Hafnium: iarrtais agus feartan

Le luchd-eòlais a tha an aiste seo a 'toirt cothrom don leughadair gus faighinn a-mach dè tha hafnium (eileamaid cheimigeach), cleachdadh a tha air a chleachdadh gu bitheanta le duine ann an iomadh sgìrean a chuid gnìomhachd. Agus cuideachd a 'beachdachadh air feartan corporra agus ceimigeach an nàdar de na stuthan, dòighean dèanaimh agus an làthair air a' phlanaid, thèid beachdachadh goirid air eachdraidh nan lorg eileamaid seo.

Dè tha hafnium

Hafnium - eileamaid cheimigeach ann an Periodic Table. A stòradh anns a 'cheathramh bhuidheann, an t-siathamh linn, bha an àireamh atamach e tri fichead agus a dhà. Toirt iomradh air seòrsa de stuthan sìmplidh, tha daigeann àrd agus a 'leaghadh a' phuing, dath,-airgid geal meatailt. Hafnium urrainn ann an dà atharrachaidhean. Fo bhuaidh Teòthachd mu 2016 Kelvin seòrsa sia-taobhach chliath, às dèidh a dhol tro allotropic atharrachaidhean gu staid bhuidheann aig teis-meadhan ciùbach chliath cruth, aig an t-seòmar Teòthachd, tha criostal cliathach na sia-taobhach air an t-siostam.

Bho an eachdraidh na fosgladh eileamaid

Tha a 'lorg a-mach an eileamaid a thachair ann an 1923, rinn Derd De Heshevi agus Dirk Coster. Bha iad comasach air ro-innse na Valence, agus diofar càileachdail feartan hafnium stèidhichte air Bohr a 'reusanachadh, a tha, ann an tionndadh, mion-sgrùdadh air obair na Frangach Jean Urbena, a' creidsinn gun robh e air a lorg an Ceiltich - ùr eileamaid. Ach, an dèidh sin thionndaidh e a-mach gun robh na Ceiltich a bha measgachadh de tuaiream beag de hafnium le lutetium agus ytterbium.

Niels Bohr, a 'dèanamh an obair agus a' cleachdadh ann an gnìomhan eòlaichean meacanaigeach àireamhachadh a sheall gu bheil hafnium tha analogue an eileamaid aig àireamh 71 PTHE ann, 'se sin zirconium. Derd De Heshevi agus Dirk Koster ràdh mu 'lorg ùr eileamaid hafnium, air ainmeachadh an dèidh a' bhaile anns a bheil an lorg a chaidh a dhèanamh, as dèidh a 'cleachdadh X-ray dòigh, uair is uair a sgrùdadh zircons Nirribhidh agus a' Ghraonlainn. Tha a 'lorg X-ray diffraction loidhnichean ionnanachd air cothrom-saidheans ainmeachadh an lorg ùr x-adhar eileamaid.

Dòighean-obrach airson a bhith ag ullachadh agus tasgaidhean t-saoghail

Hafnium tha ann an rùsg na talmhainn, ach chan eil sealbh mhèinnireach, ach a chionn gu bheil e na "companach" de zirconium. Àireamh HF ann an iarann mu 2.5%, agus an toradh bliadhnail mu dheidhinn a tha tri fichead tunna. Hafnium - caran daor stuth, a 'phrìomh àite a tha stèidhichte ann an Astràilia, Afraga a Deas, sna Stàitean Aonaichte, na h-Innseachan agus Brasil. Àite liosta de na dùthchannan ann an àiteachan iomchaidh air an àireamh de HF làthaireachd anns an dùthaich. Tha e cuideachd a 'toirt iomradh gun fhiach an Ruis agus Ukraine tha gu math mòr tasgaidhean seo meatailt, a' phrìomh suim a tha stèidhichte ann an tsirkonome, a 'tuiteam agus baddeleyite.

corporra Tuairisgeul

Pàirt de na feartan fiosaigeach hafnium chaidh ainmeachadh gu h-àrd. Faodar iad seo a chur ris, gu bheil seo meatailt, a tha a 'gabhail a mhìn roinn fhoirm, tha e cha mhòr dubh. A 'leaghadh ann an 2233 puing Celsius, goil a' tòiseachadh aig 4603 ^C. roinn-tarsainn airson a ghlacadh tearmach neutrons glè àrd-seòrsa. Zirconium, hafnium, eu-coltach, tha an ìre de earrann trì òrdugh meudachd nas laige. Ged a ghlacadh HF co-ionnan ri 115 taighean-seinnse, aig zirconium e ach mu 0.2 bhàr. Hafnium Tha an aon ìre de chomas teas de germanium (Ge) a tha neo-àbhaisteach. sònraichte teas stùc aig 60-80 Kelvin. Tha e do-dhèanta a mhìneachadh sam bith co-cheangailte ri teòiridh Hooke fhorsa, a tha air adhbhrachadh le neo-chomas Einstein superposition de dhreuchdan a thoirt seachad le lùb a 'char as àirde.

ceimigeach seilbhean

Hafnium Tha x-aghaidh Cànan Tha tòrr nas làidire na an coltach zirconium. meatailt a tha i fhèin 'àite mòr leisge, a tha co-cheangailte ri fulangach ogsaid seòrsa film a tha air a chur air bhonn air an hafnium. Best HF ma sgaoil ann an hydrofluoric acid, hydrofluoric acid, measgachadh de nitric acid agus Aqua regia. Aig àrd, tha e na theine ann an ogsaidean agus a-muigh a 'tòiseachadh a oxidize. Faodaidh an x-paramadair ghabh le halogens. Tha na feartan aig hydrophobic nàdar.

Choimeasgaidhean fh tri- agus tetravalent HF

Anns an eileamaid Valence luach caochlaideach agus, ann an co-rèir ri diofar luachan an àireamh de ghabhas x-ing ceanglaichean seo, tha grunnan cudromach hafnium fhillte le stuthan eile.

Divalent dibromide hafnium tha dorcha uaine. Aig teodhachd 400 puing Celsius a 'tòiseachadh a' lobhadh a 'phròiseas cruthachadh an HF agus HfBr4. Ann an gnìomhachas às disproportionation HfBr3 ann vacuo fo tearmach buaidh.

Trivalent HF riochdachadh tribromide (HfBr3) - na stuthan a tha dubh is gorm, gu math cruaidh. Fo bhuaidh Teòthachd de 400 puing Celsius a 'tòiseachadh gu mì-chuimseach a-steach an dà cho-phàirtean tetrabrombity dibrombidy agus hafnium. Tha an dòigh air a dhèanamh suas ann am faotainn HfBr4 ath-bheothachadh le bhith a 'teasachadh ann an haidridean, optionally còmhla ri alman.

Fhillte de tetravalent hafnium a 'buntainn gu cothromach àireamh mhòr de fhillte,' se sin HfO2 - tha dà-ogsaid agus hydroxide x XYZ foirmle HF (OH) 4. Dìreach tha tretrahlorid (HfCl4), tetrafluoride (HfF4), tetraiodide (HfI4) agus aforementioned tetrabomid hafnium (HfBr), tha fhathast hydrogenphosphates hafnium (HF (HPO4) 2).

A chleachdadh sa bheatha làitheil agus conaltradh le eòlas-leighis

Hafnium a lorg ann an cleachdadh a tha iomadh raointean gnìomh an cinne daonna. Tha seo air sgàth measgachadh de càileachd feartan, feartan sin ga dhèanamh riatanach stuth stuth ann an diofar roinnean daonna sealg, armailteach agus fiù 's gnìomhachas niuclasach.

Mar sin, ciamar a tha thu a 'cleachdadh hafnium? Tha cleachdadh ann an cungaidh-leigheis - 'S e aon de iomadh roghainnean, far an urrainn dhut a chleachdadh air na feartan den mheatailt. Bho HF carbides trom-dleasdanas, gu pragtaigeach nach eil fo meirg, faodaidh iad a bhith air a chleachdadh airson an dèanamh spàinean a chleachdadh le lighich agus iad a 'cleachdadh ann an dèanamh an X-ray sgàthan.

Element le feartan sàr-mhath an dà chuid ceimigeach agus fiosaigeach nàdar - 'S e hafnium. Tha cleachdadh san dachaigh, tha e mar ann an dèanamh stuth rèidio, rèidio agus telebhisean tiùban. Tha e air a chleachdadh gu bitheanta anns a 'mheatailt ann an gnìomhachas gus a chomh-pàirteachadh meatailtean eile nas fheàrr physico-teicnigeach agus meacanaigeach lotaichean. Hafnium iarrtas a tha cuideachd ann an x-adhar innleadaireachd, ach is ainneamh a chleachdadh air sgàth gainnead agus nas cudromaiche na cleachdaidhean.

Tha cleachdadh na hafnium ann an obair-ciùird airm

Ciamar eile a tha thu a 'cleachdadh hafnium? Tha cleachdadh na arming - 'S e raon eile de obair dhaoine, nach eil iomlan gun eileamaid seo. Oxides, silicides, borides agus carbides de hafnium tha fìor refractory fhillte, airson an adhbhar seo, ann an obair-ciùird airm faodar a chleachdadh mar dìon chochall. Tha e cuideachd air leth sverhzharoprochnym a leigeas HF agus choimeasgaidhean airson a 'dèanamh pàirtean dùil ultrafast plèanaichean agus urchraichean, agus soitheach-fànais.

Bho 1998, chaidh oidhirpean a dhèanamh a 'cruthachadh "hafnium boma", stèidhichte air an isomer 187m2Hf. Ach mar thoradh rannsachaidh is deuchainn a bha am beachd a chleachdadh, tha e air sgàth dìth chothroman le làithreach teicneòlasan a choileanadh sgaoileadh còrr lùth bho na prìomh den fhoirm de na isomer.

Eile a 'cleachdadh stuthan sìmplidh HF

Ann an cumhachd niuclasach, còmhla ri na h-àrd-iomradh sgìrean, ach eadhon an àireamh nas motha a tha cuideachd a 'cleachdadh hafnium. Far a bheil meatailt seo a chleachdadh? Air sgàth a comas air neutron ghlacadh HF slatan seo a chruthachadh airson riaghladh speisealaichte glainne agus crèadhadaireachd.

Ann an hafnium coimeasach ìseal obair ghnìomh (3,53eV) agus airson an adhbhar seo, a ghabhas a chleachdadh ann an dèanamh cathodes agus electron gunnaichean. Tha itealain gas-ìre niuclasach einnseanan Gheibhear borides agus carbides de hafnium, agus nas mionaidiche ann an cuid de na h-eileamaidean structarail.

Hafnium fiù 's a' faighinn a-iarrtais ann an dèanamh dealain gineadairean thermionic-seòrsa agus tha e gu tric a lorg ann an ion fineachan. Air bunait HfO2 tha dielectrics a bhith dielectric daonnan ìre nas àirde. San àm ri teachd tha e an dùil a chur an àite a h-uile àbhaisteach sileacon ogsaid ann microelectronics air HfO2 ogsaid. Tha seo a chur an àite Meudaichidh Clàr-ìnnse dùmhlachd-eileamaidean air a 'chip.

Ann an co-dhùnadh faodaidh sinn a ràdh gu bheil an hafnium, cleachdadh a tha a 'gabhail àite ann an diofar roinnean de obair dhaoine, a' tòiseachadh agus a 'crìochnachadh le làitheil armailteach agus niuclasach, tha an eileamaid air leth cudromach. 'S e seo fìor àrd-iarrtas, agus meatailt ann an nàdar a tha daonnan còmhla zirconium. Tha tearc agus feartan a 'dearbhadh càileachd feartan coimeasach àrd cosgais.