Pagrindinis skirtumas tarp hafnio ir cirkonio yra tas, kad hafnio tankis yra palyginti mažas nei cirkonio, kurio tankis didelis.
Hafnis ir cirkonis turi labai panašias chemines savybes, kaip nurodyta toliau šiame straipsnyje, todėl sunku juos chemiškai atskirti.
Kas yra hafnis?
Hafnis yra cheminis elementas, kurio atominis skaičius 72 ir cheminis simbolis Hf. Jis atrodo kaip blizgus, sidabriškai pilkas metalas, patenkantis į keturvalenčių pereinamųjų metalų kategoriją. Chemiškai jis primena cirkonį. Todėl hafnio galime rasti ir daugelyje cirkonio mineralų. Šį metalą galima rasti periodinės lentelės 4 grupėje ir 6 periode, o jis egzistuoja elementų d bloke. Šį cheminį elementą 1923 m. rado Costeris ir Hevesy kaip antrą paskutinį stabilų elementą. Paskutinis stabilus elementas yra renis.
01 pav.: Hafnis
Kambario temperatūroje ir slėgyje šis cheminis elementas yra kietas metalas, taip pat turi aukštą lydymosi ir virimo temperatūrą. Dažniausia ir stabiliausia hafnio oksidacijos būsena yra +4. Natūralu, kad jis atsiranda pirminėje gamtoje ir turi šešiakampės sandarios struktūros kristalinę struktūrą. Tai paramagnetinis metalas. Be to, tai kalus metalas, atsparus korozijai.
Dažniausiai hafnis yra naudingas gaminant branduolinių reaktorių valdymo strypus. Tačiau hafnio naudojamas labai mažai, nes jis labai panašus į cirkonį, todėl jį lengva pakeisti. Dėl sunkumo atskirti ir mažesnio gausumo jis taip pat yra menka prekė. Be to, jis naudingas gaminant kai kuriuos lydinius iš geležies, titano, niobio, tantalo ir kt. Jis taip pat naudingas gaminant mikroprocesorius.
Kas yra cirkonis?
Cirkonis yra cheminis elementas, kurio cheminis simbolis Zr ir atominis skaičius 40. Pavadinimas kilęs iš mineralinio cirkonio, cirkonio š altinio. Tai blizgus, sidabriškai b altas metalas, panašus į hafnį. Tai pereinamasis metalas. Šis cheminis elementas yra periodinės lentelės 4 grupėje ir 5 periode, taip pat yra d bloko elementas.
02 pav.: Cirkonis
Cirkonis yra kalus ir kalus metalas, esantis kambario temperatūroje ir esant slėgiui kietoje būsenoje. Kai jame yra priemaišų, metalas tampa kietas ir trapus. Miltelių pavidalo jis yra labai degus, o kietas yra mažiau linkęs užsidegti. Be to, šis metalas yra labai atsparus korozijai, kurią sukelia šarmai, rūgštys, sūrus vanduo ir kiti veiksniai.
Svarstant jo pritaikymą, jis daugiausia naudingas aukštoje temperatūroje. Be to, jis yra naudingas kaip drumstiklis, išlydyto metalo liejimo formos, laboratorinių tiglių gamyboje, kaip ugniai atspari medžiaga metalurginėse krosnyse, kaip kai kurių abrazyvų komponentas ir kt.
Cirkonio ir hafnio atskyrimas
Kadangi metalas cirkonis ir metalas hafnis turi panašias chemines savybes, daugeliu atvejų cirkonio užteršimas hafniu arba atvirkščiai nėra problematiškas. Tačiau jų neutronus sugeriančios savybės labai skiriasi, todėl svarbu atskirti du metalus vienas nuo kito. Šiam atskyrimui galime naudoti skysčių ir skysčių ekstrakciją, frakcinę kristalizaciją, ekstrakcinį distiliavimą ir kt.
Kokie yra hafnio ir cirkonio panašumai?
- Hafnis ir cirkonis turi tą patį valentinių elektronų skaičių.
- Jų cheminės savybės ir reaktyvumas yra labai panašios.
- Abu turi panašų reliatyvistinį poveikį.
- Juos sunku atskirti vienas nuo kito dėl cheminio panašumo.
Kuo skiriasi hafnis ir cirkonis?
Hafnis ir cirkonis turi labai panašias chemines savybes, kaip nurodyta toliau šiame straipsnyje, todėl sunku juos chemiškai atskirti. Pagrindinis skirtumas tarp hafnio ir cirkonio yra tas, kad hafnio tankis yra palyginti mažas, o cirkonio tankis yra didelis. Be to, hafnio neutronų absorbcija yra maždaug 600 kartų didesnė nei cirkonio.
Toliau pateiktoje infografijoje pateikiami skirtumai tarp hafnio ir cirkonio lentelės pavidalu, kad būtų galima palyginti.
Santrauka – hafnis vs cirkonis
Hafnis ir cirkonis yra pereinamieji metalai. Jie panašūs vienas į kitą, nes turi panašias chemines savybes. Pagrindinis skirtumas tarp hafnio ir cirkonio yra tas, kad hafnio tankis yra palyginti mažas, o cirkonio tankis yra didelis.
