面,简单了解一下铪的性质、特点和用途。
什么是铪?
它是一种金属,在地球上的丰度为 5.3 ppm,是通过用镁还原四卤化物而获得的,该过程需要采取一定的措施才能进行,因为它可以与其他气体混合。外观银色而有光泽,一般在2222℃左右熔化,一般用于制造核反应堆。
铪符号
Hf表中原子序数为72,原子量为178.49。它的名字来自拉丁语Hafnia ,意思是哥本哈根,它是由化学家 D. Coster 与 J. Hevesy 合作发现的城市。从那时起,我们就知道锆与铪密切相关。
铪的特性
这种化合物最显着的特征之一是含有可引起火灾的爆炸性颗粒。此外,其他可识别的点还有:
- 状态:属于固体、粉状质地。
- 颜色:有光泽的银灰色。
- 味道和气味:无风味,无特殊气味。
- 溶解度: 不溶于水、人体化学物质或盐溶液。
- 毒性: 没有已知的毒性水平。
- 反应性:如果在高温下,有可能与硼、氧、硫、硅、氮和碳发生反应。
- 结构:透明,类似于钻石。
- 组成:72个电子和相同数量的质子。
铪的化学和物理性质
- 原子序数:72
- 周期:6
- 阻止😀
- 组别:4人
- 密度:13.1千克/立方米
- 沸点:5400°C
- 熔点:2222°C
- 原子半径:125h
- 平均半径:155h
- 离子半径(Å) :0.81
- 电负性:1.3
- 氧化态:+4
- 氧化物: 两性
- 比热:24.06 kJ/mol
- 共价半径 (Å) : 1:50 pm
- 电子排布:[Xe]4f 14 5d 2 6s 2
- 原子质量(克/摩尔) :178.49 u
- 每层电子数:2、8、18、32、12、2
- 晶体结构: 六方晶系
- 第一电离势 eV : 5.54 kJ/mol
- 导热系数:23W/(m·K)
- 电导率:3.12×106m-1Ω-1
铪的起源
它是由匈牙利出生的化学研究员德克·科斯特 (Dirk Coster) 和丹麦哥本哈根市赫维西的乔治·冯 (George Von) 于 1923 年发现的。与他们一起的是一位著名的挪威专业人士,他帮助研究了铪和锆的复杂分离。这种元素存在于南美洲和澳大利亚。储量可达百万吨。
它最初用于切割厚钢,其用途扩展到创建金属结构和建筑。目前,该过程是使用包含铪电极的等离子切割机来执行的。
铪的用途是什么?
它是一种稀有元素,其用途非常特殊,用于与电极和灯丝中的钨熔合。同样,它也用于开发核反应堆控制棒。它的核用途是由于它的中子吸收能力和耐腐蚀性。同样,英特尔和 IBM 等公司也使用它来制造处理器的晶体管。
还用于制造核潜艇和煤气灯。使用铁、铌、钛等金属矿物质消除空导管和韧带中氮和氧的存在。
铪是如何获得的?
它总是与锆一起被发现,表明它在系统内不独立存在。铪浸入元素锆石及其衍生物之间,含量为1%~5%。分离过程存在很大困难,因为两者含有几乎相同的化学特性。为了获得这种准金属,必须通过使用钠或镁还原四氯化铪来进行锆纯化过程。
使用铪的注意事项
每当处理这种元素时,都必须小心谨慎,因为在经历与其他化合物的分离过程后,它会变得自燃,表明有自燃的可能性。然而,如果铪的使用措施不当,可能会对粘膜、眼睛和皮肤造成轻微刺激。然而,到目前为止,尚未发现因暴露而对身体造成的慢性后果。
总之,由于铪具有质子过滤和机械用途,这种类金属的使用对于许多核元件的制造至关重要,非常适合不同项目的开发。