Основное различие между гафнием и цирконием заключается в том, что гафний имеет сравнительно низкую плотность, чем цирконий, который имеет высокую плотность.
Гафний и цирконий имеют близкие химические свойства, как указано ниже в этой статье, что затрудняет их химическое разделение друг от друга.
Что такое гафний?
Гафний - химический элемент с атомным номером 72 и химическим символом Hf. Он выглядит как блестящий серебристо-серый металл, относящийся к категории четырехвалентных переходных металлов. По химическому составу напоминает цирконий. Поэтому мы можем найти гафний и во многих минералах циркония. Этот металл можно найти в группе 4 и периоде 6 периодической таблицы, и он существует в блоке элементов d. Этот химический элемент был открыт в 1923 году Костером и Хевеси как предпоследний стабильный элемент. Последний стабильный элемент - рений.
Рисунок 01: Гафний
При комнатной температуре и давлении этот химический элемент представляет собой твердый металл, а также имеет высокие температуры плавления и кипения. Наиболее распространенная и стабильная степень окисления гафния +4. Естественно, он встречается в первозданной природе и имеет кристаллическую структуру гексагональной плотноупакованной структуры. Это парамагнитный металл. Кроме того, это пластичный металл, устойчивый к коррозии.
В основном гафний используется в производстве управляющих стержней для ядерных реакторов. Однако использование гафния очень мало из-за его близкого сходства с цирконием, что делает его легко заменяемым. Трудность разделения и меньшее количество также делают его дефицитным товарным металлом. Кроме того, он полезен при изготовлении некоторых сплавов с железом, титаном, ниобием, танталом и т. д. Он также полезен при производстве микропроцессоров.
Что такое цирконий?
Цирконий - это химический элемент, имеющий химический символ Zr и атомный номер 40. Название происходит от минерала циркона, источника циркония. Это блестящий серебристо-белый металл, напоминающий гафний. Это переходный металл. Этот химический элемент встречается в группе 4 и периоде 5 периодической таблицы, а также является элементом d-блока.
Рисунок 02: Цирконий
Цирконий - пластичный и ковкий металл, который существует в твердом состоянии при комнатной температуре и давлении. При наличии примесей металл становится твердым и хрупким. В виде порошка он легко воспламеняется, а твердая форма менее склонна к воспламенению. Кроме того, этот металл обладает высокой устойчивостью к коррозии, вызываемой щелочами, кислотами, соленой водой и другими агентами.
При рассмотрении его применения, он в основном полезен в высокотемпературных приложениях. Кроме того, он используется в качестве глушителя, в качестве форм для расплавленных металлов, изготовления лабораторных тиглей, в качестве огнеупорного материала для металлургических печей, в качестве компонента некоторых абразивов и т. д.
Разделение циркония и гафния
Поскольку металлический цирконий и металлический гафний имеют сходные химические свойства, загрязнение циркония гафнием или наоборот не представляет проблемы для большинства их применений. Однако их свойства поглощения нейтронов сильно различаются, что делает важным разделение двух металлов друг от друга. Для этого разделения мы можем использовать жидкостную экстракцию, фракционную кристаллизацию, экстрактивную дистилляцию и т. д..
Каковы сходства между гафнием и цирконием?
- Гафний и цирконий имеют одинаковое количество валентных электронов.
- Они имеют схожие химические свойства и реакционную способность.
- Оба имеют схожие релятивистские эффекты.
- Их трудно отличить друг от друга из-за химического сходства.
В чем разница между гафнием и цирконием?
Гафний и цирконий имеют очень похожие химические свойства, как указано ниже в этой статье, что затрудняет их химическое отделение друг от друга. Ключевое различие между гафнием и цирконием заключается в том, что гафний имеет сравнительно низкую плотность, тогда как цирконий имеет высокую плотность. Более того, поглощение нейтронов гафнием примерно в 600 раз выше, чем у циркония.
В приведенной ниже инфографике перечислены различия между гафнием и цирконием в табличной форме для параллельного сравнения.
Резюме – гафний против циркония
Гафний и цирконий являются переходными металлами. Они похожи друг на друга, потому что имеют схожие химические свойства. Ключевое различие между гафнием и цирконием заключается в том, что гафний имеет сравнительно низкую плотность, тогда как цирконий имеет высокую плотность.
