Galvenā atšķirība starp hafniju un cirkoniju ir tāda, ka hafnijam ir salīdzinoši zems blīvums nekā cirkonim, kuram ir augsts blīvums.
Hafnijam un cirkonim ir ļoti līdzīgas ķīmiskās īpašības, kā norādīts tālāk šajā rakstā, tādēļ ir grūti tos ķīmiski atdalīt vienu no otra.
Kas ir hafnijs?
Hafnijs ir ķīmisks elements ar atomskaitli 72 un ķīmisko simbolu Hf. Tas izskatās kā spīdīgs, sudrabaini pelēks metāls, kas ietilpst četrvērtīgo pārejas metālu kategorijā. Tas ķīmiski atgādina cirkoniju. Tāpēc mēs varam atrast hafniju arī daudzos cirkonija minerālos. Šo metālu var atrast periodiskās tabulas 4. grupā un 6. periodā, un tas pastāv d elementu blokā. Šo ķīmisko elementu 1923. gadā atrada Kosters un Hevesijs kā otro pēdējo stabilo elementu. Pēdējais stabilais elements ir rēnijs.
01. attēls: Hafnijs
Istabas temperatūrā un spiedienā šis ķīmiskais elements ir ciets metāls, un tam ir arī augsta kušanas un viršanas temperatūra. Visizplatītākais un stabilākais hafnija oksidācijas stāvoklis ir +4. Protams, tas notiek pirmatnējā dabā, un tam ir sešstūrainas cieši iesaiņotas struktūras kristāla struktūra. Tas ir paramagnētisks metāls. Turklāt tas ir kaļamais metāls, kas ir izturīgs pret koroziju.
Lielākoties hafnijs ir noderīgs kodolreaktoru vadības stieņu ražošanā. Tomēr hafniju izmanto ļoti maz, jo tas ir ļoti līdzīgs cirkonim, kas padara to viegli nomaināmu. Grūtības atdalīt un mazāka pārpilnība arī padara to par ierobežotu preču metālu. Turklāt tas ir noderīgs dažu sakausējumu ražošanā ar dzelzi, titānu, niobiju, tantalu utt. Tas ir noderīgs arī mikroprocesoru ražošanā.
Kas ir cirkonijs?
Cirkonijs ir ķīmisks elements ar ķīmisko simbolu Zr un atomskaitli 40. Nosaukums cēlies no cirkonija minerāla, cirkonija avota. Tas ir spīdīgs, sudrabaini b alts metāls, kas atgādina hafniju. Tas ir pārejas metāls. Šis ķīmiskais elements ir periodiskās tabulas 4. grupā un 5. periodā, un tas ir arī d bloka elements.
2. attēls: cirkonijs
Cirkonijs ir kaļams un kaļams metāls, kas istabas temperatūrā un spiedienā pastāv cietā stāvoklī. Ja tajā ir piemaisījumi, metāls kļūst ciets un trausls. Pulvera veidā tas ir viegli uzliesmojošs, savukārt cietā veidā tas ir mazāk pakļauts aizdegšanai. Turklāt šis metāls ir ļoti izturīgs pret koroziju, ko izraisa sārmi, skābes, sālsūdens un citi aģenti.
Apsverot tā lietojumus, tas galvenokārt ir noderīgs augstas temperatūras lietojumos. Turklāt tas ir noderīgs kā duļķotājs, kā veidnes izkausētiem metāliem, laboratorijas tīģeļu ražošanā, kā ugunsizturīgs materiāls metalurģijas krāsnīs, kā sastāvdaļa dažos abrazīvos materiālos utt.
Cirkonija un hafnija atdalīšana
Tā kā cirkonija metālam un metālam hafnijam ir līdzīgas ķīmiskās īpašības, cirkonija piesārņojums ar hafniju vai otrādi nav problemātisks lielākajā daļā to lietojumu. Tomēr to neitronus absorbējošajām īpašībām ir liela atšķirība, tāpēc ir svarīgi atdalīt divus metālus vienu no otra. Šai atdalīšanai mēs varam izmantot šķidruma-šķidruma ekstrakciju, frakcionētu kristalizāciju, ekstrakcijas destilāciju utt.
Kādas ir līdzības starp hafniju un cirkoniju?
- Hafnijam un cirkonim ir vienāds valences elektronu skaits.
- Tām ir ļoti līdzīgas ķīmiskās īpašības un reaģētspēja.
- Abiem ir līdzīgi relatīvistiski efekti.
- Tos ir grūti atdalīt vienu no otra ķīmiskās līdzības dēļ.
Kāda ir atšķirība starp hafniju un cirkoniju?
Hafnijam un cirkonim ir ļoti līdzīgas ķīmiskās īpašības, kā norādīts tālāk šajā rakstā, tādēļ ir grūti tos ķīmiski atdalīt vienu no otra. Galvenā atšķirība starp hafniju un cirkoniju ir tāda, ka hafnijam ir salīdzinoši zems blīvums, savukārt cirkonija blīvums ir augsts. Turklāt hafnija neitronu absorbcija ir aptuveni 600 reizes lielāka nekā cirkonija.
Tālāk esošajā infografikā tabulas veidā ir norādītas atšķirības starp hafniju un cirkoniju, lai tos salīdzinātu.
Kopsavilkums - hafnijs pret cirkoniju
Hafnijs un cirkonijs ir pārejas metāli. Tie ir līdzīgi viens otram, jo tiem ir līdzīgas ķīmiskās īpašības. Galvenā atšķirība starp hafniju un cirkoniju ir tāda, ka hafnijam ir salīdzinoši zems blīvums, turpretim cirkonija blīvums ir augsts.
