هافنیم

هافنیُم ( Hafnium ) یک عنصر شیمیایی با علامت Hf و عدد اتمی ۷۲ است. این فلز نقطه ذوب بسیار بالایی دارد، به رنگ قهوه ای مایل به قرمز است و ترکیبات آن شباهت زیادی به ترکیبات زیرکونیم دارد. البته این نکته قابل ذکر است که در بسیاری از موارد این ماده از مواد معدنی زیرکونیوم بدست می آید.
هافنیم در فیبرها و الکترودها استفاده می شود. بعضی از سوپرآلیاژها که برای برنامه های خاصی به کار می روند حاوی ترکیبات هافنیم، نایوبیم، تیتانیم و تنگستن هستند.
هافنیم فلزی براق با کاربردهای فراوان در علوم هسته ای و آلیاژها و فراوانی متوسط 3 ppm ( ppm: جزء در میلیون ) در پوسته زمین، قطعاً یکی از عناصر کمیاب به حساب نمی آید. فراوانی این فلز در پوسته زمین از فلزاتی همچون طلا، نقره و فلزات گروه پلاتین، برخی از عناصر کمیاب و فلزاتی از جمله ژرمانیوم، تانتالوم و مولیبدن بیشتر است. البته تولید هافنیم به عنوان یک فلز از لحاظ کمی فعلاً در سطح پایینی است ( کمتر از ۷۰ تن در سال ) . این تولید پایین دو دلیل عمده دارد: اولاً هافنیم که معمولاً در کاربردهای هسته ای به خصوص نیروگاه های هسته ای کاربرد دارد یکی از محصولات جانبی تصفیه زیرکونیوم به حساب می آید و ثانیاً جداسازی هافنیم از زیرکونیوم بسیار مشکل است، ضمن آنکه این دو فلز اغلب به صورت مرکب در طبیعت یافت می شوند. به همین دلیل است که در حال حاضر در تمام دنیا تنها دو تولیدکننده عمده هافنیم فعالیت می کنند: یکی شرکت ای تی آی واچانگ ( ATI Wah Chang ) که بخشی از شرکت آلگنی تکنولوژی ( Allegheny Technologies ) در ایالت اوریگان ( Oregon ) آمریکا است و دیگری شرکت سزوس ( CEZUS ) در شهر جاری ( Jarrie ) فرانسه که بخشی از شرکت آروا ( AREVA ) و بزرگ ترین تولیدکننده نیروگاه های هسته ای است.
خواص فیزیکی عنصر هافنیم:
• عدد اتمی: ۷۲
• جرم اتمی: ۱۷۸٫۴۹
• نقطه ذوب: C° ۲۲۲۷
• نقطه جوش: C° ۴۶۰۳
• شعاع اتمی: Å ۲٫۱۶
• ظرفیت: ۴
• رنگ: خاکستری تیره
• حالت در شرایط استاندارد: جامد
• نام گروه: ۴
نظر به مشکلات جداسازی هافنیم ( از زیرکونیوم ) تعجبی ندارد که این فلز از جمله آخرین عناصری باشد که کشف شده است. هر چند شیمی دانان قبلاً محلی را برای هافنیم در جدول تناوبی در نظر گرفته بودند ( عنصر شماره ۷۲ ) ، اما این عنصر تا قبل از سال ۱۹۲۰ کشف نشده بود. در سال ۱۹۲۳ فیزیک دانی هلندی به نام دیرک کوستر ( Dirk Coster ) و شیمی دانی بلغارستانی به نام جورجی هوسی ( Gyorgy Hevesy ) که از قضا برنده جایزه نوبل نیز بود با همکاری یکدیگر در شهر کپنهاگن ( Copenhagen ) دانمارک و استفاده از روش های تجزیه و تحلیل به کمک اشعه ایکس توانستند وجود هافنیم را به عنوان عنصری مجزا از زیرکونیم به اثبات برسانند. نام هافنیم از کلمه هافنیا ( Hafnia ) که نام لاتین شهر کپنهاگن است، گرفته شده است.