Hafnín
| Sirkon | |||||||||||||||||||||||||
| Lútetín | Hafnín | Tantal | |||||||||||||||||||||||
| Rutherfordín | |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
Hafnín er frumefni með efnatáknið Hf og sætistöluna 72 í lotukerfinu. Þetta er gljáandi, silfurgrár, fjórgildur hliðarmálmur sem efnafræðilega líkist sirkoni og finnst einnig í sirkongrýti. Hafnín er notað í volframmálmblöndur fyrir glóðarþræði og í rafskaut. Það er einnig notað sem nifteindagleypir í kjarnorkustýristöngum. Hafnín er nefnt eftir Hafnia, latneska heitinu á Kaupmannahöfn, þar sem efnið var uppgötvað.
Almennir eiginleikar
[breyta | breyta frumkóða]
Þetta er gljásilfraður, þjáll málmur sem er tæringarþolinn og efnafræðilega svipaður sirkoni. Sirkonóhreinindi í hafnín hafa áhrif á eiginleika þess og eru þetta þau tvö frumefni sem einna erfiðast er að skilja í sundur. Eftirtektarverður munur á milli þessara tveggja efna er að hafnín er rétt um tvöfalt eðlisþyngra en sirkon.
Hafnínkarbíð er hitaþolnasta efnasamband tveggja frumefna sem þekkt er og hafnínnítríð er hitaþolnast allra nítríða með bræðslumark upp á 3310 °C. Þessi málmur er stöðugur gagnvart hreinum alkalímálmum en halógenar hvarfast við hann og mynda hafnínfjórhalíða. Við hærra hitastig hvarfast hann við súrefni, nitur, kolefni, bór, brennistein og kísil.
Systurkjarni hafníns, Hf-178-2m, er einnig uppspretta orkuríkra gammageisla og er í rannsókn sem hugsanleg orkuuppspretta fyrir gammageislaleysa.
Saga
[breyta | breyta frumkóða]Lotukerfi Dmitrij Mendelejev frá 1869 havði tómt pláss fyrir neðan títan og sirkóníum; pláss sem hann þó sjálfur árið 1871 setti í lanthan. Henry Moseley uppgötvaði árið 1912 að frumefni eða atóm gáfu frá sér röntgengeisla með vissum reglulegum hætti og út frá því gat hann árið 1914 sannað, að það átti að vera enn eitt frumefni á milli lútetíum og tantal – Mendelejevs plasering af lanthan var semsagt ónákvæm.
Niels Bohr gat árið 1922 sannað með sínu atóm-módeli að röð lanþaníða varð að enda með lútetíum – frumefnið að tölu 72 gat semsagt ekki verið enn eitt lanþaníð; það ætti frekar að vera í sömu röð og frumefnin beint fyrir ofan í lotukerfinu - sirkon og títan.
Rétta efnið í pláss númer 72 fannst árið 1923, af Dirk Coster og Georg von Hevesy, sem störfuðu þar sem nú er Niels Bohr Stofnunin í Kaupmannahöfn.
Notkun
[breyta | breyta frumkóða]- Stýristangir fyrir kjarnorkuofna (þversnið nifteindahvarfs hafníns er 600 sinnum stærra en sirkons).
- Notað í gasfylltar ljósaperur.
- Til að vinna súrefni og nitur úr öðrum efnum.
- Sem rafskaut í rafgasskurð sökum hæfileika þess til að losa sig við rafeindir í loftið.
- Með járni, títani, níóbíni, tantali og öðrum efnum í málmblöndur.