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鉿為什麼被叫做時間金屬

發布時間: 2023-12-04 18:51:20

① 鉿是什麼樣的金屬有著什麼樣的作用

元素用途:由於它容易發射電子而很有用處(如用作白熾燈的燈絲)。用作X射線管的陰極,鉿[1]和鎢或敗則鉬的合金用作高壓放電管的電極。鉿可作為很多充氣系斗燃統的吸氣劑。鉿吸氣劑可除去系統中存在的氧、氮等不需要氣體空枯虛。

② 鉿的事實

電解鉿,22克。這件是1 x 2 x 3厘米。元素圖片)

鉿是一種有光澤的銀灰色過渡金屬。1923年發現,它是下一個被添加到周期表中的具有穩定核的元素(最後一個元素是1925年的錸)。鉿以哥本哈根的拉丁語命名:hafina。該元素有一些非常重要的商業用途,包括在核能工業、電子設備、陶瓷、燈泡和超級合金製造中的應用。

鉿在自然界中很少被發現是游離的,而是存在於大多數鋯礦物中,濃度高達5%。實際上,鉿與鋯的化學性質非常相似,分離這兩種元素極其困難。大多數工業鉿是作為鋯精煉的副產品生產的。

鉿是地球上含量第45位的元素,根據Chemicool的數據,它約佔地殼重量的百萬分之3.3。鉿是非常耐腐蝕的,因為在暴露的表面上形成氧化膜。事實上,它不受水、空氣和除缺則手氟化氫以外的所有鹼和酸的影響。

碳化鉿(HfC)在接近7034華氏度(3890攝氏度)的已知雙元素化合物中熔點最高,根據傑斐遜實驗室的數據,化合物氮化鉿(HfN)的熔點也很高,約為5981華氏度(3305攝氏度)。據《化學世界》報道,在三種元素的化合物中,鎢和鉿的混合碳化物在7457華氏度(4125攝氏度)時的熔點是已知化合物中最高的。其他一些鉿化合物包括氟化鉿(HFF4)、氯化鉿(HfCl 4)和鉿(HfO2)。「KdSPE」只是事實原子序數(原子核中的質子數):72個原子符號(元素周期表):Hf Atomic重量(原子的平均質量):178.49密度:每室13.3立方厘米的相位。溫度:固體熔點:4051華氏度(2233攝氏度)沸點:8317華氏度(4603攝氏度)同位素數量(相同元素的原子具有不同數量的中子):32其半衰期已知,質量編號為154至185最常見的同位素:Hf-174、Hf-176、Hf-177、Hf-178、Hf-179和Hf-180

(Andrei Marincas Shutterstock)的發現

鉿的存在早在發現幾十年前就已被預測,據《化學世界》報道。這種元素被證明是相當難以捉摸的,因為幾乎不可能從化學上把它與更常見的鋯區別開來。

鉿在1869年俄羅斯化學家和發明家迪米特里·門捷列夫(Dimitri Mendeleev)發展出元素周期律(元素周期表的前現代版本)時仍然是未知的。然而,在他的工作中,門捷列夫正確地預測到有一種元素的性質與鋯和鈦相似,但比鋯和鈦重。1911年,

,已經發現了稀土元素lutetium的法國化學家喬治·烏班相信他終於發現了缺失的元素72根據Chemicool的說法,他開始給celtium取名字。然而,幾年後,他的發現被證明是已經發現的鑭系元素(元素周期表中原子序數為57到71的15種金屬元素)的組合。

仍然不清楚缺少的元素72是過渡金屬還是稀土金屬,因為它落在這兩種元素之間的邊界表中元素的類型。據《化學世界》(Chemistry World)報盯跡道,那些認為它是稀土元素的化學家在含有稀土的礦物中進行了許多徒勞的研究。

然而,來自化學和物理學領域的新證據支持了72元素將是過渡元素的觀點。例如,科學家知道元素72在元素周期表中低於鈦和鋯這兩種元素都是已知的過渡元素。此外,據《化學世界》報道,量子理論的奠基人之一、丹麥物理學家尼爾斯·玻爾(Niels Bohr)根據其電子結構預測,72號元素將是一種過渡金屬,1921年

,波爾鼓勵匈牙利化學家喬治·馮·海維西和荷蘭物理學家德克·科斯特托(當時他所在的研究所的兩位年輕研究人員)在鋯礦石中尋找72元素。根據他的原子結構量子理論,波爾知道這種新金屬的化學結構與鋯相似,因此,根據Chemicool的說法,很有可能在同一礦石中發現這兩種元素。

Von Hevesy和Coster接受了玻爾的建議,開始使用X射線光譜法研究鋯礦石。據《化學與工程新聞》報道,他們伏嫌利用玻爾關於電子如何填充原子內的殼層和亞殼層的理論,預測了這兩種元素的X射線光譜之間的差異。這種方法最終在1923年發現了鉿。這一發現是當時周期表中僅存的六個缺口之一。他們以波爾的家鄉哥本哈根(hafinain拉丁語)命名了這種新元素,

使用

鉿,它具有顯著的耐腐蝕性,是一種極好的中子吸收劑,可以用於核潛艇和核反應堆控制棒,這是維持核裂變反應的關鍵技術。控制棒使裂變鏈式反應保持活性,但也防止其加速失控。

鉿用於陰極和電容器等電子設備,以及陶瓷、攝影閃光燈和燈泡燈絲。據傑斐遜實驗室稱,鉿通常與鈦、鐵、鈮和鉭等其他金屬合金化,用作真空管中的吸氣劑,這種物質與真空管中的微量氣體結合並將其排出。例如,耐熱鉿-銠合金用於航天應用,如航天火箭發動機。

化合物碳化鉿的熔點在任何僅由兩種元素組成的化合物中最高,可用於高溫爐和窯的生產線,根據Chemicool的說法,

誰知道?鉿以粉末形式自燃(自燃)。英國化學家亨利·莫斯利是一位科學家,他認識到喬治·烏班的元素「celtium」不是鋯下面的真正元素。不幸的是,第一次世界大戰打斷了這位年輕科學家的重要研究。莫斯利盡職盡責地加入了英國陸軍的皇家工程師隊伍,並於1915年被一名狙擊手擊斃。他的死使英國制定了一項新政策,禁止著名科學家參加戰斗。1925年,荷蘭化學家安東·愛德華范阿克爾和簡·亨德里克·德波爾提出了一種生產高純度鉿的方法。為了做到這一點,科學家們在一根熱鎢絲上分解了四碘化鉿,得到了純鉿的晶體棒。這種方法稱為晶體棒法。鉿的核同分異構體作為一種潛在的武器長期以來一直備受爭議。在鉿的爭論中,科學家們爭論這種元素是否能夠引發能量的快速釋放。雖然鋯的化學性質與鉿非常相似,但它不同於鉿,因為它吸收中子的能力非常差。因此鋯被用於燃料棒的外層,在那裡中子可以很容易地移動是很重要的。在最近的一項研究中,一個國際研究小組通過對稀有隕石中鉿的化學分析,證實了地球第一個地殼形成於45億年前。據《科學日報》的研究新聞稿稱,研究人員認為,這顆隕石起源於小行星灶神星,此前發生了一次巨大撞擊,將岩石碎片送入地球。根據研究人員的說法,隕石是構成所有行星的原始材料的碎片。為了研究,他們

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