A legfontosabb különbség a hafnium és a cirkónium között az, hogy a hafniumnak viszonylag kicsi a sűrűsége, mint a nagy sűrűségű cirkóniumnak.
A hafnium és a cirkónium kémiai tulajdonságai nagyon hasonlóak, amint azt a cikk alább ismertetjük, ami megnehezíti a kémiai elválasztásukat.
Mi az a Hafnium?
A hafnium egy kémiai elem, amelynek rendszáma 72 és vegyjele Hf. Fényes, ezüstszürke fémként jelenik meg, amely a négy vegyértékű átmeneti fémek kategóriájába tartozik. Kémiailag cirkóniumra hasonlít. Ezért számos cirkónium ásványban is találhatunk hafniumot. Ez a fém a periódusos rendszer 4. csoportjában és 6. periódusában található, és az elemek d blokkjában található. Ezt a kémiai elemet 1923-ban Coster és Hevesy találta meg a második utolsó stabil elemként. Az utolsó stabil elem a rénium.
01. ábra: Hafnium
Szobahőmérsékleten és nyomáson ez a kémiai elem szilárd fémként fordul elő, és magas olvadáspontja és forráspontja is van. A hafnium leggyakoribb és legstabilabb oxidációs állapota +4. Természetesen őstermészetben fordul elő, és kristályszerkezete egy hatszögletű, szorosan tömörített szerkezet. Ez egy paramágneses fém. Ráadásul ez egy képlékeny fém, amely ellenáll a korróziónak.
A hafnium többnyire hasznos az atomreaktorok vezérlőrudainak gyártásában. A hafnium felhasználása azonban nagyon kevés, mert nagyon hasonlít a cirkóniumhoz, ami könnyen cserélhetővé teszi. A szétválasztás nehézsége és a kisebb bőség egyben ritka árucikké is teszi. Ezenkívül hasznos egyes vas-, titán-, nióbium-, tantál-, stb. ötvözetek készítésekor. Mikroprocesszorok gyártásában is hasznos.
Mi az a cirkónium?
A cirkónium egy kémiai elem, amelynek vegyjele a Zr és rendszáma 40. A név a cirkónium ásványból, a cirkónium forrásából származik. Ez egy fényes, ezüstös fehér fém, amely a hafniumra hasonlít. Ez egy átmeneti fém. Ez a kémiai elem a periódusos rendszer 4. csoportjában és 5. periódusában fordul elő, és egyben d blokkelem is.
02. ábra: Cirkónium
A cirkónium képlékeny és alakítható fém, amely szobahőmérsékleten és nyomáson szilárd halmazállapotban létezik. Ha szennyeződések vannak benne, a fém kemény és törékennyé válik. Por formájában erősen gyúlékony, míg a szilárd formában kevésbé gyúlékony. Ezenkívül ez a fém rendkívül ellenálló a lúgok, savak, sós víz és más anyagok által okozott korrózióval szemben.
Ha figyelembe vesszük az alkalmazásokat, főként magas hőmérsékletű alkalmazásokban hasznos. Ezenkívül hasznos lehet homályosítóként, fémolvadt öntőformaként, laboratóriumi tégelyek gyártásában, kohászati kemencék tűzálló anyagaként, egyes csiszolóanyagok összetevőjeként stb.
Cirkónium és hafnium szétválasztása
Mivel a fém cirkónium és a hafnium hasonló kémiai tulajdonságokkal rendelkezik, a cirkónium hafniummal való szennyeződése vagy fordítva nem jelent problémát a legtöbb alkalmazásuknál. A neutronelnyelő tulajdonságaik azonban nagy különbséget mutatnak, ezért fontos a két fém egymástól való elválasztása. Ehhez az elválasztáshoz használhatunk folyadék-folyadék extrakciót, frakcionált kristályosítást, extrakciós desztillációt stb..
Mi a hasonlóság a hafnium és a cirkónium között?
- A hafniumnak és a cirkóniumnak ugyanannyi vegyértékelektronja van.
- Kémiai tulajdonságaik és reakciókészségük nagyon hasonló.
- Mindkettőnek hasonló a relativisztikus hatása.
- Kémiai hasonlóságuk miatt nehéz elválasztani őket egymástól.
Mi a különbség a hafnium és a cirkónium között?
A hafnium és a cirkónium kémiai tulajdonságai nagyon hasonlóak, amint azt a cikk alább ismertetjük, ami megnehezíti egymástól kémiai elválasztásukat. A legfontosabb különbség a hafnium és a cirkónium között az, hogy a hafniumnak viszonylag alacsony a sűrűsége, míg a cirkóniumnak nagy a sűrűsége. Ezenkívül a hafnium neutronabszorpciója körülbelül 600-szor nagyobb, mint a cirkóniumé.
Az alábbi infografika táblázatos formában sorolja fel a hafnium és a cirkónium közötti különbségeket egymás melletti összehasonlítás céljából.
Összefoglaló – Hafnium vs cirkónium
A hafnium és a cirkónium átmeneti fémek. Hasonlítanak egymásra, mert hasonló kémiai tulajdonságokkal rendelkeznek. A legfontosabb különbség a hafnium és a cirkónium között az, hogy a hafniumnak viszonylag alacsony a sűrűsége, míg a cirkóniumnak nagy a sűrűsége.
