stringtranslate.com

Гафний

Гафний — химический элемент ; он имеет символ Hf и атомный номер 72. Блестящий , серебристо-серый, четырехвалентный переходный металл , гафний химически похож на цирконий и содержится во многих минералах циркония . Его существование было предсказано Дмитрием Менделеевым в 1869 году, хотя он не был идентифицирован до 1922 года Дирком Костером и Джорджем де Хевеши . Гафний назван в честь Hafnia , латинского названия Копенгагена , где он был обнаружен.

Гафний используется в нитях и электродах. Некоторые процессы производства полупроводников используют его оксид для интегральных схем с длиной элемента 45 нанометров и меньше. Некоторые суперсплавы, используемые для специальных применений, содержат гафний в сочетании с ниобием , титаном или вольфрамом .

Большое сечение захвата нейтронов у гафния делает его хорошим материалом для поглощения нейтронов в регулирующих стержнях атомных электростанций , но в то же время требует его удаления из нейтронно-прозрачных коррозионно-стойких циркониевых сплавов, используемых в ядерных реакторах .

Характеристики

Физические характеристики

Кусочки гафния

Гафний — блестящий, серебристый, пластичный металл , устойчивый к коррозии и химически схожий с цирконием [9] тем, что они имеют одинаковое количество валентных электронов и находятся в одной группе. Кроме того, их релятивистские эффекты схожи: ожидаемое расширение атомных радиусов от периода 5 до 6 почти полностью компенсируется сжатием лантанидов . Гафний переходит из своей альфа-формы, гексагональной плотноупакованной решетки, в свою бета-форму, объемно-центрированную кубическую решетку, при 2388 К. [10] Физические свойства образцов металлического гафния заметно зависят от примесей циркония, особенно от ядерных свойств, поскольку эти два элемента являются одними из самых трудноразделимых из-за их химического сходства. [9]

Заметным физическим различием между этими металлами является их плотность , при этом цирконий имеет примерно половину плотности гафния. Наиболее примечательными ядерными свойствами гафния являются его высокое сечение захвата тепловых нейтронов и то, что ядра нескольких различных изотопов гафния легко поглощают два или более нейтронов каждый. [9] В отличие от этого, цирконий практически прозрачен для тепловых нейтронов, и он обычно используется для металлических компонентов ядерных реакторов, особенно для оболочки их ядерных топливных стержней .

Химические характеристики

Диоксид гафния (HfO 2 )

Гафний реагирует на воздухе, образуя защитную пленку , которая препятствует дальнейшей коррозии . Несмотря на это, металл подвергается воздействию плавиковой кислоты и концентрированной серной кислоты, а также может окисляться галогенами или сжигаться на воздухе. Как и его родственный металл цирконий, мелкодисперсный гафний может самопроизвольно воспламеняться на воздухе. Металл устойчив к концентрированным щелочам .

Вследствие сжатия лантанидов химия гафния и циркония настолько похожа, что их невозможно разделить на основе различных химических реакций. Точки плавления и кипения соединений и растворимость в растворителях являются основными различиями в химии этих близнецовых элементов. [11]

Изотопы

Было обнаружено не менее 40 изотопов гафния с массовыми числами от 153 до 192. [12] [13] [14] Пять стабильных изотопов имеют массовые числа от 176 до 180 включительно. Периоды полураспада радиоактивных изотопов составляют от 400  мс для 153 Hf [13] до7,0 × 10 16 лет для самого стабильного из них, первичного 174 Hf. [12] [8]

Период полураспада вымершего радионуклида 182 Hf составляет8,9 ± 0,1 миллиона лет , и является важным изотопом-следом для формирования планетарных ядер . [15] Ядерный изомер 178m2 Hf в течение нескольких лет был в центре споров относительно его потенциального использования в качестве оружия.

Происшествие

Кристалл циркона (2×2 см) из Токантинса , Бразилия

По оценкам, гафний составляет примерно от 3,0 до 4,8 частей на миллион в верхней части земной коры по массе. [16] : 5  [17] Он не существует как свободный элемент на Земле, но встречается в сочетании с цирконием в твердом растворе в природных соединениях циркония , таких как циркон , ZrSiO 4 , в котором обычно около 1–4% Zr заменено на Hf. Редко соотношение Hf/Zr увеличивается во время кристаллизации, образуя изоструктурный минерал гафнон (Hf,Zr)SiO 4 , с атомным Hf > Zr. [18] Устаревшее название для разновидности циркона, содержащей необычно высокое содержание Hf, — альвит . [19]

Основным источником цирконовых (и, следовательно, гафниевых) руд являются месторождения тяжелых минеральных песков , пегматиты , особенно в Бразилии и Малави , и карбонатитовые интрузии, особенно месторождение Crown Polymetallic в Маунт-Велд , Западная Австралия . Потенциальным источником гафния являются трахитовые туфы , содержащие редкие циркон-гафниевые силикаты эвдиалит или армстронгит , в Даббо в Новом Южном Уэльсе , Австралия. [20]

Производство

Расплавленный кончик расходуемого электрода из гафния, используемого в печи электронно-лучевого переплава , куб со стороной 1 см и слиток окисленного гафния, переплавленный электронно-лучевым переплавом (слева направо)

Тяжелые минеральные песчаные рудные месторождения титановых руд, ильменита и рутила, дают большую часть добываемого циркония, а следовательно, и большую часть гафния. [21]

Цирконий является хорошим металлом для оболочки ядерного топливного стержня, с желаемыми свойствами очень низкого сечения захвата нейтронов и хорошей химической стабильностью при высоких температурах. Однако из-за свойств гафния поглощать нейтроны примеси гафния в цирконии сделали бы его гораздо менее полезным для применения в ядерных реакторах. Таким образом, для их использования в ядерной энергетике необходимо почти полное разделение циркония и гафния. Производство циркония без гафния является основным источником гафния. [9]

Оксидированные слитки гафния, демонстрирующие тонкопленочные оптические эффекты

Химические свойства гафния и циркония почти идентичны, что затрудняет их разделение. [22] Методы, которые использовались впервые — фракционная кристаллизация солей фторида аммония [23] или фракционная перегонка хлорида [24] — оказались неподходящими для промышленного производства. После того, как цирконий был выбран в качестве материала для программ ядерных реакторов в 1940-х годах, необходимо было разработать метод разделения. Были разработаны процессы экстракции жидкость-жидкость с широким спектром растворителей, которые до сих пор используются для получения гафния. [25] Около половины всего произведенного металлического гафния производится как побочный продукт очистки циркония. Конечным продуктом разделения является хлорид гафния (IV) . [26] Очищенный хлорид гафния (IV) преобразуется в металл путем восстановления магнием или натрием , как в процессе Кролла . [27]

Дальнейшая очистка осуществляется с помощью химической реакции переноса, разработанной Аркелем и де Буром : в закрытом сосуде гафний реагирует с йодом при температуре 500 °C (900 °F), образуя йодид гафния (IV) ; при температуре вольфрамовой нити 1700 °C (3100 °F) обратная реакция происходит преимущественно, и химически связанный йод и гафний диссоциируют на собственные элементы. Гафний образует твердое покрытие на вольфрамовой нити, и йод может реагировать с дополнительным гафнием, что приводит к устойчивому обороту йода и обеспечивает сохранение химического равновесия в пользу производства гафния. [11] [28]

Химические соединения

Из-за лантаноидного сжатия ионный радиус гафния(IV) (0,78 ангстрема) почти такой же, как у циркония (IV) (0,79  ангстрема ). [29] Следовательно, соединения гафния(IV) и циркония(IV) имеют очень похожие химические и физические свойства. [29] Гафний и цирконий, как правило, встречаются вместе в природе, и сходство их ионных радиусов делает их химическое разделение довольно сложным. Гафний, как правило, образует неорганические соединения в степени окисления +4. Галогены реагируют с ним, образуя тетрагалогениды гафния. [29] При более высоких температурах гафний реагирует с кислородом , азотом , углеродом , бором , серой и кремнием . [29] Известны некоторые соединения гафния в более низких степенях окисления. [30]

Хлорид гафния(IV) и иодид гафния(IV) имеют некоторые применения в производстве и очистке металлического гафния. Они представляют собой летучие твердые вещества с полимерными структурами. [11] Эти тетрахлориды являются предшественниками различных гафнийорганических соединений, таких как дихлорид гафноцена и тетрабензилгафний.

Белый оксид гафния (HfO 2 ) с температурой плавления 2812 °C и температурой кипения примерно 5100 °C очень похож на цирконий , но немного более основной. [11] Карбид гафния является наиболее тугоплавким известным бинарным соединением с температурой плавления более 3890 °C, а нитрид гафния является наиболее тугоплавким из всех известных нитридов металлов с температурой плавления 3310 °C. [29] Это привело к предложениям о том, что гафний или его карбиды могут быть полезны в качестве конструкционных материалов, которые подвергаются воздействию очень высоких температур. Смешанный карбид тантала карбид гафния ( Ta
4ГФС
5) обладает самой высокой температурой плавления среди всех известных в настоящее время соединений, 4263 К (3990 °C; 7214 °F). [31] Недавние суперкомпьютерные моделирования предполагают, что сплав гафния имеет температуру плавления 4400 К. [32]

История

Фотографическая регистрация характеристических рентгеновских эмиссионных линий некоторых элементов

Существование гафния было предсказано Дмитрием Менделеевым в 1869 году. В своем докладе о Периодическом законе химических элементов в 1869 году Дмитрий Менделеев неявно предсказал существование более тяжелого аналога титана и циркония. Во время своей формулировки в 1871 году Менделеев считал, что элементы упорядочены по их атомным массам , и поместил лантан (элемент 57) на место ниже циркония. Точное размещение элементов и местоположение недостающих элементов было сделано путем определения удельного веса элементов и сравнения химических и физических свойств. [33]

Рентгеновская спектроскопия, проведенная Генри Мозли в 1914 году, показала прямую зависимость между спектральной линией и эффективным ядерным зарядом . Это привело к использованию ядерного заряда или атомного номера элемента для определения его места в периодической таблице. С помощью этого метода Мозли определил количество лантаноидов и показал пробелы в последовательности атомных номеров под номерами 43, 61, 72 и 75. [34]

Открытие пробелов привело к обширному поиску недостающих элементов. В 1914 году несколько человек заявили об открытии после того, как Генри Мозли предсказал пробел в периодической таблице для тогда еще не открытого элемента 72. [35] Жорж Урбен утверждал, что он нашел элемент 72 среди редкоземельных элементов в 1907 году и опубликовал свои результаты по целтию в 1911 году. [36] Ни спектры, ни химическое поведение, которые он утверждал, не соответствовали элементу, найденному позже, и поэтому его заявление было отклонено после давних споров. [37] Разногласия были отчасти вызваны тем, что химики отдавали предпочтение химическим методам, которые привели к открытию целтиума , в то время как физики полагались на использование нового метода рентгеновской спектроскопии, который доказал, что вещества, открытые Урбеном, не содержат элемент 72. [37] В 1921 году Чарльз Р. Бери [38] [39] предположил, что элемент 72 должен напоминать цирконий и, следовательно, не входить в группу редкоземельных элементов. К началу 1923 года Нильс Бор и другие согласились с Бери. [40] [41] Эти предложения основывались на теориях атома Бора, которые были идентичны теориям химика Чарльза Бери, [38] рентгеновской спектроскопии Мозли и химических аргументах Фридриха Панета . [42] [43]

Воодушевленные этими предложениями и повторным появлением в 1922 году утверждений Урбена о том, что элемент 72 является редкоземельным элементом, открытым в 1911 году, Дирк Костер и Георг фон Хевеши были мотивированы на поиск нового элемента в циркониевых рудах. [44] Гафний был открыт ими в 1923 году в Копенгагене, Дания, что подтвердило первоначальное предсказание Менделеева 1869 года. [45] [46] [47] В конечном итоге он был обнаружен в цирконе в Норвегии с помощью рентгеновского спектроскопического анализа. [48] Место, где произошло открытие, привело к тому, что элемент был назван в честь латинского названия «Копенгагена», Hafnia , родного города Нильса Бора . [49] [50] [51] Сегодня факультет естественных наук Копенгагенского университета использует в своей печати стилизованное изображение атома гафния. [52]

Гафний был отделен от циркония путем повторной перекристаллизации двойных фторидов аммония или калия Вальдемаром Талем Янценом и фон Хевесеем. [23] Антон Эдуард ван Аркель и Ян Хендрик де Бур были первыми, кто получил металлический гафний, пропуская пары тетраиодида гафния над нагретой вольфрамовой нитью в 1924 году. [24] [28] Этот процесс дифференциальной очистки циркония и гафния используется и сегодня. [9]

Гафний был одним из последних двух стабильных элементов, которые были открыты. Элемент рений был открыт в 1908 году Масатакой Огавой , хотя его атомный номер был неправильно определен в то время, и он не был общепризнан научным сообществом до его повторного открытия Уолтером Ноддаком , Идой Ноддаком и Отто Бергом в 1925 году. Это делает несколько затруднительным сказать, был ли гафний или рений открыт последним. [53]

В 1923 году шесть предсказанных элементов все еще отсутствовали в периодической таблице: 43 ( технеций ), 61 ( прометий ), 85 ( астат ) и 87 ( франций ) являются радиоактивными элементами и присутствуют в окружающей среде только в следовых количествах [54] , таким образом, элементы 75 ( рений ) и 72 (гафний) являются последними двумя неизвестными нерадиоактивными элементами.

Приложения

Большая часть производимого гафния используется в производстве регулирующих стержней для ядерных реакторов . [25]

Гафний имеет ограниченное техническое применение из-за нескольких факторов. Во-первых, он очень похож на цирконий, более распространенный элемент, который может использоваться в большинстве случаев. Во-вторых, чистый гафний не был широко доступен до конца 1950-х годов, когда он стал побочным продуктом потребности ядерной промышленности в цирконии без гафния. Кроме того, гафний редок и его трудно отделить от других элементов, что делает его дорогим. После того, как катастрофа на Фукусиме снизила спрос на цирконий без гафния, цена на гафний значительно выросла с примерно 500–600 долл. США/кг в 2014 году до примерно 1000 долл. США/кг в 2015 году.

[55]

Ядерные реакторы

Ядра нескольких изотопов гафния могут поглощать несколько нейтронов. Это делает гафний хорошим материалом для стержней управления ядерных реакторов. Его сечение захвата нейтронов (интеграл резонанса захвата I o ≈ 2000 барн) [56] примерно в 600 раз больше, чем у циркония (другие элементы, которые являются хорошими поглотителями нейтронов для стержней управления, — это кадмий и бор ). Превосходные механические свойства и исключительные свойства коррозионной стойкости позволяют использовать его в суровых условиях реакторов с водой под давлением . [25] Немецкий исследовательский реактор FRM II использует гафний в качестве поглотителя нейтронов. [57] Он также распространен в военных реакторах, особенно в реакторах подводных лодок ВМС США, для замедления слишком высоких скоростей реактора. [58] [59] Он редко встречается в гражданских реакторах, заметным исключением является первая активная зона атомной электростанции Шиппингпорт (конверсия военно-морского реактора). [60]

Сплавы

Содержащее гафний сопло ракеты лунного модуля «Аполлон» в правом нижнем углу

Гафний используется в сплавах с железом , титаном , ниобием , танталом и другими металлами. Сплав, используемый для сопел жидкостных ракетных двигателей, например, главного двигателя лунных модулей Apollo , — это C103, который состоит из 89% ниобия, 10% гафния и 1% титана. [61]

Небольшие добавки гафния увеличивают сцепление защитных оксидных окалины со сплавами на основе никеля. Тем самым он улучшает коррозионную стойкость, особенно в условиях циклических температур, которые имеют тенденцию разрушать оксидные окалины, вызывая термические напряжения между основным материалом и оксидным слоем. [62] [63] [64]

Микропроцессоры

Соединения на основе гафния используются в затворах транзисторов в качестве изоляторов в поколении 45 нм (и ниже) интегральных схем от Intel , IBM и других. [65] [66] Соединения на основе оксида гафния являются практичными диэлектриками с высоким значением k , что позволяет снизить ток утечки затвора, что улучшает производительность в таких масштабах. [67] [68] [69]

Изотопная геохимия

Изотопы гафния и лютеция (вместе с иттербием ) также используются в изотопной геохимии и геохронологических приложениях, в датировании лютеция-гафния . Он часто используется в качестве трассера изотопной эволюции мантии Земли с течением времени. [70] Это происходит потому, что 176 Lu распадается на 176 Hf с периодом полураспада приблизительно 37 миллиардов лет. [71] [72] [73]

В большинстве геологических материалов циркон является доминирующим хозяином гафния (>10 000 ppm) и часто является объектом исследований гафния в геологии . [74] Гафний легко замещается в кристаллической решетке циркона и поэтому очень устойчив к подвижности и загрязнению гафнием. Циркон также имеет чрезвычайно низкое отношение Lu/Hf, что делает любую поправку на начальный лютеций минимальной. Хотя система Lu/Hf может быть использована для расчета « модельного возраста », т. е. времени, в которое он был получен из данного изотопного резервуара, такого как истощенная мантия , эти «возрасты» не имеют того же геологического значения, что и другие геохронологические методы, поскольку результаты часто дают изотопные смеси и, таким образом, обеспечивают средний возраст материала, из которого он был получен.

Гранат — еще один минерал, содержащий значительные количества гафния, который может служить геохронометром. Высокие и изменчивые соотношения Lu/Hf, обнаруженные в гранате, делают его полезным для датирования метаморфических событий. [75]

Другие применения

Благодаря своей термостойкости и сродству к кислороду и азоту, гафний является хорошим поглотителем кислорода и азота в газонаполненных лампах и лампах накаливания . Гафний также используется в качестве электрода при плазменной резке из-за его способности испускать электроны в воздух. [76]

Высокое содержание энергии в 178m2 Hf было предметом беспокойства программы, финансируемой DARPA в США. В конечном итоге эта программа пришла к выводу, что использование вышеупомянутого ядерного изомера 178m2 Hf гафния для создания высокопроизводительного оружия с рентгеновскими пусковыми механизмами — применение индуцированного гамма-излучения — было нецелесообразным из-за его стоимости. См. споры о гафнии .

Металлоценовые соединения гафния могут быть получены из тетрахлорида гафния и различных видов лигандов циклопентадиенового типа . Возможно, самым простым металлоценом гафния является дихлорид гафноцена. Металлоцены гафния являются частью большой коллекции металлоценовых катализаторов переходных металлов 4-й группы [77] , которые используются во всем мире в производстве полиолефиновых смол, таких как полиэтилен и полипропилен .

Пиридил-амидогафниевый катализатор может быть использован для контролируемой изоселективной полимеризации пропилена, который затем может быть объединен с полиэтиленом для получения гораздо более прочного переработанного пластика. [78]

Диселенид гафния изучается в спинтронике благодаря его волне плотности заряда и сверхпроводимости . [79]

Меры предосторожности

При обработке гафния необходимо соблюдать осторожность , поскольку он является пирофорным — мелкие частицы могут самопроизвольно воспламеняться при контакте с воздухом. Соединения, содержащие этот металл, редко встречаются большинству людей. Чистый металл не считается токсичным, но с соединениями гафния следует обращаться так, как если бы они были токсичными, поскольку ионные формы металлов обычно подвержены наибольшему риску токсичности, и для соединений гафния проводились ограниченные испытания на животных. [80]

Люди могут подвергаться воздействию гафния на рабочем месте через дыхание, глотание, кожу и контакт с глазами. Управление по охране труда и промышленной гигиене (OSHA) установило допустимый предел ( допустимый предел воздействия ) для воздействия гафния и его соединений на рабочем месте как TWA 0,5 мг/м3 в течение 8-часового рабочего дня. Национальный институт охраны труда и промышленной гигиене (NIOSH) установил такой же рекомендуемый предел воздействия (REL). При уровнях 50 мг/м3 гафний немедленно становится опасным для жизни и здоровья . [81]

Ссылки

  1. ^ "Стандартные атомные веса: Гафний". CIAAW . 2019.
  2. ^ Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, Tiping; Dunn, Philip JH; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro AJ (2022-05-04). "Стандартные атомные веса элементов 2021 (Технический отчет ИЮПАК)". Чистая и прикладная химия . doi :10.1515/pac-2019-0603. ISSN  1365-3075.
  3. ^ ab Arblaster, John W. (2018). Избранные значения кристаллографических свойств элементов . Materials Park, Ohio: ASM International. ISBN 978-1-62708-155-9.
  4. ^ ab Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . стр. 28. ISBN 978-0-08-037941-8.
  5. ^ Lide, DR, ред. (2005). "Магнитная восприимчивость элементов и неорганических соединений". CRC Handbook of Chemistry and Physics (PDF) (86-е изд.). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
  6. ^ Уист, Роберт (1984). CRC, Справочник по химии и физике . Бока-Ратон, Флорида: Chemical Rubber Company Publishing. стр. E110. ISBN 0-8493-0464-4.
  7. ^ Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). «Оценка ядерных свойств NUBASE2020» (PDF) . Chinese Physics C. 45 ( 3): 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.
  8. ^ ab Caracciolo, V.; Nagorny, S.; Belli, P.; et al. (2020). "Поиск α-распада природных Hf-нуклидов с использованием сцинтиллятора Cs 2 HfCl 6 ". Nuclear Physics A . 1002 (121941): 121941. arXiv : 2005.01373 . Bibcode : 2020NuPhA100221941C. doi : 10.1016/j.nuclphysa.2020.121941. S2CID  218487451.
  9. ^ abcde Schemel, JH (1977). Руководство ASTM по цирконию и гафнию. Том STP 639. Филадельфия: ASTM . С. 1–5. ISBN 978-0-8031-0505-8.
  10. ^ О'Хара, Эндрю; Демков, Александр А. (2014). «Диффузия кислорода и азота в α-гафнии из первых принципов». Applied Physics Letters . 104 (21): 211909. Bibcode : 2014ApPhL.104u1909O. doi : 10.1063/1.4880657.
  11. ^ abcd Холлеман, Арнольд Ф.; Виберг, Эгон ; Виберг, Нильс (1985). Lehrbuch der Anorganischen Chemie (на немецком языке) (изд. 91–100). Вальтер де Грюйтер . стр. 1056–1057. дои : 10.1515/9783110206845. ISBN 978-3-11-007511-3.
  12. ^ ab Barbalace, Kenneth L. "Периодическая таблица элементов: Hf – Hafnium". environmentalchemistry.com . JK Barbalace Inc . Получено 12.11.2021 .
  13. ^ ab Audi, G.; Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S. (2017). "Оценка ядерных свойств с помощью NUBASE2016" (PDF) . Chinese Physics C. 41 ( 3): 030001. Bibcode : 2017ChPhC..41c0001A. doi : 10.1088/1674-1137/41/3/030001.
  14. ^ Хаак, К.; Тарасов, О.Б.; Чоудхури, П.; и др. (2023). «Производство и открытие нейтронно-богатых изотопов путем фрагментации 198 Pt». Physical Review C. 108 ( 34608): 034608. Bibcode : 2023PhRvC.108c4608H. doi : 10.1103/PhysRevC.108.034608. S2CID  261649436.
  15. ^ Kleine T, Walker RJ (август 2017 г.). «Изотопы вольфрама на планетах». Annual Review of Earth and Planetary Sciences . 45 (1): 389–417. Bibcode : 2017AREPS..45..389K. doi : 10.1146/annurev-earth-063016-020037. PMC 6398955. PMID  30842690 . 
  16. ^ Хейгарт, Джон К.; Грэм, Рональд А. (2013-09-30). Мишра, Бражендра (ред.). Цирконий и гафний. Хобокен, Нью-Джерси, США: John Wiley & Sons, Inc. стр. 1–71. doi :10.1002/9781118788417.ch1. ISBN 978-1-118-78841-7.
  17. ^ РАСПРОСТРАНЕННОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ В ЗЕМНОЙ КОРЕ И В МОРЕ, CRC Handbook of Chemistry and Physics, 97-е издание (2016–2017), стр. 14-17
  18. ^ Дир, Уильям Александр ; Хауи, Роберт Эндрю ; Цуссманн, Джек (1982). Породообразующие минералы: ортосиликаты. Том 1A. Longman Group Limited . С. 418–442. ISBN 978-0-582-46526-8.
  19. ^ Ли, О. Иван (1928). «Минералогия гафния». Chemical Reviews . 5 (1): 17–37. doi :10.1021/cr60017a002.
  20. ^ Chalmers, Ian (июнь 2007 г.). "The Dubbo Zirconia Project" (PDF) . Alkane Resources Limited. Архивировано из оригинала (PDF) 2008-02-28 . Получено 2008-09-10 .
  21. ^ Гамбоджи, Джозеф (2010). "Ежегодник по минералам 2008 года: цирконий и гафний". Геологическая служба США . Получено 11 ноября 2021 г.
  22. ^ Larsen, Edwin M.; Fernelius, W. Conard; Quill, Laurence (1943). «Концентрация гафния. Приготовление циркония, не содержащего гафния». Ind. Eng. Chem. Anal. Ed. 15 (8): 512–515. doi :10.1021/i560120a015.
  23. ^ Аб ван Аркель, AE ; де Бур, Дж. Х. (1924). «Die Trennung von Zirkonium und Hafnium durch Kristallisation ihrer Ammoniumdoppelfluoride (разделение циркония и гафния путем кристаллизации их двойных фторидов аммония)». Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie (на немецком языке). 141 : 284–288. дои : 10.1002/zaac.19241410117.
  24. ^ Аб ван Аркель, AE ; де Бур, Дж. Х. (23 декабря 1924 г.). «Die Trennung des Zirkoniums von anderen Metallen, einschließlich Hafnium, durch Fraktionierte Distillation» [Отделение циркония от других металлов, включая гафний, путем фракционной перегонки]. Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie (на немецком языке). 141 (1): 289–296. дои : 10.1002/zaac.19241410118.
  25. ^ abc Хедрик, Джеймс Б. "Гафний" (PDF) . Геологическая служба США . Получено 10 сентября 2008 г.
  26. ^ Гриффит, Роберт Ф. (1952). «Цирконий и гафний». Ежегодник «Минералы» металлы и минералы (кроме топлива) . Первые производственные предприятия Горного бюро. С. 1162–1171.
  27. ^ Гилберт, HL; Барр, MM (1955). «Предварительное исследование металлического гафния с помощью процесса Кролла». Журнал электрохимического общества . 102 (5): 243. doi :10.1149/1.2430037.
  28. ^ Аб ван Аркель, AE; де Бур, Дж. Х. (1925). «Darstellung von Reinem Titanium-, Zirkonium-, Hafnium- und Thoriummetall (Производство чистого титана, циркония, гафния и металлического тория)». Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie (на немецком языке). 148 : 345–350. дои : 10.1002/zaac.19251480133.
  29. ^ abcde «Национальная лаборатория Лос-Аламоса - Гафний» . Проверено 10 сентября 2008 г.
  30. ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . С. 971–975. ISBN 978-0-08-037941-8.
  31. ^ Агте, К. и Альтертум, Х. (1930). «Исследования систем с карбидами при высокой температуре плавления и вклад в проблему плавления углерода». Z. Tech. Phys . 11 : 182–191.
  32. ^ Хонг, Ци-Джун; ван де Валле, Аксель (2015). «Прогнозирование материала с самой высокой известной точкой плавления на основе расчетов молекулярной динамики ab initio». Phys. Rev. B. 92 ( 2): 020104. Bibcode : 2015PhRvB..92b0104H. doi : 10.1103/PhysRevB.92.020104 .
  33. ^ Кадзи, Масанори (2002). "Концепция химических элементов Д.И. Менделеева и принципы химии" (PDF) . Бюллетень истории химии . 27 : 4. Архивировано из оригинала (PDF) 2008-12-17 . Получено 2008-08-20 .
  34. ^ Хейлброн, Джон Л. (1966). «Работа Х. Г. Дж. Мосли». Isis . 57 (3): 336. doi :10.1086/350143. S2CID  144765815.
  35. ^ Heimann, PM (1967). «Moseley и celtium: The search for a missing element». Annals of Science . 23 (4): 249–260. doi :10.1080/00033796700203306.
  36. ^ Урбен, MG (1911). «Sur un nouvel élément qui accompagne le lutécium et le Scandium dans les terres de la gadolinite: le celtium (О новом элементе, который сопровождает лютеций и скандий в гадолините: сельтий)». Comptes Rendus (на французском языке): 141 . Проверено 10 сентября 2008 г.
  37. ^ Мельников, ВП (1982). «Некоторые подробности предыстории открытия элемента 72». Centaurus . 26 (3): 317–322. Bibcode :1982Cent...26..317M. doi :10.1111/j.1600-0498.1982.tb00667.x.
  38. ^ ab Kragh, Helge. «Вторая атомная теория Нильса Бора». Исторические исследования физических наук, т. 10, Издательство Калифорнийского университета, 1979, стр. 123–186, https://doi.org/10.2307/27757389.
  39. ^ Бери, Чарльз Р. (1921). «Теория Ленгмюра о расположении электронов в атомах и молекулах». J. Am. Chem. Soc . 43 (7): 1602–1609. doi :10.1021/ja01440a023.
  40. ^ Бор, Нильс (июнь 2008). Теория спектров и атомного строения: три очерка. Кессингер. стр. 114. ISBN 978-1-4365-0368-6.
  41. ↑ Нильс Бор (11 декабря 1922 г.). «Нобелевская лекция: структура атома» (PDF) . Получено 25 марта 2021 г.
  42. ^ Панет, ФА (1922). «Das periodische System (Периодическая система)». Ergebnisse der Exakten Naturwissenschaften 1 (на немецком языке). п. 362.
  43. ^ Fernelius, WC (1982). "Гафний" (PDF) . Журнал химического образования . 59 (3): 242. Bibcode :1982JChEd..59..242F. doi :10.1021/ed059p242. Архивировано из оригинала (PDF) 2020-03-15 . Получено 2009-09-03 .
  44. ^ Урбен, МГ (1922). «Sur les séries L du lutécium et de l'ytterbium et sur l'identification d'un celtium avec l'élément de nombreatomique 72» [Серия L от лютеция до иттербия и идентификация элемента 72 celtium]. Comptes Rendus (на французском языке). 174 :1347 . Проверено 30 октября 2008 г.
  45. ^ «Два датчанина открывают новый элемент, гафний. Обнаруживают его с помощью спектрального анализа руды, содержащей цирконий», The New York Times , 20 января 1923 г., стр. 4
  46. ^ Костер, Д.; Хевеши, Г. (1923). «О недостающем элементе с атомным номером 72». Nature . 111 (2777): 79. Bibcode :1923Natur.111...79C. doi : 10.1038/111079a0 .
  47. ^ Хевеши, Г. (1925). «Открытие и свойства гафния». Chemical Reviews . 2 : 1–41. doi :10.1021/cr60005a001.
  48. ^ фон Хевеши, Георг (1923). «Über die Auffindung des Hafniums und den gegenwärtigen Stand unserer Kenntnisse von diesem Element». Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft (серии A и B) . 56 (7): 1503–1516. дои : 10.1002/cber.19230560702. S2CID  96017606.
  49. ^ Шерри, Эрик Р. (1994). «Предсказание природы гафния из химии, теории Бора и квантовой теории». Annals of Science . 51 (2): 137–150. doi :10.1080/00033799400200161.
  50. ^ Отье, Андре (2013). Ранние дни рентгеновской кристаллографии. Оксфорд: Oxford University Press. стр. 153. ISBN 978-0-19-163501-4.
  51. ^ Кнапп, Брайан Дж. (2002). Франций в полоний. Оксфорд: Atlantic Europe Publishing Company. стр. 10. ISBN 0-7172-5677-4.
  52. ^ "University Life 2005" (pdf) . Университет Копенгагена. стр. 43 . Получено 19.11.2016 .
  53. ^ Хисамацу, Ёдзи; Эгашира, Казухиро; Маэно, Ёситеру (2022). «Ниппоний Огавы и его переназначение на рений». Основы химии . 24 :15–57. дои : 10.1007/s10698-021-09410-x .
  54. ^ Кертис, Дэвид; Фабрика-Мартин, июнь; Диксон, Пауланд; Крамер, Ян (1999). «Необычные элементы природы: плутоний и технеций». Geochimica et Cosmochimica Acta . 63 (2): 275–285. Бибкод : 1999GeCoA..63..275C. дои : 10.1016/S0016-7037(98)00282-8.
  55. ^ Альбрехт, Бодо (2015-03-11). «Слабый спрос на цирконий истощает запасы гафния». Tech Metals Insider . KITCO. Архивировано из оригинала 2021-04-28 . Получено 4 марта 2018 г.
  56. ^ Ногер, Ж.; Курсель, А.; Палау, Дж. М.; Сиглер, П. (2005). ""Низкоэнергетические нейтронные сечения изотопов гафния"" (PDF) .
  57. ^ "Forschungsreaktor München II (FRM-II): Standort und Sicherheitskonzept" (PDF) . Страленшуцкомиссия. 7 февраля 1996 г. Архивировано из оригинала (PDF) 20 октября 2007 года . Проверено 22 сентября 2008 г.
  58. ^ JH Schemel (1977). Руководство ASTM по цирконию и гафнию . ASTM International. стр. 21. ISBN 978-0-8031-0505-8.
  59. ↑ World Book (ред. 2020 г.). Чикаго : Berkshire Hathaway . 2020. стр. 5. ISBN 978-0-7166-0120-3.
  60. ^ CW Forsberg; K. Takase & N. Nakatsuka (2011). "Водяной реактор". В Xing L. Yan & Ryutaro Hino (ред.). Nuclear Hydrogen Production Handbook . CRC Press. стр. 192. ISBN 978-1-4398-1084-2.
  61. ^ Хебда, Джон (2001). "Сплавы ниобия и их применение при высоких температурах" (PDF) . CBMM. Архивировано из оригинала (PDF) 2008-12-17 . Получено 2008-09-04 .
  62. ^ Масленков, СБ; Бурова, НН; Хангулов, ВВ (1980). «Влияние гафния на структуру и свойства никелевых сплавов». Металловедение и термическая обработка . 22 (4): 283–285. Bibcode :1980MSHT...22..283M. doi :10.1007/BF00779883. S2CID  135595958.
  63. ^ Беглов, ВМ; Писарев, БК; Резникова, ГГ (1992). «Влияние бора и гафния на коррозионную стойкость жаропрочных никелевых сплавов». Металловедение и термическая обработка . 34 (4): 251–254. Bibcode :1992MSHT...34..251B. doi :10.1007/BF00702544. S2CID  135844921.
  64. ^ Войтович, РФ; Головко, Э. И. (1975). «Окисление сплавов гафния с никелем». Металловедение и термическая обработка . 17 (3): 207–209. Bibcode :1975MSHT...17..207V. doi :10.1007/BF00663680. S2CID  137073174.
  65. ↑ US 6013553, Уоллес, Роберт М.; Штольц, Ричард А. и Вилк, Глен Д., «Диэлектрик затвора из оксинитрида циркония и/или гафния», опубликовано 11 января 2000 г., передано Texas Instruments Inc. 
  66. ^ Маркофф, Джон (27.01.2007). «Intel заявляет, что чипы будут работать быстрее, потребляя меньше энергии». New York Times . Получено 10.09.2008 .
  67. ^ Fulton III, Scott M. (27 января 2007 г.). "Intel заново изобретает транзистор". BetaNews . Получено 27.01.2007 .
  68. ^ Робертсон, Джордан (27 января 2007 г.). «Intel и IBM раскрывают модернизацию транзисторов». Associated Press . Получено 10 сентября 2008 г.
  69. ^ "Atomic Layer Deposition (ALD)". Semiconductor Engineering . Получено 2023-04-30 .
  70. ^ Патчетт, П. Джонатан (январь 1983 г.). «Важность изотопной системы Lu-Hf в исследованиях планетарной хронологии и химической эволюции». Geochimica et Cosmochimica Acta . 47 (1): 81–91. Бибкод : 1983GeCoA..47...81P. дои : 10.1016/0016-7037(83)90092-3.
  71. ^ Söderlund, Ulf; Patchett, P. Jonathan; Vervoort, Jeffrey D.; Isachsen, Clark E. (март 2004 г.). «Константа распада 176Lu, определенная с помощью изотопной систематики Lu–Hf и U–Pb докембрийских мафических интрузий». Earth and Planetary Science Letters . 219 (3–4): 311–324. Bibcode : 2004E&PSL.219..311S. doi : 10.1016/S0012-821X(04)00012-3.
  72. ^ Блихерт-Тофт, Янне ; Альбаред, Фрэнсис (апрель 1997 г.). «Геохимия изотопов Lu-Hf в хондритах и ​​эволюция системы мантия-кора». Earth and Planetary Science Letters . 148 (1–2): 243–258. Bibcode : 1997E&PSL.148..243B. doi : 10.1016/S0012-821X(97)00040-X.
  73. ^ Патчетт, П. Дж.; Тацумото, М. (11 декабря 1980 г.). «Изохрона Lu–Hf общей породы для эвкритовых метеоритов». Nature . 288 (5791): 571–574. Bibcode :1980Natur.288..571P. doi :10.1038/288571a0. S2CID  4284487.
  74. ^ Kinny, PD (1 января 2003 г.). «Изотопные системы Lu-Hf и Sm-Nd в цирконе». Обзоры по минералогии и геохимии . 53 (1): 327–341. Bibcode : 2003RvMG...53..327K. doi : 10.2113/0530327.
  75. ^ Albarède, F.; Duchêne, S.; Blichert-Toft, J.; Luais, B.; Télouk, P.; Lardeaux, J.-M. (5 июня 1997 г.). "Датирование гранатов методом Lu–Hf и возраст альпийского метаморфизма высокого давления". Nature . 387 (6633): 586–589. Bibcode :1997Natur.387..586D. doi :10.1038/42446. S2CID  4260388.
  76. ^ Рамакришнани, С.; Рогозинский, М.В. (1997). «Свойства плазмы электрической дуги для резки металлов». Журнал физики D: Прикладная физика . 30 (4): 636–644. Bibcode : 1997JPhD...30..636R. doi : 10.1088/0022-3727/30/4/019. S2CID  250746818.
  77. ^ g. Alt, Helmut; Samuel, Edmond (1998). «Флуоренильные комплексы циркония и гафния как катализаторы полимеризации олефинов». Chem. Soc. Rev. 27 ( 5): 323–329. doi :10.1039/a827323z.
  78. ^ Иган, Джеймс (24 февраля 2017 г.). «Объединение полиэтилена и полипропилена: улучшенные характеристики с многоблочными полимерами PE/iPP». Science . 355 (6327): 814–816. Bibcode :2017Sci...355..814E. doi : 10.1126/science.aah5744 . PMID  28232574. S2CID  206652330.
  79. ^ Объединение немецких исследовательских центров имени Гельмгольца (7 сентября 2022 г.). «Новый путь к спин-поляризованным токам». Nature Communications . 13 (1). Phys.org : 4147. doi :10.1038/s41467-022-31539-2. PMC 9288546. PMID 35842436.  Архивировано из оригинала 9 сентября 2022 г. Получено 8 сентября 2023 г. {{cite journal}}: CS1 maint: бот: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )
  80. ^ "Управление по охране труда и технике безопасности: Гафний". Министерство труда США. Архивировано из оригинала 2008-03-13 . Получено 2008-09-10 .
  81. ^ "CDC – NIOSH Карманный справочник по химическим опасностям – Гафний". www.cdc.gov . Получено 2015-11-03 .

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Гафний.
Найдите информацию о гафнии в Викисловаре, бесплатном словаре.