هافنیوم

هافنیوم چیست؟

هافنیوم یک عنصر شیمیایی با علامت Hf و عدد اتمی 72 است.این فلز نقطه ذوب بسیار بالایی دارد ، به رنگ قهوه‎ای مایل به قرمز می‎باشد و ترکیبات آن شباهت زیادی به ترکیبات زیرکونیم دارد . البته این نکته قابل ذکر است که در بسیاری از موارد این ماده از مواد معدنی زیرکونیوم بدست می‎آید . هافنیوم به ندرت در طبیعت به صورت آزاد یافت می شود و بیشتر در مواد معدنی زیرکونیوم با غلظت حداکثر ۵ درصد وجود دارد. در حقیقت، هافنیمم از نظر شیمیایی بسیار شبیه زیرکونیوم است که جدا کردن این دو عنصر بسیار دشوار است. بیشتر هافنیوم تجاری به عنوان محصول جانبی تصفیه زیرکونیوم تولید می شود. در سال ۱۹۲۱، بور، شیمی دان مجارستانی، بر اساس تئوری کوانتومی خود در مورد ساختار اتمی می دانست که این فلز جدید دارای ساختار شیمیایی مشابه زیرکونیوم است، بنابراین به گفته Chemicool، احتمال زیادی وجود دارد که این دو عنصر در یک سنگ معدن پیدا شوند. دو دانشمند به نام های Von Hevesy و Coster از توصیه بور استفاده کردند و با استفاده از طیف سنجی اشعه X به مطالعه سنگ زیرکونیم پرداختند. آنها طبق نظریه شیمی و مهندسی اخبار، از نظریه بور در مورد چگونگی پر کردن الکترون ها و پوسته های زیرین در اتم ها برای پیش بینی تفاوت بین طیف اشعه ایکس دو عنصر استفاده کردند. این روش در نهایت منجر به کشف هافنیوم در سال ۱۹۲۳ شد. این کشف یکی از شش شکاف باقی مانده در جدول تناوبی بود. آنها عنصر جدید را به نام لاتین کپنهاگ زادگاه بور یعنی هافنیا (Hafniain) نامگذاری کردند.

این عنصر کاربردهای تجاری بسیار مهمی از جمله استفاده در صنعت انرژی هسته ای، تجهیزات الکترونیکی، سرامیک، لامپ و ساخت آلیاژهای فوق العاده دارد.

هافنیوم در فیبرها و الکترودها استفاده می‎شود . بعضی از سوپرآلیاژها که برای برنامه‎های خاصی به کار می‎روند حاوی ترکیبات هافنیوم ، نایوبیوم ، تیتانیوم و تنگستن هستند .
نکته : بیشترین کاربرد هافنیوم در تولید میله‎های کنترل برای راکتورهای هسته‎ای است .
کاربردهای دیگری از هافنیوم
1) در لامپ‌ها ، به ویژه لامپ‌های رشته‎ای
2) به عنوان الکترود در برش پلاسما
3) در زیردریایی‎های هسته‎ای
4) اکسید هافنیوم به عنوان یک عایق الکتریکی در میکروچیپها استفاده می‎شود
5) و کاتالیزور هافنیوم نیز در واکنش‎های پلیمریزاسیون به کار می‎رود .