Гафний мен цирконийдің негізгі айырмашылығы - гафнийдің тығыздығы жоғары цирконийге қарағанда салыстырмалы түрде төмен болуы.
Гафний мен цирконийдің химиялық қасиеттері төменде осы мақалада берілгендей ұқсас, бұл оларды бір-бірінен химиялық жолмен бөлуді қиындатады.
Гафний дегеніміз не?
Гафний – атом нөмірі 72 және химиялық символы Hf болатын химиялық элемент. Ол төрт валентті өтпелі металдар санатына жататын жылтыр, күміс-сұр металл ретінде көрінеді. Химиялық жағынан цирконийге ұқсайды. Сондықтан біз гафнийді көптеген цирконий минералдарынан таба аламыз. Бұл металды периодтық жүйенің 4-тобында және 6-кезеңінде табуға болады және ол элементтердің d блогында бар. Бұл химиялық элементті 1923 жылы Костер мен Хевси екінші соңғы тұрақты элемент ретінде тапты. Соңғы тұрақты элемент - рений.
01-сурет: Гафний
Бөлме температурасында және қысымда бұл химиялық элемент қатты металл түрінде кездеседі және оның балқу және қайнау температуралары да жоғары. Гафнийдің ең көп тараған және тұрақты тотығу дәрежесі +4. Әрине, ол бастапқы табиғатта кездеседі және алтыбұрышты тығыз оралған құрылымның кристалдық құрылымына ие. Бұл парамагниттік металл. Оның үстіне бұл коррозияға төзімді икемді металл.
Негізінен, гафний ядролық реакторларға арналған басқару таяқшаларын өндіруде пайдалы. Дегенмен, гафнийді қолдану өте аз, өйткені оның цирконийге жақын ұқсастығы, оны оңай ауыстыруға мүмкіндік береді. Бөлінудің қиындығы және аз молдығы оны тапшы тауар металына айналдырады. Бұған қоса, ол темір, титан, ниобий, тантал және т.б. бар кейбір қорытпаларды жасауда пайдалы. Ол микропроцессорларды өндіруде де пайдалы.
Цирконий дегеніміз не?
Цирконий – Zr химиялық таңбасы және атомдық нөмірі 40 болатын химиялық элемент. Бұл атау цирконийдің қайнар көзі циркон минералынан шыққан. Бұл гафнийге ұқсайтын жылтыр, күмістей ақ металл. Бұл өтпелі металл. Бұл химиялық элемент периодтық жүйенің 4-тобы мен 5-ші периодында кездеседі және ол сонымен қатар d блок элементі болып табылады.
02-сурет: цирконий
Цирконий - бөлме температурасында және қысымда қатты күйде болатын икемді және иілгіш металл. Қоспалар болған кезде металл қатты және сынғыш болады. Ұнтақ түрінде ол тез тұтанғыш, ал қатты түрі тұтануға бейім емес. Сонымен қатар, бұл металл сілтілер, қышқылдар, тұзды су және басқа агенттерден болатын коррозияға өте төзімді.
Оның қолданбаларын қарастырғанда, ол негізінен жоғары температура қолданбаларында пайдалы. Сонымен қатар, ол мөлдірлендіргіш ретінде, балқытылған металдар үшін қалып ретінде, зертханалық тигельдер өндірісінде, металлургиялық пештер үшін отқа төзімді материал ретінде, кейбір абразивтердің құрамдас бөлігі ретінде және т.б. ретінде пайдалы.
Цирконий мен гафнийдің бөлінуі
Цирконий металы мен гафний металының химиялық қасиеттері ұқсас болғандықтан, цирконийдің гафниймен немесе керісінше ластануы олардың қолданылуларының көпшілігінде проблема туғызбайды. Дегенмен, олардың нейтронды сіңіретін қасиеттері екі металды бір-бірінен бөлуді маңызды ететін үлкен айырмашылыққа ие. Бұл бөлу үшін сұйық-сұйық экстракция, фракциялық кристаллизация, экстрактивтік айдау, т.б. пайдалана аламыз.
Гафний мен цирконийдің қандай ұқсастықтары бар?
- Гафний мен цирконийдің валенттілік электрондарының саны бірдей.
- Олардың химиялық қасиеттері мен реактивтілігі бірдей.
- Екеуінің де релятивистік әсерлері ұқсас.
- Химиялық ұқсастығына байланысты оларды бір-бірінен ажырату қиын.
Гафний мен цирконийдің айырмашылығы неде?
Гафний мен цирконийдің химиялық қасиеттері төменде осы мақалада берілгендей ұқсас, бұл оларды бір-бірінен химиялық жолмен бөлуді қиындатады. Гафний мен цирконийдің басты айырмашылығы - гафнийдің салыстырмалы түрде төмен тығыздығы, ал цирконийдің тығыздығы жоғары. Сонымен қатар, гафнийдің нейтронды сіңіруі цирконийден шамамен 600 есе артық.
Төмендегі инфографика гафний мен цирконий арасындағы айырмашылықтарды қатар салыстыру үшін кесте түрінде көрсетеді.
Қорытынды – Гафний және Цирконий
Гафний мен цирконий өтпелі металдар. Олар бір-біріне ұқсайды, өйткені олардың химиялық қасиеттері ұқсас. Гафний мен цирконийдің негізгі айырмашылығы - гафнийдің тығыздығы салыстырмалы түрде төмен, ал цирконийдің тығыздығы жоғары.
