„Hafnium” változatai közötti eltérés

a
hivatkozás előtti és utáni dupla írásjel javítása, egyéb apróság AWB
a (Nemzetközi katalógusok + portál.)
a (hivatkozás előtti és utáni dupla írásjel javítása, egyéb apróság AWB)
== Kinyerése és előállítása ==
[[Fájl:Hf-crystal bar.jpg|thumb|left|300px|Hafnium]]
A hafnium kinyeréséhez szükség van annak a cirkóniumtól való szétválasztására. Ezt egy teljesen külön folyamatként kell végezni, mert az előállítás során nincs erre mód. Ez folyadék-folyadék szétválasztásal történik, melynek alapja, hogy a hafnium- ill. [[cirkónium]]-só különbözőképpen oldódik fel a speciális oldószerben. Erre példák a nitrátok oldhatósága tri-n-butilfoszfátban, és a tiocianátoké metilizobutilketonban.
 
Más módszerek ioncserélőket használnak, és alkalmas vegyületeket tisztítanak frakcionált desztillációval.
 
== Tulajdonságai ==
A hafnium finom pora gyulladékony és pirofóros. Kompakt állapotban nem ég.
 
Nem mérgező.
=== Fizikai tulajdonságai ===
A hafnium ezüstös fényű [[nehézfém]]. Sűrűsége 13,31 g/cm³.<ref name="HoWi"/> Hőmérséklettől függően kétféleképpen kristályosodik. Normál állapotban hexagonálisan, ez az α-Hf, és 1775&nbsp;°C fölött tércentrált kockarácsban kristályosodik, ez a β-Hf.<ref name="HoWi"/>. Mágnesessége 98,5%
 
A nagy tisztaságú hafnium puha és hajlítható. Könnyen kovácsolható és kalapálható. Azonban ha akár csak nyomokban van benne [[szén]], [[oxigén]] vagy [[nitrogén]], akkor rideggé válik. Olvadáspontja 2227&nbsp;°C, forráspontja 4450&nbsp;°C: ezek a legmagasabb értékek a csoportjában.<ref name="HoWi"/>
 
A fém majdnem minden tulajdonságában könnyebb homológjára, a cirkóniumra hasonlít. A lantánoidkontrakció miatt az atom- és ionsugarak hasonlóak (atomsugár: Zr: 159 pm, Hf: 156 pm).<ref name="HoWi"/> Az egyik kivétel a sűrűség, ugyanis a cirkónium lényegesen könnyebb: sűrűsége 6,5 g/cm³. Az alkalmazások szempontjából fontosabb, hogy a hafnium 600 -szor jobban nyeli el a neutronokat, mint a cirkónium. Ezért kell az atomerőművekben a két fémet elválasztani egymástól.
 
A hafnuim 0,08 K alatt szupravezetővé válik.<ref name="HoWi"/>
 
=== Kémiai tulajdonságai ===
Hevítés hatására oxigénnel reagál. Ugyanilyen körülmények között más nemfémek, mint a szén, a nitrogén, a [[bór]] és a [[szilícium]] is vegyületeket képeznek vele. Szobahőmérsékleten gyorsan vastag oxidréteg keletkezik, ami passziválja a fémet, és védi a további oxidációtól.
 
A legtöbb [[sav]]ban a hafnium a passziválás miatt nem oldódik. Folysavban és forró koncentrált kén-és foszforsavban korrodálódik. A salétromsav és a sósav keverékeinek, így királyvíznek is szobahőmérsékleten csak rövid ideig szabad kitenni, 35&nbsp;°C-on évi több, mint 3&nbsp;mm veszteséggel kell számolni. Jobban bírja a vizes bázisokat; 100&nbsp;°C-ig az évenként veszteség 0,1&nbsp;mm alatt van.
 
=== Hafnium(IV)-oxid ===
A hafnium(IV)-oxid nagyon stabil és magas hőmérsékleten olvadó anyag. Permettivitása 25, jóval nagyobb, mint a szilíciumé, ami 3,9.<ref>G. D. Wilk, R.M. Wallace, J.M. Anthony: ''High-κ gate dielectrics: Current status and materials properties considerations'' in: Journal of applied physics, 2001, 89, 10, 5243–5273.</ref> Ez értékessé teszi a félvezetőtechnológia számára. Integrált áramkörökben kapcsolókhoz használják.
 
A struktúrák méretének csökkenésével a kóbor áramok egyre nagyobb gondot jelentenek. Az efféle anyagok felhasználásával a dielektrikum vastagsága a tranzisztor kapcsolási sebességének csökkenése nélkül növelhető, így lehetővé válik a további miniatürizálás.<ref>[http://www.pm.rub.de/pm2007/msg00101.htm Pressemitteilung der Ruhr-Universität Bochum über Hafniumoxid]</ref>
 
=== Más hafniumvegyületek ===
A hafniumkarbid a legmagasabb olvadáspontú anyagok egyike. A hafniumnitriddel és a hafniumboriddal együtt a keményanyagokhoz tartozik.
 
A hafniumnak ismertek halogénekkel alkotott vegyületei is. A [[fluor]]ral, a [[klór]]ral, a [[bróm]]mal és a [[jód]]dal egyaránt alkot [[só]]kat. Oxidációs száma többnyire +IV, de ismertek alacsonyabb oxidációs számú kloridjai és bromidjai, sőt létezik hafnium(III)-jodid is. A hafnium(IV)-klorid és a hafnium(IV)-jodid a hafnium kinyerésében játszik szerepet.
 
A kálium-hexafluoro-hafnátot (K<sub>2</sub>[HfF<sub>6</sub>]) és az ammónium-hexafluoro-hafnátot ((NH<sub>4</sub>)<sub>2</sub>[HfF<sub>6</sub>]) a hafnium és a cirkónium szétválasztásához alkalmazzák, mert ezek a sók könnyebben oldódnak, mint a megfelelő komplexek.
295 741

szerkesztés