É considerado um dos poucos elementos metálicos existentes no mundo, possui composição muito semelhante ao zircônio. Na verdade, sua extração é feita com ele, pois está presente em seus minerais e derivados. Abaixo, conheça brevemente as propriedades, características e utilizações do Háfnio.
O que é háfnio?
É um metal que possui abundância terrena de 5,3 ppm, é obtido pela redução do tetrahalogeneto com magnésio, esse processo é realizado com certas medidas, pois pode ser misturado com outros gases. Possui aspecto prateado e brilhante, geralmente fundido em torno de 2.222°C, geralmente utilizado para fabricação de reatores nucleares.
Símbolo de háfnio
Hf Possui número atômico 72 na tabela e peso atômico de 178,49. O seu nome vem do latim Hafnia , que significa Copenhague, cidade onde ocorreu a sua descoberta, pelo químico D. Coster em colaboração com J. Hevesy. Desde então, sabemos que o Zircónio está intimamente relacionado com o Háfnio.
Características do háfnio
Entre as características mais notáveis deste composto está o conteúdo de partículas explosivas que podem causar incêndios. Além disso, outros pontos que o identificam são:
- Condição : Pertence à textura sólida e pulverulenta.
- Cor : É um cinza prateado brilhante.
- Sabor e odor : Carece de sabor e não possui odor específico.
- Solubilidade : Não solúvel em água, produtos químicos corporais ou soluções salinas.
- Toxicidade : Não possui nível de toxicidade conhecido.
- Reatividade : Existe possibilidade de reação com boro, oxigênio, enxofre, silício, nitrogênio e carbono, desde que em temperaturas elevadas.
- Estrutura : É transparente, semelhante a um diamante.
- Composição : 72 elétrons e o mesmo número de prótons.
Propriedades químicas e físicas do Háfnio
- Número atômico : 72
- Período : 6
- Bloquear 😀
- Grupo : 4
- Densidade : 13,1 kg/m³
- Ponto de ebulição : 5400°C
- Ponto de fusão : 2222°C
- Raio atômico : 125h
- Raio médio : 155h
- Raio iônico (Å) : 0,81
- Eletronegatividade : 1,3
- Estado de oxidação : +4
- Óxido : Anfotérico
- Calor específico : 24,06 kJ/mol
- Raio covalente (Å) : 13h50
- Configuração eletrônica : [Xe]4f 14 5d 2 6s 2
- Massa atômica (g/mol) : 178,49 u
- Elétrons por camada : 2, 8, 18, 32, 12, 2
- Estrutura cristalina : Hexagonal
- Primeiro potencial de ionização eV : 5,54 kJ/mol
- Condutividade térmica : 23 W/(m·K)
- Condutividade elétrica : 3,12 × 106 m-1 Ω-1
Origem do Háfnio
Foi descoberto em 1923 pelo pesquisador químico húngaro Dirk Coster, juntamente com George Von de Hevesey, na cidade de Copenhague, na Dinamarca. Ao lado deles estava um conhecido profissional norueguês, que ajudou a investigar a complexa separação entre háfnio e zircônio. Este elemento é encontrado na América do Sul e na Austrália. Existem reservas de até um milhão de toneladas.
Foi inicialmente utilizado para cortar aço espesso e seu uso se expandiu para a criação de estruturas metálicas e construções. Atualmente, este procedimento é realizado utilizando um cortador de plasma incluindo eletrodos de háfnio.
Para que é usado o Háfnio?
É um elemento raro e seus usos são muito específicos, para fusões com tungstênio em eletrodos e filamentos. Da mesma forma, é utilizado para o desenvolvimento de hastes de controle para reatores nucleares. Seu uso nuclear se deve à sua capacidade de absorção de nêutrons e à sua resistência à corrosão. Da mesma forma, é usado por empresas como Intel e IBM para fabricar transistores para processadores.
Também é utilizado para a produção de submarinos nucleares e lâmpadas a gás. Elimine a presença de nitrogênio e oxigênio em dutos e ligamentos vazios com ferro, nióbio, titânio, entre outros minerais metálicos.
Como o háfnio é obtido?
É sempre encontrado com Zircônio, indicando que não existe de forma independente dentro do sistema. O háfnio está imerso entre os elementos Zircão e seus derivados na proporção de 1% a 5%. O processo de separação apresenta grandes dificuldades porque ambos contêm características químicas quase idênticas. Para obter este metalóide deve ser realizado um processo de purificação do Zircônio, por redução do tetracloreto de Háfnio, utilizando Sódio ou Magnésio.
Cuidado no uso de Háfnio
Sempre que esse elemento for manuseado, é fundamental ter cautela, pois após passar por um processo de separação de outros compostos, torna-se pirofórico, indicando a possibilidade de combustão espontânea. No entanto, se o Háfnio não for utilizado com as medidas adequadas, pode causar ligeira irritação nas mucosas, olhos e pele. Porém, até o momento, nenhuma consequência crônica foi detectada no organismo devido à sua exposição.
Concluindo, a utilização deste metalóide é essencial para a fabricação de muitos elementos nucleares, devido à filtração de prótons e aos usos mecânicos que o Háfnio possui, ideal para o desenvolvimento de diversos projetos.