Hafnium

Il est considéré comme l’un des éléments métalliques peu existants dans le monde, il a une composition très similaire à celle du zirconium. En fait, son extraction se fait avec lui, car il est présent dans ses minéraux et dérivés. Ci-dessous, découvrez brièvement les propriétés, les caractéristiques et les utilisations de l’Hafnium.

Qu’est-ce que l’Hafnium ?

C’est un métal qui a une abondance terrestre de 5,3 ppm, il est obtenu par réduction du tétrahalogénure avec du magnésium, ce processus est réalisé avec certaines mesures, car il peut être mélangé avec d’autres gaz. Il présente un aspect argenté et brillant, généralement fondu à environ 2222°C, généralement utilisé pour la fabrication des réacteurs nucléaires.

Symbole Hafnium

Hf Il a le numéro atomique 72 dans le tableau et un poids atomique de 178,49. Son nom vient du latin Hafnia , qui signifie Copenhague, la ville où a eu lieu sa découverte, par le chimiste D. Coster en collaboration avec J. Hevesy. Depuis, on sait que le Zirconium est étroitement lié à l’Hafnium.

Caractéristiques de l’hafnium

Parmi les caractéristiques les plus remarquables de ce composé, on distingue la teneur en particules explosives pouvant provoquer des incendies. De plus, d’autres points qui l’identifient sont :

• Condition : Il appartient au solide, de texture poudrée.
• Couleur : Il est d’un gris argenté brillant.
• Goût et odeur : Il manque de saveur et n’a pas d’odeur spécifique.
• Solubilité : Non soluble dans l’eau, les produits chimiques corporels ou les solutions salines.
• Toxicité : Il n’a pas de niveau de toxicité connu.
• Réactivité : Il existe une possibilité de réaction avec le bore, l’oxygène, le soufre, le silicium, l’azote et le carbone, à condition que ce soit à des températures élevées.
• Structure : Elle est transparente, semblable à un diamant.
• Composition : 72 électrons et le même nombre de protons.

Propriétés chimiques et physiques du Hafnium

1. Numéro atomique : 72
2. Période : 6
3. Bloquer 😀
4. Groupe : 4
5. Densité : 13,1 kg/m³
6. Point d’ébullition : 5400°C
7. Point de fusion : 2222°C
8. Rayon atomique : 125h
9. Rayon moyen : 155h
10. Rayon ionique (Å) : 0,81
11. Electronégativité : 1,3
12. État d’oxydation : +4
13. Oxyde : Amphotère
14. Chaleur spécifique : 24,06 kJ/mol
15. Rayon covalent (Å) : 13h50
16. Configuration électronique : [Xe]4f ¹⁴ 5d ² 6s ²
17. Masse atomique (g/mol) : 178, 49 u
18. Électrons par couche : 2, 8, 18, 32, 12, 2
19. Structure cristalline : Hexagonale
20. Potentiel de première ionisation eV : 5,54 kJ/mol
21. Conductivité thermique : 23 W/(m·K)
22. Conductivité électrique : 3,12 × 106 m-1 Ω-1

Origine du Hafnium

Il a été découvert en 1923 par le chercheur en chimie Dirk Coster d’origine hongroise, en compagnie de George Von de Hevesey dans la ville de Copenhague, au Danemark. À leurs côtés se trouvait un professionnel norvégien bien connu, qui a contribué à enquêter sur la séparation complexe de l’hafnium et du zirconium. Cet élément se retrouve en Amérique du Sud et en Australie. Il existe des réserves pouvant atteindre un million de tonnes.

Il était initialement utilisé pour couper de l’acier épais et son utilisation s’est étendue à la création de structures et de constructions métalliques. Actuellement, cette procédure est réalisée à l’aide d’un découpeur plasma comprenant des électrodes en Hafnium.

À quoi sert l’Hafnium ?

C’est un élément rare et ses utilisations sont très spécifiques, pour les fusions avec le tungstène dans les électrodes et les filaments. De même, il est utilisé pour le développement de barres de contrôle pour les réacteurs nucléaires. Son usage nucléaire est dû à sa capacité d’absorption des neutrons et à sa résistance à la corrosion. De même, il est utilisé par des sociétés telles qu’Intel et IBM pour fabriquer des transistors pour processeurs.

Il est également utilisé pour la production de sous-marins nucléaires et de lampes à gaz. Éliminer la présence d’azote et d’oxygène dans les conduits et ligaments vides avec du fer, du niobium, du titane, entre autres minéraux métalliques.

Comment obtient-on l’hafnium ?

On le retrouve toujours avec le Zirconium, ce qui indique qu’il n’existe pas de manière indépendante au sein du système. L’hafnium est immergé entre les éléments Zircon et ses dérivés à hauteur de 1 % à 5 %. Le processus de séparation présente de grandes difficultés car les deux contiennent des caractéristiques chimiques presque identiques. Pour obtenir ce métalloïde, il faut effectuer un processus de purification du Zirconium, par réduction du tétrachlorure d’Hafnium, à l’aide de Sodium ou de Magnésium.

Prudence dans l’utilisation du Hafnium

Chaque fois que cet élément est manipulé, il est essentiel de faire preuve de prudence, car après avoir subi un processus de séparation des autres composés, il devient pyrophorique, ce qui indique la possibilité d’une combustion spontanée. Cependant, si Hafnium n’est pas utilisé avec les mesures appropriées, il peut provoquer une légère irritation des muqueuses, des yeux et de la peau. Cependant, jusqu’à présent, aucune conséquence chronique n’a été détectée sur l’organisme en raison de son exposition.

En conclusion, l’utilisation de ce métalloïde est indispensable pour la fabrication de nombreux éléments nucléaires, en raison de la filtration des protons et des utilisations mécaniques que possède l’Hafnium, idéale pour le développement de différents projets.