Hafnium

Z Wikipédie

72 lutéciumhafniumtantal
Zr

Hf

Rf
Všeobecne
Názov, Značka, Číslo hafnium, Hf, 72
Séria prechodné prvky
Skupina, Perióda, Blok 4, 6, d
Vzhľad oceľovosivý
Atómová hmotnosť 178,49(72)  g·mol−1
Elektrónová konfigurácia [Xe] 4f14 5d2 6s2
Elektrónov na hladinu 2, 8, 18, 32, 10, 2
Fyzikálne vlastnosti
Skupenstvo pevné
Hustota (pri i.t.) 13,31  g·cm−3
Hustota tekutiny v b.t. 12  g·cm−3
Teplota topenia (tavenia) 2506 K
(2233 °C, 4051 °F)
Teplota varu 4876 K
(4603 °C, 8317 °F)
Teplo vyparovania 27,2  kJ·mol−1
Teplo tavenia 571  kJ·mol−1
Tepelná kapacita (25 °C) 25,73  J·mol−1·K−1
Tlak pary
P(Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
pri T(K) 2689 2954 3277 3679 4194 4876
Atómové vlastnosti
Kryštálová štruktúra hexagonálna
Oxidačné stupne 4 (amfoterický)
Elektronegativita 1,3 (Paulingova stupnica)
Ionizačné energie
(viac)
1.:  658,5  kJ·mol−1
2.:  1440  kJ·mol−1
3.:  2250  kJ·mol−1
Atómový polomer 155pm
Atómový polomer (vyp.) 208  pm
Kovalentný polomer 150  pm
Rôzne
Elektrický odpor (20 °C) 331 n Ω·m
Tepelná vodivosť (300 K) 23,0  W·m−1·K−1
Tepelná roztiažnosť (25 °C) 5,9  µm·m−1·K−1
Rýchlosť zvuku (úzka tyč) (20 °C) 3010 m/s
Youngov modul 78  GPa
Pružnosť v šmyku 30  GPa
Objemová pružnosť 110  GPa
Poissonova konštanta 0,37
Mohsova tvrdosť 5,5
Vickersova tvrdosť 1760  MPa
Brinellova tvrdosť 1700  MPa
Registračné číslo CAS 7440-58-6
Vybrané izotopy
Hlavný článok: Izotopy hafnia
izotop NA t1/2 ZM ER (MeV) PR
172Hf syn 1,87 r ε 0,350 172Lu
174Hf 0,162% 2×1015 r α 2,495 170Yb
176Hf 5,206% Hf je stabilný s 104 neutrónmi
177Hf 18,606% Hf je stabilný s 105 neutrónmi
178Hf 27,297% Hf je stabilný s 106 neutrónmi
178m2Hf syn 31 r IT 2,446 178Hf
179Hf 13,629% Hf je stabilný s 107 neutrónmi
180Hf 35,1% Hf je stabilný s 108 neutrónmi
182Hf syn 9×106 r β 0,373 182Ta
Referencie

Hafnium je chemický prvok v periodickej tabuľke, ktorý má symbol Hf a protónové číslo 72. V zemskej kôre je zriedkavý, jeho obsah sa odhaduje na 4,5 mg/kg. V morskej vode je jeho koncentrácia taká nízka, že ju nie je možné určiť ani najcitlivejšími analytickými technikami. Udáva sa, že jeho obsah je nižší ako 0,000 008 mg/l. Vo vesmíre pripadá na jeden atóm Hafnia 200 miliárd atómov vodíka.

Kovové hafnium
Kovové hafnium

V prírode sa vyskytuje len vo forme zlúčenín. V prírode sa vyskytuje v mineráloch zektzerit a hafnón, ich ekonomický význam je však nulový, nakoľko tieto minerály nevytvárajú väčšie ložiská. Pre potreby priemyslu sa získava zo zirkónu, kde sa vždy vyskytuje ako prímes (v množstve 1 – 5 %).

Hlavné oblasti ťažby rúd so zastúpeným zirkónia patrí Austrália, Brazília, India, Rusko a USA.

Priemyselná výroba hafnia spočíva predovšetkým v jeho separácii od zirkónia, pretože pri Krollovom procese, ktorý je dnes základným postupom na rozklad a separáciu zirkóniových rúd je výsledný produkt zmes Zr + Hf.

Ich vzájomná separácia sa vykonáva frakčnou destiláciou chloridov alebo ionexových kolónach.