Hafn
| lutet← hafn →tantal |
|
| Wygląd |
| srebrzysty |
|
Widmo emisyjne hafnu |
| Ogólne informacje |
| Nazwa, symbol,l.a. | hafn, Hf, 72
(łac.hafnium) |
|---|
| Grupa, okres, blok | 4,6,d |
|---|
| Stopień utlenienia | IV |
|---|
| Właściwości metaliczne | metal przejściowy |
|---|
| Właściwościtlenków | amfoteryczne |
|---|
| Masa atomowa | 178,49 ± 0,01[a][3] |
|---|
| Stan skupienia | stały |
|---|
| Gęstość | 13 310 kg/m³ |
|---|
| Temperatura topnienia | 2233 °C[1] |
|---|
| Temperatura wrzenia | 4603 °C[1] |
|---|
|
| Numer CAS | 7440-58-6 |
|---|
| PubChem | 23986 |
|---|
|
|
| Najbardziej stabilne izotopy |
|---|
| | izotop | wyst. | o.p.r. | s.r. | e.r.MeV | p.r. |
|---|
| 172Hf | {syn.} | 1,87roku | w.e. | 0,350 | 172Lu | | 174Hf | 0,162% | 2×1015lat | α | 2,495 | 170Yb | | 176Hf | 5,206% | stabilny izotop z 104neutronami | | 177Hf | 18,606% | stabilny izotop z 105neutronami | | 178Hf | 27,297% | stabilny izotop z 106neutronami | | 179Hf | 13,269% | stabilny izotop z 107neutronami | | 180Hf | 35,1% | stabilny izotop z 108neutronami | | 181Hf | {syn.} | 42,4dnia | β− | 1,027 | 181Ta | | 182Hf | {syn.} | 9×106lat | β− | 0,373 | 182Ta |
|
|
|
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa) |
|
|
Hafn (Hf,łac.hafnium) –pierwiastek chemiczny,metal przejściowy. Nazwa pochodzi odłacińskiej nazwyKopenhagi „Hafnia”, gdzie został odkryty.
Odkrywcami hafnu sąGyörgy von Hevesy z Węgier iDirk Coster(inne języki) zHolandii. Został odkryty w 1922 roku. O odkryciu poinformowałNiels Bohr w przemówieniu wygłoszonym 11 grudnia 1922 roku, w związku z otrzymaniemNagrody Nobla w dziedzinie fizyki. Odkrycia hafnu dokonano dzięki wykorzystaniu założeńteorii budowy atomu Bohra i było ono jednocześnie dowodem trafności tej teorii. Pierwsza publikacja, informująca o odkryciu hafnu ukazała się 2 stycznia 1923 roku[4].
Hafn występuje w przyrodzie zawsze wspólnie z bardzo podobnym do niego pod względem chemicznymcyrkonem. W związku z tym niemal niemożliwe jest wyizolowanie próbki jednego pierwiastka bez domieszki drugiego. Zawierający 2% cyrkonu hafn uważany jest za bardzo czysty, podobna tolerancja obowiązuje dla cyrkonu. Hafn występuje w skorupie ziemskiej w ilości 5,3ppm (wagowo). Jego najważniejszymminerałem jestalwit (Hf,Th,Zr)SiO4∙xH2O.Węglik hafnu(inne języki) HfC ma bardzo wysoką temperaturę topnienia, powyżej 3890 °C, a stop węgliku hafnu iwęgliku tantalu (Ta4HfC5) ma jedną z najwyższych znanych temperatur topnienia: 3990 °C[5].
Z uwagi na wysokiepochłanianieneutronów termicznych (600 razy większe od cyrkonu) stosowany jest wcermetalach napręty regulacyjnereaktorów jądrowych[6].
Hafn był wykorzystywany w rodzinieprocesorówIntelaPenryn, jakoizolacjatranzystorów (wykonywanych w technologiiMOSFET) pozwalająca zachować stabilność przetwarzania informacji – obniżyć stopę błędów. Stosowaniedwutlenku hafnu(inne języki) HfO2 zamiast typowegodwutlenku krzemu SiO2 podyktowane jest wysoką wartością jegostałej dielektrycznej, dzięki czemu zmniejsza się „wyciekanie” elektronów (zjawisko tunelowe) przez bardzo cienkie warstwyizolatora[7]. Stosuje się go również welektrodach wykorzystywanych wcięciu plazmowym[8].
- ↑ Podana wartość stanowi przybliżoną standardową względną masę atomową (ang.abridged standard atomic weight) publikowaną wraz ze standardową względną masą atomową, która wynosi 178,486 ± 0,006. Znane są próbki geologiczne, w których pierwiastek ten ma skład izotopowy odbiegający od występującego w większości źródeł naturalnych. Masa atomowa pierwiastka w tych próbkach może więc różnić się od podanej w stopniu większym niż wskazana niepewność. Zob.Prohaska i in. 2021 ↓, s. 584.
- ↑abDavid R.D.R. Lide David R.D.R. (red.),CRC Handbook of Chemistry and Physics, wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, s.4-16,ISBN 978-1-4200-9084-0 (ang.).
- ↑Hafnium (nr 266752) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2011-10-04].(przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
- ↑ThomasT. Prohaska ThomasT. i inni,Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report), „Pure and Applied Chemistry”, 94 (5), 2021, s. 573–600,DOI: 10.1515/pac-2019-0603 (ang.).
- ↑Ignacy Eichstaedt: Księga pierwiastków. Warszawa: Wiedza Powszechna, 1973, s. 364–365.OCLC839118859.
- ↑Andrievskii, R. A., Strel’nikova, N. S., Poltoratskii, N. I., Kharkhardin, E. D. i inni. Melting point in systems ZrC-HfC, TaC-ZrC, TaC-HfC. „Soviet Powder Metallurgy and Metal Ceramics”. 6 (1), s. 65–67, 1967.DOI:10.1007/BF00773385.
- ↑Ryszard Szepke: 1000 słów o atomie i technice jądrowej. Wydawnictwo Ministerstwa Obrony Narodowej, 1982.ISBN 83-11-06723-6. (pol.). Brak numerów stron w książce
- ↑Shrinking chips use novel recipe [online], news.bbc.co.uk, 11 listopada 2007 [dostęp 2018-07-03] (ang.).
- ↑S. Ramakrishnan, M.W. Rogozinski. Properties of electric arc plasma for metal cutting. „Journal of Physics D: Applied Physics”. 30 (4), s. 636–644, 1996.DOI:10.1088/0022-3727/30/4/019.
