Afnio: applicazione e le proprietà

La conoscenza di questo articolo consentirà al lettore di scoprire che cosa è afnio (elemento chimico), il cui uso è ampiamente utilizzato dall'uomo in molte aree della sua attività. E anche essere considerati proprietà della natura chimica e fisica dei materiali, metodi di produzione e la presenza sul pianeta, saranno considerate una breve storia della scoperta di questo elemento.

Qual è afnio

Afnio – elemento chimico della tavola periodica. Memorizzato nel quarto gruppo, il sesto periodo, il numero atomico è settantadue. Si riferisce ad un tipo di sostanze semplici, ha l'alta densità ed alto punto di fusione, colore, metallo bianco-argenteo. Afnio può esistere in due modifiche. Sotto l'influenza della temperatura di circa 2.016 Kelvin tipo reticolo esagonale, che hanno subito modifiche allotropiche in una forma reticolo cubico a corpo centrato stato, a temperatura ambiente, ha un reticolo cristallino del sistema esagonale.

Dalla storia del elemento di apertura

La scoperta dell'elemento si è verificato nel 1923, ha fatto il suo Derd De Heshevi e Dirk Coster. Sono stati in grado di predire la valenza, e le varie caratteristiche qualitative dei afnio basato sul ragionamento di Bohr, che, a sua volta, ha analizzato l'opera del francese Jean Urbena, che credeva di aver scoperto i Celti – un nuovo elemento. Tuttavia, in seguito si è scoperto che i Celti erano una miscela di una piccola quantità di afnio con lutezio e itterbio.

Niels Bohr, studiando il lavoro e utilizzando nelle loro attività calcoli meccanica quantistica ha dimostrato che afnio è un analogo dell'elemento al numero 71 pIl, cioè zirconio. Derd De Heshevi e Dirk Koster ha detto di trovare un nuovo elemento afnio, dal nome della città in cui è stata fatta la scoperta, dopo aver utilizzato il metodo a raggi X, più volte analizzato le zirconi la Norvegia e la Groenlandia. La scoperta di raggi X linee di diffrazione di somiglianza ha permesso agli scienziati di annunciare la scoperta di un nuovo elemento x-sky.

Metodi per la preparazione e riserve mondiali

Afnio è nella crosta terrestre, ma non possiede il minerale, ma perché è il "compagno" di zirconio. Numero di Hf nei minerali di circa il 2,5%, e la produzione annua è di circa settanta tonnellate. Afnio – un materiale piuttosto costoso, la sua sede principale si concentra in Australia, Sud Africa, Stati Uniti, India e Brasile. Posizione alla lista dei paesi nei posti appropriati sul numero di presenza Hf nel paese. E 'anche opportuno ricordare che Russia e Ucraina hanno abbastanza grandi riserve di questo metallo, l'importo principale dei quali è concentrata in tsirkonome, cadute e baddeleite.

descrizione fisica

Parte delle proprietà fisiche di afnio è stato menzionato in precedenza. Questi possono essere aggiunti, che questo metallo, che sta prendendo forma finemente suddivisa, è quasi nero. Fonde a 2233 gradi centigradi, ebollizione comincia a 4603 ^C. sezione trasversale per la cattura di neutroni termici è molto alto tipo. Zirconio, afnio, a differenza, è il livello di sezione di tre ordini di grandezza più debole. Durante l'acquisizione Hf pari a 115 bar, in zirconio ha solo circa 0,2 bar. Afnio ha un livello simile di capacità termica di germanio (Ge) è anormale. specifica picco calore è a 60-80 Kelvin. È impossibile spiegare qualsiasi teoria correlata alla forza Hooke, che è causato dalla incapacità di Einstein sovrapposizione di funzioni per fornire una curva con un massimo.

proprietà chimiche

Afnio ha resistenza x-ical è molto più forte di zirconio analogo. metallo stesso ha una piuttosto grande inerzia, che è associato con un film di ossido di tipo passivo, che si forma sul afnio. Migliore Hf dissolve in acido fluoridrico, acido fluoridrico, miscela di acido nitrico e acqua regia. A temperature elevate, è sottoposto a combustione in ossigeno ed esterni comincia a ossidarsi. Può aderire al x-parametro ha reagito con alogeni. Ha le proprietà di una natura idrofoba.

Composti di- tri- e tetravalente Hf

In questo valore valenza elemento è variabile e, in accordo con diversi valori del numero di possibili collegamenti x-ing, ci sono diversi importanti composti di afnio con altre sostanze.

Bivalente dibromide afnio ha un colore verde scuro. Ad una temperatura di 400 gradi centigradi comincia il processo di decomposizione per formare il Hf e HfBr4. Nell'industria estratto disproportionation HfBr3 sotto vuoto sotto influenza termica.

Trivalente Hf rappresentato tribromuro (HfBr3) – la sostanza è nero e blu, abbastanza solido. Sotto l'influenza della temperatura di 400 gradi Celsius inizia a sproporzionato in due componenti tetrabrombity dibrombidy e afnio. Il metodo consiste nell'ottenere recupero HfBr4 mediante riscaldamento in idrogeno, eventualmente con l'aggiunta di alluminio.

Composti di afnio tetravalente riferisce gran numero di composti, cioè HfO2 – è l'anidride e un idrossido x XYZ formula Hf (OH) 4. Subito sono tretrahlorid (HfCl4), tetrafluoruro (HfF4), tetraioduro (HfI4) e il suddetto tetrabomid afnio (HFBR), c'è ancora hydrogenphosphates afnio (Hf (HPO4) 2).

Utilizzato nella vita quotidiana e di comunicazione con la medicina

Afnio è trovato nell'uso delle sue numerose aree di attività del genere umano. Ciò è dovuto a una serie di caratteristiche di qualità, proprietà che lo rendono un materiale materiale indispensabile in una varietà di settori di caccia umana, militari e industria nucleare ancora.

Quindi, come si usa afnio? L'uso in medicina – è una delle molte opzioni, dove è possibile utilizzare le proprietà del metallo. Poiché Hf carburi di pesanti, praticamente non soggette a corrosione, possono essere utilizzati per la fabbricazione di posate utilizzato da medici e il loro uso nella fabbricazione di uno specchio radiografia.

Elemento con ottime proprietà di natura sia chimica e fisica – è afnio. L'uso in casa è come un materiale per la fabbricazione di tubi di radio, radio e televisione. E 'ampiamente utilizzato in metallurgia, al fine di conferire altri metalli migliori proprietà fisico-tecnici e meccanici. applicazione Afnio è anche nel x-cielo di ingegneria, ma è raramente utilizzato a causa della sua scarsità e gli usi più importanti.

L'uso di afnio nel mestiere militare

In quale altro modo si può usare un afnio? L'uso di inserimento – è un'altra sfera dell'attività umana, che non è completa senza questo elemento. Ossidi, siliciuri, boruri e carburi di afnio sono composti altamente refrattari, per questo motivo, nel mestiere militare può essere usato come rivestimento protettivo. È anche estremamente sverhzharoprochnym che permette Hf e composti per la produzione di parti destinate aeromobili ultraveloce e missili e veicoli spaziali.

Dal 1998, i tentativi sono stati fatti per creare una "bomba a afnio", sulla base del isomero 187m2Hf. Ma come risultato di ricerca e sperimentazione l'idea era insostenibile, è a causa di mancanza di opportunità con le tecnologie attuali per ottenere la liberazione di energia in eccesso dal nucleo della forma della isomero.

Altri usi sostanza semplice Hf

Nel nucleare, insieme ai settori summenzionati, ma un numero ancora maggiore utilizzano anche afnio. Quando viene utilizzato questo metallo? A causa della sua capacità di cattura di neutroni di aste Hf sono fatti per la regolazione del vetro e ceramica specializzato.

In afnio relativamente basso lavoro (3,53eV) e per questo motivo può essere utilizzato nella produzione di catodi e cannoni elettronici. Il getto di motori nucleari in fase gas possono essere trovate boruri e carburi di afnio, e più precisamente in alcuni degli elementi strutturali.

Afnio trova anche applicazione nella fabbricazione di generatori elettrici tipo termoionico e si trova spesso in motori ionici. Sulla base di HfO2 sono dielettrici aventi un livello costante dielettrica più elevata. In futuro si prevede di sostituire tutti i soliti ossido di silicio in microelettronica su ossido HfO2. Questa sostituzione aumenta l'indice di elementi densità sul chip.

In conclusione possiamo dire che l'afnio, il cui uso si svolge in una varietà di settori dell'attività umana, iniziando e terminando con militari di tutti i giorni e nucleare, è un elemento estremamente importante. Questa è una domanda molto elevata, e il metallo in natura è sempre accompagnato zirconio. La rarità e le sue caratteristiche determinano le caratteristiche qualitative del costo relativamente elevato.