Kľúčový rozdiel medzi hafniom a zirkónom je ten, že hafnium má pomerne nízku hustotu ako zirkónium, ktoré má vysokú hustotu.
Hafnium a zirkónium majú veľmi podobné chemické vlastnosti, ako je uvedené nižšie v tomto článku, čo sťažuje ich vzájomné chemické oddelenie.
Čo je Hafnium?
Hafnium je chemický prvok s atómovým číslom 72 a chemickým symbolom Hf. Vyzerá to ako lesklý, striebristo-šedý kov, ktorý patrí do kategórie štvormocných prechodných kovov. Chemicky pripomína zirkónium. Preto hafnium nájdeme aj v mnohých mineráloch zirkónu. Tento kov sa nachádza v skupine 4 a perióde 6 periodickej tabuľky a existuje v d bloku prvkov. Tento chemický prvok našli v roku 1923 Coster a Hevesy ako druhý posledný stabilný prvok. Posledným stabilným prvkom je rénium.
Obrázok 01: Hafnium
Pri izbovej teplote a tlaku sa tento chemický prvok vyskytuje ako pevný kov a má tiež vysoké body topenia a varu. Najbežnejší a najstabilnejší oxidačný stav hafnia je +4. Prirodzene sa vyskytuje v primordiálnej prírode a má kryštálovú štruktúru šesťuholníkovej tesne zbalenej štruktúry. Je to paramagnetický kov. Navyše je to tvárny kov, ktorý je odolný voči korózii.
Hafnium je väčšinou užitočné pri výrobe riadiacich tyčí pre jadrové reaktory. Avšak použitie hafnia je veľmi malé kvôli jeho blízkej podobnosti so zirkónom, čo ho robí ľahko nahraditeľným. Ťažkosti pri oddeľovaní a menšia hojnosť z neho tiež robí vzácny kov. Okrem toho je užitočný pri výrobe niektorých zliatin so železom, titánom, nióbom, tantalom atď. Je užitočný aj pri výrobe mikroprocesorov.
Čo je zirkónium?
Zirkónium je chemický prvok s chemickou značkou Zr a atómovým číslom 40. Názov pochádza z minerálu zirkón, ktorý je zdrojom zirkónu. Je to lesklý, strieborno-biely kov, ktorý pripomína hafnium. Je to prechodný kov. Tento chemický prvok sa vyskytuje v skupine 4 a perióde 5 periodickej tabuľky a je to tiež prvok bloku d.
Obrázok 02: Zirkónium
Zirkónium je ťažný a kujný kov, ktorý existuje v pevnom stave pri izbovej teplote a tlaku. Keď má kov nečistoty, stáva sa tvrdým a krehkým. Vo svojej práškovej forme je vysoko horľavý, zatiaľ čo tuhá forma je menej náchylná na vznietenie. Okrem toho je tento kov vysoko odolný voči korózii spôsobenej zásadami, kyselinami, slanou vodou a inými látkami.
Pri zvažovaní jeho aplikácií je užitočný hlavne pri vysokoteplotných aplikáciách. Okrem toho je užitočný ako kalidlo, ako formy na roztavené kovy, výrobu laboratórnych téglikov, ako žiaruvzdorný materiál pre hutnícke pece, ako súčasť niektorých brusív atď.
Oddelenie zirkónu a hafnia
Keďže zirkónium a hafnium majú podobné chemické vlastnosti, kontaminácia zirkónu hafniom alebo naopak nie je pre väčšinu ich aplikácií problematická. Avšak ich vlastnosti absorbujúce neutróny majú veľký rozdiel, a preto je dôležité tieto dva kovy od seba oddeliť. Na túto separáciu môžeme použiť extrakciu kvapalina-kvapalina, frakčnú kryštalizáciu, extrakčnú destiláciu atď.
Aké sú podobnosti medzi hafniom a zirkóniom?
- Hafnium a zirkónium majú rovnaký počet valenčných elektrónov.
- Majú veľmi podobné chemické vlastnosti a reaktivitu.
- Obaja majú podobné relativistické účinky.
- Je ťažké ich od seba oddeliť kvôli chemickej podobnosti.
Aký je rozdiel medzi hafniom a zirkóniom?
Hafnium a zirkónium majú veľmi podobné chemické vlastnosti, ako je uvedené nižšie v tomto článku, čo sťažuje ich vzájomné chemické oddelenie. Kľúčový rozdiel medzi hafniom a zirkóniom je v tom, že hafnium má pomerne nízku hustotu, zatiaľ čo zirkónium má vysokú hustotu. Okrem toho, absorpcia neutrónov hafnia je asi 600-krát väčšia ako zirkónium.
Nasledujúca infografika uvádza rozdiely medzi hafniom a zirkónom v tabuľkovej forme na porovnanie vedľa seba.
Zhrnutie – Hafnium vs Zirkón
Hafnium a zirkónium sú prechodné kovy. Podobajú sa na seba, pretože majú podobné chemické vlastnosti. Kľúčový rozdiel medzi hafniom a zirkóniom je v tom, že hafnium má pomerne nízku hustotu, zatiaľ čo zirkónium má vysokú hustotu.
