Hafnium
| Hafnium werd ontdekt door de Deense scheikundige Dirk Coster
en de Hongaarse scheikundige Charles de Hevesy, in 1923. Ze gebruikten een
methode die bekend staat als röntgen spectroscopie om de rangschikking
van de buitenste elektronen in atomen zirconium
ertsen te bestuderen. De elektronen structuur van hafnium was voorspeld
door Niels Bohr en Coster en Hevesy vonden een patroon dat daarop leek.
Hafnium is moeilijk uit zirconium erts te halen en kan worden gevonden in
al deze ertsen. Het wordt gewonnen met behulp van de zelfde methoden die
worden gebruikt om zirconium te onttrekken. |
|
De meeste zirconium mineralen bevatten 1-3% hafnium. Hafnium is een
buigzaam metaal met een zilveren glans. De eigenschappen van hafnium
worden met name bepaald door de onzuiverheden in het zirconium. Van alle
elementen zijn zirconium en hafnium het moeilijkst van elkaar te scheiden.
Hafnium is een groep 4 overgangselement.
Hafnium wordt gebruikt als steunpalen in nucleaire reactoren, omdat
hafnium goed thermische neutronen kan absorberen (bijna 600 maal het
aantal dat zirconium aankan), omdat het goede mechanische eigenschappen
bevat en omdat het zeer corrosiebestendig is. Hafnium wordt tevens
toegepast in vacuüm leidingen; materialen die gassen uit vacuüm buizen
verwijderen. Hafnium wordt gebruikt als legering vormer met ijzer,
titaan, niobium en andere
metalen.
Hanfium carbide (HfC) heeft het hoogste smeltpunt van alle bekende
elementaire verbindingen bestaande uit twee deeltjes, namelijk 3890 °C.
Hafnium nitride (HfN) heeft ook een hoog smeltpunt, rond 3305°C. Hafnium
carbide is de meest weerspannige tweeledige verbinding die we kennen, en
nitride is het meest weerspannige nitride metaal. Andere hafnium
verbindingen zijn hafnium chloride (HfCl4), hafnium fluoride
(HfF4) en hafnium oxide (HfO2).
Hafnium metaal veroorzaakt normaal gesproken geen problemen, maar alle
hafnium verbindingen moeten als toxische stoffen behandeld worden, hoewel
bewijs aantoont dat het risico minimaal is. Het metaal aërosol is brand-
en explosiegevaarlijk.
De toxiciteit van hafnium metaal is niet bekend. Het metaal in niet
oplosbaar in water, zoutoplossingen en lichaamseigen stoffen.
Blootstelling aan hafnium kan plaatsvinden via inademing, inslikken en
oogcontact of huidcontact.
Overmatige blootstelling aan hafnium en hafnium verbindingen kan irritatie
van de ogen, huid en slijmvliezen veroorzaken.
Er zijn geen tekenen of symptomen van overmatige chronische blootstelling
bij mensen waargenomen.
Effecten op dieren: er is weinig documentatie over de toxiciteit
van hafnium metaal voor dieren. Studies met proefdieren hebben aangetoond
dat hafnium irritatie van de ogen, huid en slijmvliezen tot gevolg heeft,
en dat het de lever kan beschadigen. De orale LD50 voor hafnium
tetrachloride bij ratten is 2,362 mg/kg lichaamsgewicht en de LD50
van hafnium oxychloride voor muizen is 112 mg/kg lichaamsgewicht.
(LD50 = lethale dosis voor 50% van de proefdieren in een
laboratorium, door blootstelling aan de stof via elke blootstellingroute
behalve inademing.
Er zijn geen negatieve effecten op het milieu waargenomen.
|
|
