Hafnium

Hafnium
Nummer 72 Tecken Hf Grupp 4 Period 6 Block d
Zr ↑ Hf ↓ Rf Lutetium ← Hafnium → Tantal     [Xe] 4f14 5d2 6s2             72Hf                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         Emissionsspektrum
Generella egenskaper
Relativ atommassa	178,49 u
Utseende	Grå metallisk
Fysikaliska egenskaper
Densitet	13 310 kg/m³ (273 K)
Aggregationstillstånd	Fast
Smältpunkt	2 506 K (2 233 °C)
Kokpunkt	4 876 K (4 603 °C)
Molvolym	13,44 × 10-6 m³/mol
Smältvärme	24,06 kJ/mol
Ångbildningsvärme	575 kJ/mol
Atomära egenskaper
Atomradie	155 (208) pm
Kovalent radie	150 pm
Jonisationspotential	Första: 658,5 kJ/mol Andra: 1 440 kJ/mol (Lista)
Elektronkonfiguration
Elektronkonfiguration	[Xe] 4f14 5d2 6s2
e− per skal	2, 8, 18, 32, 10, 2
Kemiska egenskaper
Oxidationstillstånd	4
Oxider (basicitet)	amfoterisk
Elektronegativitet	1,3 (Paulingskalan)
Diverse
Kristallstruktur	Hexagonal
Ljudhastighet	3 010 m/s
Elektrisk konduktivitet	3,12 × 106 A/(V × m)
Mohs hårdhet	5,5
Identifikation
Historia
Stabilaste isotoper
Nuklid NF t1/2 ST SE (MeV) SP 172Hf {syn.} 1,87 år ε 0,350 172Lu 174Hf 0,162 % 2 × 1015 år α 2,495 170Yb 176Hf 5,206 % Stabil 177Hf 18,606 % Stabil 178Hf 27,297 % Stabil 179Hf 13,629 % Stabil 180Hf 35,1 % Stabil 182Hf {syn.} 9 × 106 år β 0,373 182Ta
SI-enheter och STP används om inget annat anges.

Hafnium är ett silvergrått metalliskt grundämne med kemiskt tecken Hf. Hafnium används i bland annat radiorör och glödlampor. Det återfinns i olika zirkoniummineral. Namnet kommer av Hafnia, som är det latinska namnet för Köpenhamn.

Grundämnet upptäcktes där 1923 av Dirk Coster och George de Hevesy sedan Niels Bohr med utgångspunkt från sin atomteori 1922 hade förutsagt dess existens.

Användning

Hafnium absorberar neutroner bra och används ibland i kärnkraftverk för att absorbera neutroner. Det kan också användas i legeringar med bland annat järn och titan.

Ett hafnium-baserat material är kandidat för en High-K-isolering som kommer att användas i framtida generationers processorer. High-K (kappa) = hög dielektrisk konstant (relativ permittivitet).

Intel och IBM har forskat inom området och har funnit att hafnium-baserade material är bättre isolatorer än kiseldioxid, vilket gör att man kan producera chip som är snabbare, mindre och mer energisnåla. Intel har nu börjat tillverka 45-nanometersprocessorer med hafnium.

Framställning och förekomst

Hafnium separeras från zirkonium (som har liknande egenskaper) genom vätske-vätske-extraktion.

I naturen förekommer hafnium i olika zirkoniummineral.

Källor

• Bra Böckers lexikon, 1975