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稀有難熔金屬鉿
發(fā)布時(shí)間:
2022-07-07 14:30
來(lái)源:
鉿,原子序數(shù)72,原子量178.49,元素名來(lái)源于哥本哈根城的拉丁文名稱(chēng)。1923年瑞典化學(xué)家赫維西和荷蘭物理學(xué)家科斯特在挪威和格陵蘭所產(chǎn)的鋯石中發(fā)現(xiàn)鉿元素,1925年他們用含氟絡(luò)鹽分級(jí)結(jié)晶的方法得到純的鉿鹽,并用金屬鈉還原,得到純的金屬鉿。鉿在地殼中的含量為0.00045%,在自然界中常與鋯伴生。有6種天然穩(wěn)定同位素:鉿174、176、177、178、179、180。
鉿為銀灰色的有光澤金屬,熔點(diǎn)2227°C,沸點(diǎn)4602°C,密度13.31克/厘米3;金屬鉿有較高的中子俘獲能力。
鉿與鋯的化學(xué)性質(zhì)相似,都具有良好的抗腐蝕性,不受一般的酸堿侵蝕;易溶于氫氟酸;高溫下可與氧、氮等氣體直接化合。
金屬鉿強(qiáng)度適中,致密的金屬鉿性質(zhì)不活潑,表面形成氧化物覆蓋層,在常溫下很穩(wěn)定,粉末狀的鉿容易在空氣中自燃。鉿吸收氫氣的能力很強(qiáng),最高可形成HfH2.1。高溫下,鉿能與氮發(fā)生反應(yīng)。由于受鑭系收縮的影響,鉿的原子半徑幾乎和鋯相等,因此鉿與鋯的性質(zhì)極為相似,很難分離。鉿不與稀鹽酸、稀硫酸和強(qiáng)堿溶液作用,但可溶于氫氟酸和王水。鉿的氧化態(tài)是+2、+3、+4,其中+4價(jià)化合物最穩(wěn)定。
從鋯化合物中分離鉿可用溶劑萃取法。然后用金屬鎂還原四氯化鉿,可得金屬鉿,再用碘化物熱分解法可得高純金屬。鉿的中子吸收能力強(qiáng),抗腐蝕性能好,強(qiáng)度高,在核反應(yīng)堆中用作控制棒;鉿可用作X射線管的陰極材料及硬質(zhì)合金的添加材料;鉿可以生成多種合金,還可作賤金屬的表面包膜。
鉿,原子