Гафний это:

Гафний
ГА́ФНИЙ -я; м. [лат. Hafnium] Химический элемент (Hf), серебристо-белый тугоплавкий металл (используется в атомной промышленности как компонент лёгких жаропрочных и тугоплавких сплавов).
Га́фниевый, -ая, -ое.
* * *
Га́фний
(лат. Hafnium), химический элемент IV группы периодической системы. Название от позднелатинского Hafnia — Копенгаген. Серебристо-белый тугоплавкий металл; плотность 13,35 г/см3, tпл 2230ºC. Материал для регулирующих стержней и защиты ядерных реакторов, электродов плазмотронов, компонент жаропрочных и тугоплавких сплавов для авиационной и ракетной техники. Гафний.
* * *
ГАФНИЙ
ГА́ФНИЙ (лат. Hafnium), Hf (читается «гафний»), химический элемент с атомным номером 72, атомная масса 178,49. Природный гафний состоит из шести изотопов с массовыми числами 174 (0,18%), 176 (5,20%), 177 (18,50%), 178 (27,14%), 179 (13,75%) и 180 (35,23%). Конфигурация внешнего и предвнешнего электронных слоев 5s2p6d26s2. Наиболее характерна степень окисления гафния +4 (валентность IV). Соединения в степенях окисления +3 и +2 (кластерные) малоустойчивы. Расположен в группе IVB в 6-м периоде периодической системы. Радиус атома 0,159 нм, радиус иона Hf4+ 0,082 нм. Энергии последовательной ионизации 7,5, 15,0, 23,3, 33,3 эВ. Электроотрицательность по Полингу (см. ПОЛИНГ Лайнус) 1,6.
История открытия
Существование гафния было предсказано Д. И. Менделеевым (см. МЕНДЕЛЕЕВ Дмитрий Иванович) в 1870. Открыт гафний был в 1923 датчанином Д. Костером (см. КОСТЕР Дирк) и венгром Д. Хевеши (см. ХЕВЕШИ Дьердь) в Копенгагене (отсюда и название: от латинского Hafnia — Копенгаген) при изучении цирконийсодержащего образца методом рентгеновской спектроскопии. Металлический гафний приготовлен впервые Хевеши в 1926 восстановлением гафната калия K2HfO3 натрием:
K 2 HfO3 + 4Na = Hf + K 2O + 2Na2 O
Нахождение в природе
Содержание гафния в земной коре (3—4)·10–4% по массе. Относится к рассеянным элементам. Собственных минералов не образует, встречается в виде примеси к минералам циркония (см. ЦИРКОНИЙ) .
Получение
Получают попутно с цирконием. Отделить гафний от всегда сопутствующего ему в природе элемента-аналога циркония очень трудно из-за близости их химического поведения, что объясняется близостью ионных радиусов Hf4+ и Zr4+. Разделение проводят с помощью ионного обмена и экстракцией растворителями.
После отделения методом экстракции и дробной кристаллизации получают комплексный фторид K2[HfF6]. Далее проводят магний-, кальций- или натрийтермию в атмосфере Ar или He:
K2[HfF6] + 4Na = 4NaF + 2KF + Hf
Гафний получают также восстановлением HfO2 кальцием (см. КАЛЬЦИЙ) при 1300 °C:
HfO2 + 2Ca = Hf + 2CaO
Глубокую очистку получаемого таким образом гафния проводят в химическом реакторе при 600 °C:
Hf + 2I2 = HfI4,
В горячей зоне реактора на тонкой вольфрамовой проволоке, нагреваемой электрическим током до 1300—1750 °C, HfI4 разлагается на Hf и I2. Пары иода снова реагируют с исходным гафнием. Очищенный гафний переплавляют в дуговых и электроннолучевых печах.
Физические и химические свойства
Компактный гафний — серебристо-белый блестящий металл. Порошкообразный — темно-серый, матовый.
Ниже 1740 °C устойчив гексагональный a-Hf со структурой магния (a = 0,31883 нм, c = 0,50422 нм). Плотность 13,350 кг/дм3. Выше 1740 °C устойчив b-Hf с кубической объемно-центрированной решеткой типа a-Fe (а = 0,3615 нм). Гафний тугоплавок, температура плавления 2230 °C, кипения — 4620 °С.
Механические свойства гафния зависят от его чистоты и способа обработки. Примеси кислорода, азота, углерода, водорода придают гафнию хрупкость, облучение нейтронами увеличивает его твердость; отжиг восстанавливает первоначальные свойства.
По химическим свойствам гафний подобен цирконию (см. ЦИРКОНИЙ). При нормальных условиях устойчив к коррозии из-за образования оксидной пленки HfO2. При нагревании химическая активность гафния возрастает. При температурах выше 700 °C он реагирует с кислородом воздуха:
Hf + O2 = HfO2
С азотом при 700—800 °C образуется нитрид гафния HfN
2Hf + N2 = 2HfN
Тетрагалогениды гафния (HfCl4, HfBr4 и HfI4) образуются из простых веществ при 200—400 °C.
При 350—400 °C металлический гафний поглощает водород с образованием гидрида HfH2, выше 400 °C гидрид отдает водород.
Гафний взаимодействует с кислотами, только если создаются условия окисления и образования анионных комплексов Hf(IV). Мелко раздробленный гафний растворяется в плавиковой кислоте (см. ФТОРИСТОВОДОРОДНАЯ КИСЛОТА):
Hf + 6HF = H2[HfF6] + 2H2­
В смеси азотной и плавиковой кислот и в царской водке идут реакции:
3Hf + 4HNO3 + 18HF = 3H2[HfF6] + 4NO + 8H2O,
3Hf + 4HNO3 + 18HCl = 3H2[HfCl6] + 4NO + 8H2O
С концентрированной серной кислотой гафний взаимодействует только при кипячении:
Hf + 5H2SO4 = H2[Hf(SO4)3] + 2SO2 + 4H2O
Гафний устойчив к растворам щелочей.
При окислении гафния последовательно возникает несколько нестехиометрических оксидов, высшим из которых является HfO2. Он существует в трех модификациях с температурами переходов 1650 °C и 2500 °C. Плавится HfO2 при температуре 2780 °C.
Диоксид HfO2 не растворяется в воде, концентрированных соляной и азотной кислотах, но взаимодействует с концентрированной плавиковой и серной кислотами. С расплавленными щелочами HfO2 реагирует с образованием солей — гафнатов:
HfO2 + 2NaOH = Na2HfO3 + H2O
При подкислении растворов гафнатов выделяется гидратированный гелеобразный оксид HfO2·xH2O (гидроксид гафния):
Na2HfO3 + HCl = NaCl + HfO2·xH2O,
При нагревании HfO2·xH2O теряет воду:
HfO2·xH2O —> HfO(OH)2 —> HfO2
Безводный хлорид гафния HfCl4 получают нагреванием смеси оксида HfO2 и C:
HfO2 + C + 2Cl2 = HfCl4 + 2CO.
В водных растворах соли гафния существуют в виде сложных ассоциатов, из которых можно выделить кристаллогидраты:
Hf(OH)2Cl2·7H2O и Hf(OH)2(NO3)2·H2O.
При нагревании с сильными восстановителями тетрагалогениды гафния переходят в три- и дигалогениды (HfCl3 и HfCl2). Получен также HfCl.
Применение
Основная часть производимого гафния в виде HfO2 применяется для изготовления регулирующих стержней ядерных реакторов и защитных экранов. Применяется в качестве материала для катодных трубок и электродов в выпрямителях и газоразрядных трубках высокого давления. Жаропрочные сплавы гафния с танталом (см. ТАНТАЛ (химический элемент)), молибденом (см. МОЛИБДЕН) и вольфрамом (см. ВОЛЬФРАМ) используются для изготовления камер сгорания реактивных двигателей.

Энциклопедический словарь. 2009.

Синонимы:

Смотреть что такое "Гафний" в других словарях:

  • ГАФНИЙ — (Hafnium), Hf, химический элемент IV группы периодической системы, атомный номер 72, атомная масса 178,49; металл. Гафний открыт нидерландским физиком Д. Костером и венгерским радиохимиком Д. Хевеши в 1923 …   Современная энциклопедия

  • гафний — кельтий Словарь русских синонимов. гафний сущ., кол во синонимов: 3 • кельтий (1) • металл …   Словарь синонимов

  • ГАФНИЙ — (лат. Hafnium) Hf, химический элемент IV группы периодической системы, атомный номер 72, атомная масса 178,49. Назван от позднелат. Hafnia Копенгаген. Серебристо белый тугоплавкий металл; плотность 13,35 г/см³, tпл 2230 .С. Материал для… …   Большой Энциклопедический словарь

  • ГАФНИЙ — (символ Hf), ПЕРЕХОДНЫЙ ЭЛЕМЕНТ, серебристый металл, впервые открытый в 1923 г. Источник получения примеси в минералах ЦИРКОНИЯ. Используется как ЗАМЕДЛИТЕЛЬ в регулирующих стержнях АТОМНЫХ РЕАКТОРОВ. Свойства: атомный номер 72; атомная масса 178 …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • Гафний —         Hf (Hafnium, от позднелат. Hafnia назв. г. Kопенгаген, где был открыт * a. hafnium; н. Hafnium; ф. hafnium; и. hafnio), хим. элемент IV группы периодич. системы Mенделеева, ат. н. 72, ат. м. 178,49. Природный Г. состоит из 6 стабильных… …   Геологическая энциклопедия

  • ГАФНИЙ — (от позднелат. Hafnia Копенгаген; лат. Hafnium), Hf, хим. элемент IV группы периодич. системы элементов, ат. номер 72, ат. масса 178,49. Природный Г. состоит из 6 стаб. изотопов с массовыми числами 174, 176 180, из них 174Hf обладает слабой… …   Физическая энциклопедия

  • гафний — Hf Элемент IV группы Периодич. системы; ат. н. 72, ат. м. 178,49; серебристо белый металл. В состав природного Hf входят 6 стабильных изотопов с массовыми числами 174, 176—180. Существование Hf предсказано Д. И. Менделеевым в 1870 г.… …   Справочник технического переводчика

  • ГАФНИЙ — хим. элемент, символ Hf (лат. Hafnium), ат. н. 72, ат. м. 178,49; серебристо белый тугоплавкий металл, плотность 13090 кг/м3, tпл = 2222 °С. Содержится в рудах соединений циркония, из которых его и получают. Г. применяется для изготовления… …   Большая политехническая энциклопедия

  • Гафний — 72 Лютеций ← Гафний → Тантал …   Википедия

  • гафний — (назв. по месту открытия позднелат. hafnia Копенгаген) хим. элемент, символ Hf (лат. hafnium); серебристо белый металл; примен. как материал для изготовления катодов и нитей накаливания в электролампах, в рентгено и радиотехнике, входит в состав… …   Словарь иностранных слов русского языка

Книги

Другие книги по запросу «Гафний» >>


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»