protonové číslo 72
relativní atomová hmotnost 178.49
elektronegativita 1.3
elektronová konfigurace [Xe]6s24f145d2
hustota (g·cm-3) 13.28
teplota tání (°C) 2220.0
teplota varu (°C) 4450.0

Hafnium (72Hf)

historie

  • Hafnium objevili v roce 1922 G. von Hevesy a D. Coster rengenospektrograficky při zkoumání norského zirkonu.

výskyt

  • zirkon - ZrSiO4 (Austrálie, USA, Brazílie)
  • baddeleyt - ZrO2
  • tyto nerosty jsou doprovázeny hafniem (Hf), jehož obsah obvykle představuje 2% obsahu zirkonia (Zr)
  • společný výskyt Zr a Hf v přírodě vyplývá z jejich značné chemické podobnosti, způsobené prakticky stejnými iontovými poloměry

průmyslová výroba

  • Krollova metoda
  • velmi čisté hafnium van Arkelovou – de Boerovou metodou

fyzikální vlastnosti

  • stříbrolesklý kov
  • vysoká teplota tání
  • mechanické vlastnosti závislé na přítomnosti nečistot (O, N, C)
  • jemně práškový je samozápalný

chemické vlastnosti

  • za vyšší teploty reaguje s většinou nekovů
  • odolný vůči korozi (vrstva oxidu)
  • nerozpouští se v kyselinách ani za tepla s výjimkou kyseliny fluorovodíkové (HF)
  • nereaguje ani s horkými roztoky hydroxidů
  • oxidační činidla kov pasivují

užití

  • vynikající schopnost absorbovat neutrony - kontrolní tyče v reaktorech ponorek na jaderný pohon

sloučeniny

  • chlorid hafničitý (HfCl4)
    • příprava - reakcí oxidu hafničitého s chlorem a uhlíkem
      2HfO2+3C+4Cl2 → 2HfCl4+CO2+2CO
    • bílá látka
    • hygroskopický, podléhá hydrolýze:
      HfCl4+2H2O → HfO2+4HCl
  • oxid hafničitý (HfO2)
    • odolný vůči kyselinám a zásadám
    • malá tepelná roztažnost
    • užití
      • žáruvzdorný materiál
  • tavením nebo spalováním oxidu hafničitého (HfO2) s oxidy, uhličitany, nebo dusičnany vznikají "hafničitany"
    • (HfO4)4- tetraoxohafničitany
    • (HfO3)2- trioxohafničitany