Nøgleforskellen mellem hafnium og zirconium er, at hafnium har en forholdsvis lav densitet end zirconium, som har en høj densitet.
Hafnium og zirconium har meget lignende kemiske egenskaber, som angivet nedenfor i denne artikel, hvilket gør det vanskeligt at adskille dem kemisk fra hinanden.
Hvad er Hafnium?
Hafnium er et kemisk grundstof med atomnummer 72 og det kemiske symbol Hf. Det fremstår som et skinnende, sølvgrå metal, der falder ind under kategorien tetravalente overgangsmetaller. Det ligner kemisk zirconium. Derfor kan vi også finde hafnium i mange zirconiummineraler. Dette metal kan findes i gruppe 4 og periode 6 i det periodiske system, og det findes i d-blokken af grundstoffer. Dette kemiske grundstof blev fundet i 1923 af Coster og Hevesy som det næstsidste stabile grundstof. Det sidste stabile grundstof er rhenium.
Figur 01: Hafnium
Ved stuetemperatur og -tryk forekommer dette kemiske element som et fast metal, og det har også høje smelte- og kogepunkter. Den mest almindelige og stabile oxidationstilstand for hafnium er +4. Naturligvis forekommer det i en urnatur, og det har krystalstrukturen som en sekskantet tætpakket struktur. Det er et paramagnetisk metal. Desuden er det et duktilt metal, der er modstandsdygtigt over for korrosion.
Hafnium er for det meste nyttigt til fremstilling af kontrolstænger til atomreaktorer. Brugen af hafnium er dog meget lidt på grund af dets tætte lighed med zirconium, hvilket gør det nemt at udskifte. Svært ved at adskille og mindre overflod gør det også til en mangelvare metal. Derudover er det nyttigt til fremstilling af nogle legeringer med jern, titanium, niobium, tantal osv. Det er også nyttigt til fremstilling af mikroprocessorer.
Hvad er zirconium?
Zirconium er et kemisk grundstof med det kemiske symbol Zr og atomnummer 40. Navnet kommer fra mineralet zircon, kilden til zirconium. Det er et skinnende, sølvhvidt metal, der ligner hafnium. Det er et overgangsmetal. Dette kemiske grundstof forekommer i gruppe 4 og periode 5 i det periodiske system, og det er også et d-blokelement.
Figur 02: Zirconium
Zirconium er et duktilt og formbart metal, der eksisterer i fast form ved stuetemperatur og tryk. Når det har urenheder, bliver metallet hårdt og skørt. I sin pulverform er den meget brandfarlig, mens den faste form er mindre udsat for antændelse. Desuden er dette metal meget modstandsdygtigt over for korrosion forårsaget af alkalier, syrer, s altvand og andre midler.
Når man overvejer dets applikationer, er det hovedsageligt nyttigt i højtemperaturapplikationer. Desuden er det nyttigt som opacifier, som forme til smeltede metaller, fremstilling af laboratoriedigler, som et ildfast materiale til metallurgiske ovne, som en komponent i nogle slibemidler osv.
Adskillelse af zirconium og hafnium
Da zirconiummetal og hafniummetal har lignende kemiske egenskaber, er forurening af zirconium med hafnium eller omvendt ikke problematisk for de fleste af deres anvendelser. Deres neutronabsorberende egenskaber har dog en stor forskel, hvilket gør det vigtigt at adskille de to metaller fra hinanden. Vi kan bruge væske-væske-ekstraktion, fraktioneret krystallisation, ekstraktiv destillation osv. til denne adskillelse.
Hvad er lighederne mellem Hafnium og Zirconium?
- Hafnium og zirconium har det samme antal valenselektroner.
- De har meget lignende kemiske egenskaber og reaktivitet.
- Begge har lignende relativistiske virkninger.
- De er svære at adskille fra hinanden på grund af kemisk lighed.
Hvad er forskellen mellem Hafnium og Zirconium?
Hafnium og zirconium har meget lignende kemiske egenskaber, som angivet nedenfor i denne artikel, hvilket gør det vanskeligt at adskille dem fra hinanden kemisk. Den vigtigste forskel mellem hafnium og zirconium er, at hafnium har en forholdsvis lav densitet, mens zirconium har en høj densitet. Desuden er neutronabsorptionen af hafnium omkring 600 gange større end zirconium.
Nedenstående infografik viser forskellene mellem hafnium og zirconium i tabelform til sammenligning side om side.
Oversigt – Hafnium vs Zirconium
Hafnium og zirconium er overgangsmetaller. De ligner hinanden, fordi de har lignende kemiske egenskaber. Den vigtigste forskel mellem hafnium og zirconium er, at hafnium har en forholdsvis lav densitet, hvorimod zirconium har en høj densitet.
