La diferència clau entre l'hafni i el zirconi és que l'hafni té una densitat relativament baixa que el zirconi, que té una alta densitat.
L'hafni i el zirconi tenen propietats químiques molt semblants, tal com es descriu a continuació en aquest article, cosa que fa que sigui difícil separar-los químicament.
Què és l'hafni?
L'hafni és un element químic que té el nombre atòmic 72 i el símbol químic Hf. Apareix com un metall brillant i gris platejat que entra dins de la categoria de metalls de transició tetravalents. S'assembla químicament al zirconi. Per tant, també podem trobar hafni en molts minerals de zirconi. Aquest metall es pot trobar al grup 4 i al període 6 de la taula periòdica, i existeix al bloc d d'elements. Aquest element químic va ser trobat l'any 1923 per Coster i Hevesy com el segon últim element estable. L'últim element estable és el reni.
Figura 01: Hafni
A temperatura i pressió ambient, aquest element químic es presenta com un metall sòlid i també té punts de fusió i ebullició elevats. L'estat d'oxidació més comú i estable de l'hafni és +4. Naturalment, es produeix en una naturalesa primordial i té l'estructura cristal·lina d'una estructura hexagonal molt compacta. És un metall paramagnètic. A més, és un metall dúctil que és resistent a la corrosió.
Majoritàriament, l'hafni és útil en la fabricació de barres de control per a reactors nuclears. No obstant això, l'ús de l'hafni és molt poc a causa de la seva estreta similitud amb el zirconi, que el fa fàcilment substituible. La dificultat per separar-se i la menor abundància també el converteixen en un metall escàs. A més, és útil per fabricar alguns aliatges amb ferro, titani, niobi, tàntal, etc. També és útil per a la fabricació de microprocessadors.
Què és el zirconi?
El zirconi és un element químic que té el símbol químic Zr i el nombre atòmic 40. El nom prové del mineral zircó, la font del zirconi. És un metall brillant i de color blanc platejat que s'assembla a l'hafni. És un metall de transició. Aquest element químic es troba al grup 4 i al període 5 de la taula periòdica, i també és un element de bloc d.
Figura 02: zirconi
El zirconi és un metall dúctil i mal·leable que existeix en estat sòlid a temperatura i pressió ambient. Quan té impureses, el metall es torna dur i trencadís. En la seva forma en pols, és altament inflamable, mentre que la forma sòlida és menys propensa a la ignició. A més, aquest metall és molt resistent a la corrosió causada per àlcalis, àcids, aigua salada i altres agents.
Quan es consideren les seves aplicacions, és útil principalment en aplicacions d' alta temperatura. A més, és útil com a opacificant, com a motlles per a metalls fosos, fabricació de gresols de laboratori, com a material refractari per a forns metal·lúrgics, com a component en alguns abrasius, etc.
Separació de zirconi i hafni
Atès que el zirconi metall i l'hafni tenen propietats químiques similars, la contaminació del zirconi amb hafni o viceversa no és problemàtica per a la majoria de les seves aplicacions. Tanmateix, les seves propietats d'absorció de neutrons tenen una gran diferència que fa que sigui important separar els dos metalls entre si. Podem utilitzar l'extracció líquid-líquid, la cristal·lització fraccionada, la destil·lació extractiva, etc., per a aquesta separació.
Quines similituds hi ha entre l'hafni i el zirconi?
- L'hafni i el zirconi tenen el mateix nombre d'electrons de valència.
- Tenen propietats químiques i reactivitat molt semblants.
- Tots dos tenen efectes relativistes similars.
- Són difícils de separar entre si a causa de la similitud química.
Quina diferència hi ha entre l'hafni i el zirconi?
L'hafni i el zirconi tenen propietats químiques molt similars, tal com es descriu a continuació en aquest article, cosa que dificulta la separació química entre ells. La diferència clau entre l'hafni i el zirconi és que l'hafni té una densitat relativament baixa, mentre que el zirconi té una alta densitat. A més, l'absorció de neutrons de l'hafni és unes 600 vegades més gran que la del zirconi.
La infografia següent mostra les diferències entre l'hafni i el zirconi en forma de taula per comparar-les.
Resum: hafni vs zirconi
L'hafni i el zirconi són metalls de transició. S'assemblen entre si perquè tenen propietats químiques semblants. La diferència clau entre l'hafni i el zirconi és que l'hafni té una densitat relativament baixa, mentre que el zirconi té una alta densitat.
