تفاوت اصلی بین هافنیوم و زیرکونیوم در این است که هافنیوم نسبت به زیرکونیوم که چگالی بالایی دارد چگالی نسبتاً پایینی دارد.
هافنیوم و زیرکونیوم دارای خواص شیمیایی تقریباً مشابهی هستند، همانطور که در زیر در این مقاله آمده است، که جداسازی آنها از یکدیگر را از نظر شیمیایی دشوار می کند.
هافنیوم چیست؟
هافنیوم یک عنصر شیمیایی با عدد اتمی ۷۲ و نماد شیمیایی Hf است. به عنوان یک فلز براق و خاکستری نقره ای به نظر می رسد که در دسته فلزات واسطه چهار ظرفیتی قرار می گیرد. از نظر شیمیایی شبیه زیرکونیوم است. بنابراین، ما می توانیم هافنیوم را در بسیاری از کانی های زیرکونیوم نیز پیدا کنیم.این فلز در گروه 4 و دوره 6 جدول تناوبی یافت می شود و در بلوک d عناصر وجود دارد. این عنصر شیمیایی در سال 1923 توسط کوستر و هیوسی به عنوان آخرین عنصر پایدار یافت شد. آخرین عنصر پایدار رنیوم است.
شکل 01: هافنیوم
در دما و فشار اتاق، این عنصر شیمیایی به عنوان یک فلز جامد ظاهر می شود و همچنین دارای نقطه ذوب و جوش بالایی است. رایج ترین و پایدارترین حالت اکسیداسیون هافنیوم +4 است. به طور طبیعی، در طبیعت اولیه رخ می دهد و ساختار بلوری یک ساختار بسته شش ضلعی دارد. این یک فلز پارامغناطیس است. علاوه بر این، این یک فلز انعطاف پذیر است که در برابر خوردگی مقاوم است.
بیشتر، هافنیوم در ساخت میله های کنترل راکتورهای هسته ای مفید است.با این حال، استفاده از هافنیوم به دلیل شباهت نزدیک آن به زیرکونیوم بسیار کم است که باعث می شود به راحتی قابل تعویض باشد. سختی جداسازی و فراوانی کمتر نیز آن را به یک فلز کالای کمیاب تبدیل می کند. بعلاوه در ساخت برخی آلیاژها با آهن، تیتانیوم، نیوبیوم، تانتالیوم و غیره مفید است و در ساخت ریزپردازنده ها نیز مفید است.
زیرکونیوم چیست؟
زیرکونیوم یک عنصر شیمیایی با نماد شیمیایی Zr و عدد اتمی 40 است. نام آن از ماده معدنی زیرکون، منبع زیرکونیوم گرفته شده است. این فلز براق و به رنگ سفید نقره ای است که شبیه هافنیوم است. این یک فلز انتقالی است. این عنصر شیمیایی در گروه 4 و دوره 5 جدول تناوبی وجود دارد و همچنین یک عنصر بلوک d است.
شکل 02: زیرکونیوم
زیرکونیوم یک فلز انعطاف پذیر و چکش خوار است که در حالت جامد در دما و فشار اتاق وجود دارد. وقتی ناخالصی داشته باشد، فلز سخت و شکننده می شود. در فرم پودری آن، بسیار قابل اشتعال است، در حالی که فرم جامد آن کمتر مستعد اشتعال است. علاوه بر این، این فلز در برابر خوردگی ناشی از قلیاها، اسیدها، آب شور و سایر عوامل بسیار مقاوم است.
هنگامی که کاربردهای آن را در نظر می گیریم، عمدتاً در کاربردهای با دمای بالا مفید است. علاوه بر این، به عنوان یک مات کننده، به عنوان قالب برای فلزات مذاب، ساخت بوته های آزمایشگاهی، به عنوان یک ماده نسوز برای کوره های متالورژی، به عنوان یک جزء در برخی از ساینده ها و غیره مفید است.
جداسازی زیرکونیوم و هافنیوم
از آنجایی که فلز زیرکونیوم و فلز هافنیوم دارای خواص شیمیایی مشابهی هستند، آلودگی زیرکونیوم به هافنیوم یا بالعکس برای اکثر کاربردهای آنها مشکل ساز نیست. با این حال، خواص جذب نوترون آنها تفاوت زیادی دارد که جداسازی این دو فلز از یکدیگر را مهم می کند.برای این جداسازی می‌توانیم از استخراج مایع-مایع، کریستالیزاسیون جزئی، تقطیر استخراجی و غیره استفاده کنیم.
شباهت های هافنیوم و زیرکونیوم چیست؟
- هافنیوم و زیرکونیوم دارای تعداد یکسانی الکترون ظرفیت هستند.
- خواص شیمیایی و واکنش پذیری بسیار مشابهی دارند.
- هر دو اثرات نسبیتی مشابهی دارند.
- جدا کردن آنها از یکدیگر به دلیل شباهت شیمیایی دشوار است.
تفاوت بین هافنیوم و زیرکونیوم چیست؟
هافنیوم و زیرکونیوم دارای خواص شیمیایی تقریبا مشابهی هستند، همانطور که در زیر در این مقاله آورده شده است، که جداسازی آنها از یکدیگر را از نظر شیمیایی دشوار می کند. تفاوت اصلی بین هافنیوم و زیرکونیوم در این است که هافنیوم نسبتاً چگالی کم دارد، در حالی که زیرکونیوم چگالی بالایی دارد. علاوه بر این، جذب نوترون هافنیوم حدود 600 برابر بیشتر از زیرکونیوم است.
اینفوگرافیک زیر تفاوت های هافنیوم و زیرکونیوم را به صورت جدولی برای مقایسه کنار هم فهرست می کند.
خلاصه - هافنیوم در مقابل زیرکونیوم
هافنیوم و زیرکونیوم فلزات واسطه ای هستند. آنها به یکدیگر شباهت دارند زیرا خواص شیمیایی مشابهی دارند. تفاوت اصلی بین هافنیوم و زیرکونیوم این است که هافنیوم نسبتاً چگالی کم دارد، در حالی که زیرکونیوم چگالی بالایی دارد.
