• Artiklens indhold er godkendt af redaktionen

hafnium

Oprindelige forfattere HeSø, Kragh og SERa Seneste forfatter Redaktionen

hafnium, grundstof nr. 72, placeret i det periodiske systems 4. gruppe; atomtegn Hf. Hafnium er hårdt og har et højt smeltepunkt; det bruges i legeringer til bl.a. elektroder og kernereaktorers kontrolstænger.

Hafnium blev opdaget på Niels Bohr Institutet den 9. december 1922 af G.C. de Hevesy og D. Coster efter studier af en række zirconiummineraler, som de havde lånt på Mineralogisk Museum i København, idet de fulgte et tip fra Niels Bohr, der på grundlag af sin atommodel mente, at det endnu ufundne grundstog ville være at finde i zirconiummineraler. Da Niels Bohr nogle få dage senere modtog nobelprisen, sluttede han sin tale med meddelelsen om grundstoffets opdagelse. Opdagelsen blev efterfulgt af en bitter prioritetsstrid med den franske kemiker G. Urbain, der uretmæssigt påstod, at han tidligere havde fundet grundstoffet.

Betegnelsen hafnium kommer af latin Hafnia 'København' og -ium til betegnelse af grundstof.

Geokemi og mineralogi

Hafnium og zirconium er lithofile grundstoffer, dvs. at de er koncentreret i jordskorpen, og de har næsten ens kemiske egenskaber. Jordskorpens bjergarter indeholder i gennemsnit ca. 165 g/t zirconium og 3,5 g/t hafnium, det gennemsnitlige Zr/Hf-forhold er ca. 50. Hafnium følger zirconium og danner ikke selvstændige mineraler, men udgør sædvanligvis nogle få vægtprocent af zirconiummineralerne, hvoraf de vigtigste er: zircon, baddeleyit og eudialyt. Zr/Hf-forholdet bestemmes af de processer, der har dannet de forskellige bjergarter, og af disses mineralselskaber; fx er forholdet ca. 40 i granit og ofte højere end 100 i nefelinsyenit. Det laveste forhold, 0,03, er målt i en zircon fra Mozambique, der har mere end 90% HfSiO4. Dette mineral har fået navnet hafnon. Hafnium udvindes som et biprodukt ved fremstillingen af zirconium fra zirconsand og fra baddeleyit. Den årlige produktion er på ca. 60 t hafnium; reserverne i zirconsand er opgjort til ca. 450.000 t hafnium; de største reserver findes i Australien og Sydafrika.

Annonce

Nummer72
AtomtegnHf
Navnhafnium
Relativ atommasse178,49
Densitet13,3 g/cm3 (20 °C)
Smeltepunkt2227 °C
Kogepunkt4602 °C
Opdagelse1922 (G. de Hevesy og D. Coster)

Forbindelser

Med oxidationstrin +4 optræder hafnium i fx hafniumoxid, HfO2, og i forbindelser af typen HfX4, hvor X er et af halogenerne fluor, klor, brom og jod. I vandige opløsninger kendes kun komplekse forbindelser som fx octafluorohafnat(IV)-ionen, [HfF8]4-. Hafnium danner forbindelser med de fleste grundstoffer, og for de fleste af dem kan man ikke tildele hafnium et bestemt oxidationstrin. Det gælder fx for forbindelser med hydrogen, carbon, nitrogen og for en mængde intermetalliske forbindelser. Mange hafniumforbindelser er højt smeltende, fx hafniumcarbid, HfC, der smelter ved over 4000 °C. Hafniumforbindelsers kemiske og fysiske egenskaber ligner stærkt de tilsvarende zirconiumforbindelsers. Da hafnium og zirconium altid forekommer sammen i naturen, er det vanskeligt at skille dem fra hinanden. Dog har moderne teknikker som ionbytning og væskeekstraktion lettet fremstillingen af rent hafnium og rent zirconium.

Referér til denne tekst ved at skrive:
Henning Sørensen, Helge Kragh, Svend Erik Rasmussen: hafnium i Den Store Danske, Gyldendal. Hentet 30. april 2017 fra http://denstoredanske.dk/index.php?sideId=87900