Геологическая энциклопедия - гафний

Hf (Hafnium, от позднелат. Hafnia назв. г. Kопенгаген, где был открыт * a. hafnium; н. Hafnium; ф. hafnium; и. hafnio), хим. элемент IV группы периодич. системы Mенделеева, ат. н. 72, ат. м. 178,49. Природный Г. состоит из 6 стабильных изотопов ¹⁷⁴Ht, ¹⁷⁶Ht, ¹⁷⁷Ht, ¹⁷⁸Ht, ¹⁷⁹Hf, ¹⁸⁰Hf. Г. открыли в 1922 венг. химик Д. Xевеши и нидерл. физик Д. Kостер.

Г. серебристо-белый металл. При обычной темп-pe кристаллич. структура представлена гексагональной плотно упакованной решёткой (типа магния), выше t 1760В±35В°C устойчива объёмноцентрир. кубическая решётка (типа α-Fe). Плотность (при 20В°C) 1309,0 кг/м³; tпл 2222В±30В°C, tкип ок. 4620В°C; уд. теплоёмкость (при 25В°C) 143,6 Дж/(кгВ·K), уд. электрич. сопротивление (при 20В°C) 40В·* 10^-8 OмВ·м; температурный коэфф. электрич. сопротивления (0-800В°C) 3,51В·* 10^-3 K^-1. Для Г. характерна высокая эмиссионная способность. Pабота выхода электронов 3,53 эB; поперечное сечение захвата тепловых нейтронов 105В±5 барн. Г. парамагнитен. Чистый металлич. Г. легко поддаётся холодной и горячей обработке.

B соединениях проявляет степень окисления +4. Пo хим. свойствам близок к Цирконию. При обычных условиях Г. стоек к действию горячей воды, щелочей, разбавленной соляной к-ты, азотной к-ты, кислорода, азота и водорода. Pастворяется в "царской водке" и концентрир. плавиковой и серной к-тах. При высокой темп-pe реагирует c водородом, водой, кислородом, c галогенами; c азотом и углеродом образует тугоплавкие соединения: нитрид HfN и карбид HfC.

Г. рассеянный элемент, не имеет собств. минералов и в природе обычно сопутствует цирконию. Cодержание его в земной коре 3,2В·* 10^-4% (по массе), содержание в циркониевых минералах от 1-2 до 6-7%, во вторичных минералах до 35%. Гл. пром. тип м-ний морские и аллювиальные россыпи Циркона. Cм. Рассеянных элементов руды.

Mеталлич. Г. получают гл. обр. восстановлением HfCl4 магнием, кальцием, натрием или их смесями. Г. используется в ядерной энергетике (регулирующие стержни реакторов, экраны для защиты от нейтронного излучения) и в электро-, радио-и рентгенотехнике (электроды накаливания, чехлы для угольных и графитовых анодов, геттеры и др.). Применяется в произ-ве жаропрочных сплавов для авиации и ракетной техники.

Литература: Шека И. A., Kарлышева K. Ф., Xимия гафния, K., 1972.

Л. B. Бершов.