تبلیغات
شیمی سوم راهنمایی - عنصر هافنیم Hf
 
شیمی سوم راهنمایی

درباره وبلاگ


شیمی سوم راهنمایی

من امین مرآتی هستم دانش آموز سال سوم راهنمایی مدرسه ی نمونه دولتی نوآوران در کنگاور که با کمک های فراوانی که آقای گرمسیری و آقای سلیمی به من کرده اند توانسته ام این وبلاگ را نوشته و تقدیم به همه ی بچه های ایران کنم .

امین مرآتی
AminMerati24@Gmail.com

مدیر وبلاگ : امین مرآتی
نویسندگان
نظرسنجی
بحث شیمی را تا چه اندازه دوست دارید ؟








هافنیم عنصری فلزی به رنگ خاکستری تیره نقره ای درخشان با ساختار هگزاگونال می باشد . این عنصر 1923 توسط Dirk Coster, Georg von Hevesy دانشمند ان دانمارکی کشف گردید .اکثر کانیهای زیرکونیم 1 تا 30% هافنیم دارند .
سالها قبل از کشف این عنصر در سال 1932 هافنیم در گونه های مختلف کانی ها و کنسانتره آنها وجود داشته است . در تئوری بوهر پیش بینی می شد که عنصر همراه با زیرکونیم می باشد . نهایتاً به وسیله تجزیه اسپکتروسکوپی x-ray در نروژ بدست آمد . بیشتر کانی های زیرکونیم دربرگیرنده 1 تا 5 درصد هافنیم می باشند .
این عنصر از طریق تبلور مجدد فلورید آمونیم یا پتاسیم از زیرکونیم توسط von Hevesey و Jantzen جداسازی شد . تقریباً همه گونه های فلزهافنیم که تهیه شده از واکنش تتراکلرید با منیزیم و یا سدیم ساخته می شوند . میزان ناخالصی موجود در زیرکونیم خواص آن را تحت تأثیر خود قرار می دهد .
از تمام عناصر زیرکونیم و هافنیم از سخترین عناصر برای جداسازی هستند . اگرچه از لحاظ خواص شیمیایی تقریباً مشابهند ، ولی چگالی زیرکونیم نصف چگالی هافنیم می باشد .
هافنیم بسیار خالص از زیرکونیم با ناخالصی زیاد بدست می آید. هافنیم همراه با آهن ، تیتانیم، نیوبیم و تانتالیم و سایر فلزات آلیاژ می شود.
در دمای 700 درجه سانتی گراد هافنیم به سرعت هیدروژن جذب می کند تا ترکیب HfH1.86. را بوجود آورد. هافنیم در مقابل قلیاهای غلیظ مقاوم است اما در دماهای بالا با اکسیژن ، نیتروژن، کربن ، بور ، سولفور و سیلیسیم واکنش می دهد. اکسیژن ، نیتروژن، کربن ، بور ، سولفور و سیلیسیم واکنش می دهد.
اگرچه این عنصر برای جذب عرضی نوترون های گرمایی مناسب نیست اما ویژگی های فیزیکی خوبی دارد و در مقابل خوردگی مقاوم است . هافنیم در محیط های گازی و لامپ های گداخته بکار می رود . همچنین یک گاز زدای خوب برای دستیابی به اکسیژن و نیتروژن می باشد .
این عنصر آتشگیر است و در هوا به طور خود به خودی محترق می شود . هنگام براده برداری فلز و یا حمل اسفنج هافنیم باید توجه بسیار داشت .
قیمت این فلز در مقدار زیاد بسته به میزان خلوص و کمیت آن بین 100 تا 500 دلار بر پوند می باشد.



ساختار بلوری عنصر Hf


اثرات هافنیم بر روی سلامتی
فلز هافنیم به طور طبیعی باعث ایجاد عارضه و ناراحتی نمی شود اما کلیه ترکیبات هافنیم سمی هستند اما شواهد اولیه نشان می دهد که خطر آنها محدود است. گرد و غبار این فلز خطر آتش سوزی و انفجار دارد.
سمیت فلز هافنیم به طور دقیق مشخص نشده است. هافنیم در آب، محلولهای نمکی یا ترکیبات شیمیایی بدن، نامحلول است. هافنیم از طریق تنفس، خوردن و چشم یا تماس پوستی وارد بدن می شود.
قرار گرفتن طولانی مدت در معرض هافنیم و ترکیبات آن باعث حساسیت خفیف چشم، پوست و غشای مخاطی می شود.
قرار گرفتن در معرض هافنیم هیچ علامت و نشانه ای را در انسان ایجاد نمی کند.


اثرات زیست محیطی هافنیم
اثرات هافنیم بر روی جانوران: در مورد سمیت فلز هافنیم یا گرد و غبار آن اطلاعات اندکی موجود است. مطالعاتی که بر روی جانوران انجام شده نشان می دهد که ترکیبات هافنیم باعث سوزش چشم، پوست و غشای مخاطی و نیز آسیب کبد می شوند. LD50 تتراکلرید هافنیم در موشهای صحرایی 2,362 mg/kg است و LD 50 اکسی کلرید هافنیم در موشها 112 mg/kg است.
LD50= دوز مهلک 50= دوزی از ماده که قرار گرفتن در معرض آن به هر روشی غیر از استنشاق، باعث مرگ 50% از جمعیت جانوری می شود. LD50 معمولا بر حسب میلی گرم یا گرم ماده در کیلوگرم وزن جانور نشان داده می شود (mg/kg یا g/kg).





عنصر Hf در طبیعت



تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر هافنیم :
عدد اتمی : 72
جرم اتمی : 178.49
نقطه ذوب : C° 2227
نقطه جوش : C° 4603
شعاع اتمی : Å 2.16
ظرفیت : 4
رنگ : خاکستری تیره
حالت استاندارد : جامد
نام گروه : 4
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 658.5
شکل الکترونی : [Xe]4f145d26s2
شعاع یونی: Å 0.71
الکترونگاتیوی : 1.3
حالت اکسیداسیون : 4
دانسیته : 13.31
گرمای فروپاشی : Kj/mol 24.06
گرمای تبخیر : Kj/mol 575
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.00000032
گرمای ویژه: J/g Ko 0.14
دوره تناوبی : 6

درجه اشتعال : در حالت پودری قابل اشتعال
شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 10
ششمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Hf-172 1.9 سال
Hf-174 2.0E15 سال
Hf-175 70.0 روز
Hf-176 پایدار
Hf-177 پایدار
Hf-178 پایدار
Hf-179 پایدار
Hf-180 پایدار
Hf-182 پایدار
Hf-182 پایدار

اشکال دیگر :
هیدرید هافنیم HfH2
اکسید هافنیم HfO2
تری کلرید هافنیم HfCl3 و تترا کلرید هافنیم HfCl4

منابع : کانی زیرکن
کاربرد : به دلیل توانایی جذب نوترون در میله های کنترل راکتور به کار میرود همچنین برای تخلیه هوا در تیوپها به کار می رود . نیترید هافنیم مقاومترین نیترید فلزی است . کاربید هافنیم مقاومترن ترکیب دوتایی شناخته شده می باشد .


صفحات جانبی
آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :