Свойства металлического гафния

В побочную подгруппу VI группы входят хром, молибден, вольфрам. Характер изменения свойств элементов в группе сверху вниз в побочных подгруппах отличается от того, что наблюдается в главных подгруппах. Если у металлов главных подгрупп сверху вниз по группе потенциалы ионизации уменьшаются и металлическая активность, следовательно, увеличивается, то в побочных подгруппах, наоборот, потенциалы ионизации увеличиваются, а металлическая активность уменьшается. Второй особенностью элементов побочных подгрупп является то, что наибольшим сходством в свойствах обладают пары элементов, находяш,иеся в пятом и шестом периодах. Например, цирконий и гафний, ниобий и тантал, молибден и вольфрам образуют пары очень сходных по свойствам элементов. [c.271]

В подгруппу титана входят элементы побочной подгруппы IV группы — титан, цирконий, гафний и искусственно полученный (см. стр. 112) курчатовий. Металлические свойства выражены у этих элементов сильнее, чем у металлов главной подгруппы четвертой группы — олова и свинца. Атомы элементов подгруппы титана имеют в наружном слое по два электрона, а во втором снаружи слое — по 10 электронов, из которых два — на -подуровне. Поэтому наиболее характерная степень окисленности металлов подгруппы титана равна +4. [c.648]

Физические и химические свойства металлического циркония и гафния (высокая температура плавления, энергичное взаимодействие с газами атмосферы и т. д.) таковы, что приготовление однородных по составу массивных электродов и особенно эталонов представляет трудную задачу. Даже если приготовить серию металлических эталонов, то устранить наложение на аналитические линии примесей многолинейного спектра циркония и гафния очень трудно. Это обстоятельство требует при определении примесей в цирконии и гафнии применения спектрографов с большой дисперсией или отделения примесей, от циркония и гафния различными физико-химическими и химическими методами. [c.202]

Гафний не имеет собственных минералов и в природе обычно сопутствует цирконию. По химическим свойствам он весьма сходен с цирконием, но отличается от него способностью интенсивно захватывать нейтроны, благодаря чему этот элемент используется в регулирующих и защитных устройствах атомных реакторов. При этом применяют как металлический гафний, так и некоторые его соединения, например, диоксид гафния НЮг последний применяется также при изготовлении оптических стекол с высоким показателем преломления. [c.651]

Малое число валентных электронов во внешнем слое атомов титана, циркония и гафния обусловливает металлические свойства этих элементов. И действительно, перечисленные элементы в виде простых веществ обладают физическими свойствами, характерными для металлов (имеют вид стали). По своим химическим свойствам они проявляют признаки металличности. В частности, элементы подгруппы титана газообразных водородистых соединений не образуют. [c.463]

Механические свойства металлического гафния сильно зависят от присутствия в нем примесей, в том числе кислорода, водорода, азота, железа и других, которые в значительной степени снижают [c.84]

СВОЙСТВА МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ГАФНИЯ [c.98]

Гафний высокой чистоты в отполированном виде имеет металлический блеск и по цвету похож на нержавеющую сталь в диспергированном состоянии (порошок) — черный. По физическим свойствам металлического гафния в литературе имеются существенные расхождения, вызванные, по-видимому, тем, что эти свойства в значительной мере зависят от содержания примесей. Только за последние годы стало возможным получение высокочистого гафния. [c.98]

Получение и некоторые свойства металлического гафния. [c.278]

В качестве армирующих элементов слоистых и волокнистых композиционных материалов с металлической матрицей применяются волокна из углерода, бора, карбида кремния, оксида алюминия, высокопрочной стальной проволоки (сетки), бериллиевой, вольфрамовой и других проволок. Для обеспечения химической стойкости в расплаве матрицы и сцепления волокна с матрицей применяют защитные барьерные покрытия на волокнах из карбидов кремния, титана, циркония, гафния, бора, из нитридов и окислов этих и других элементов. При этом получается сложная многокомпонентная система матрица — переходный слой продуктов химического воздействия матрицы с барьерным покрытием — слой волокна. Механические свойства за счет армирования повыщаются в 1,5—3 раза (удельные в 2—5 раз) в зависимости от объемной доли и способа введения армирующих волокон. [c.78]

Свойства металлического гафния. [c.280]

Свойства. Металлический титан по своему серому ц-вету весьма сходен с железом на воздухе он легко сгорает, образуя белую двуокись титана он также соединяется с азотом, -образуя нитрид. Металл достаточно тверд, чтобы чертить стекло он очень хрупок на холоду, но при красном калении он ковок и может быть вытянут в проволоку. По своим химическим свойствам он сходен с церием, торием, цирконием и гафнием. Чрезвычайно большие количества двуокиси титана применяются для производства белых кра-сок титановые краски отличаются большой кроющей способностью и хорошо противостоят действию воздуха. [c.591]

Сравнительно недавнее его открытие (1923 г.), относительная редкость и трудность получения чистого металлического гафния затрудняли его освоение и применение в различных областях техники. Однако ценные физические свойства гафния, как например, высокая температура плавления и значительная электронная эмиссия, обеспечивают широкие перспективы его применения в радиотехнике и электротехнике. [c.414]

Физические свойства. Одним из важнейших свойств гафния является способность испускать электроны как в металлическом, так и в солеобразном состояниях. Поэтому он применяется в рентгено- и радиотехнике. По физическим свойствам он больше всего похож на цирконий, ближайшим аналогом которого является, что обусловливается одинаковым построением электронной оболочки, близкими величинами радиусов атомов и ионов одинаковой зарядности и одинаковым кристаллическим строением. Место его в таблице Менделеева определено на основании рентгеновского спектра. В чистом виде гафний, как и цирконий, — металл серебристо-белого цвета, твердый, хрупкий плотность 13,31, очень тугоплавкий (т. пл. 2222° С). [c.302]

После открытия гафния его специфические ценные свойства длительное время не были известны, вследствие чего металлический гафний и его соединения не находили практического применения (до 1930 г. в Европе было получено лишь около [c.3]

Металлический гафний. Еще недавно, лет 15 тому, металлический гафний и его соединения были недоступны для технических целей и перспективы промышленного применения их оставались не ясны. Открытые несколько позже некоторые ценные свойства гафния позволили широко использовать его в радио- и электротехнике, и в настоящее время уже определились возможные области его применения. [c.10]

Повышенный интерес к гафнию появился после обнаружения его способности поглощать тепловые нейтроны. Сочетание этой особенности с высокими механическими свойствами и коррозионной устойчивостью металла в горячей воде делает гафний ценным материалом для изготовления защитных приспособлений и стерж-ней-регуляторов ядерных реакторов, охлаждаемых водой, а также реакторов с кипящей водой. Впервые контрольные стержни из гафния были испытаны в 1953 г. в США в реакторе для подводной лодки Наутилус . С этого времени производство чистого гафния приобрело такое же большое значение, как и производство циркония, и в числе новых металлов, применяемых в атомной технике, появился гафний [47—55]. Его производство постепенно увеличивается, что видно на примере США. Если до 1952 г. в США было произведено менее 50 кг двуокиси гафния, то в 1952 г. на заводе в г. Олбани (штат Орегон) выпуск металлического гафния [c.10]

Хотя металлический цирконий, содержащий свыше 10% гафния. был получен Берцелиусом в 1824 г., все же металлический гафний был выделен значительно позднее из-за очень близких к цирконию физических и химических свойств. [c.127]

ГАФНИЙ (Hafnium, от древнего названия Копенгагена) Hf — химический элемент IV группы 6-го периода периодической системы элементов Д. И. Менделеева, п. н. 72, ат. м. 178,49 природный Г. состоит из шести изотопов. Положение Г. в периодической системе предсказал Д. И. Менделеев задолго до его открытия. Основываясь на выводах Н, Бора о строении атома 72-го элемента, Д. Костер и Г. Хевеши обнаружили этот элемент в минералах циркония и назвали его. Г.— рассеянный элемент, не имеет собственных минералов, в природе сопутствует цирконию (I — 7%). Г.— серебристо-белый металл, т. нл. 2222 30 С чистый Г. очень пластичен и ковок, легко поддается холодной и горячей обработке. По своим химическим свойствам очень близок к цирконию, потому их трудно разделить. В соединениях Г. четырехвалентен. Металлический Г. легко поглощает газы. На воздухе Г. покрывается тонкой пленкой оксида HfOj. При нагревании реагирует с галогенами, а при высоких температурах — с азотом и углеродом, [c.65]

Б главных подгруппах химические свойства элементов могут меняться в широком диапазоне от неметаллических к металлическим (например, в главной подгруппе V группы азот-неметалл, а висмут-металл). В побочных подгруппах свойства элементов меняются не так резко, например, элементы побочной подгруппы IV группы-титан, цирконий, гафний-весьма схожи по своим свойствам (особенно два последних элемента). [c.34]

Физические свойства. В свободном состоянии титан, цирконий и гафний представляют собой типичные металлические вещества, по внешнему виду напоминающие сталь (табл 10). [c.78]

Прямое взаимодействие между элементами наблюдается при нагревании. Активность взаимодействия увеличивается при переходе от титана к цирконию и гафнию и уменьшается при переходе от фтора к иоду в полном соответствии с характером изменения металлических и неметаллических свойств в этих группах. [c.238]

Физические и химические свойства. Титан, цирконий и гафний — типичные металлы. Металлическая активность их растет с увеличением порядкового номера. Существуют они в двух полиморфных видоизменениях низкотемпературных а-формах с гексагональной решеткой плотной упаковки и высокотемпературных Р-формах с кубической объемно центрированной решеткой. [c.409]

Физические и химические свойства. Титан, цирконий и гафний, как и все переходные элементы,— металлы. Они существуют в двух полиморфных модификациях при низкой температуре их решетка гексагональная плотноупакованная (к.ч. 12 а-модификация), при высокой — объемно-центрированная кубическая (к.ч. 8 -модификация). При таких больших координационных числах имеющихся валентных электронов недостаточно для образования обычных валентных связей, поэтому у них реализуется металлическая связь, основанная на обобществлении валентных электронов всеми атомами. Отличительная особенность металлической связи — отсутствие направленности, вследствие чего в кристалле возможно значительное смещение атомов без нарушения связи. Этим объясняется высокая пластичность всех трех металлов, в первую очередь их а-модификаций. Наиболее пластичен титан, гафний наиболее тверд и труднее поддается механической обработке.,/Образование о.ц.к. структур у -модификаций, по всей вероятности, связано с некоторой локализацией связи появление определенной направленности, характерной для ковалентной связи, объясняет большую твердость и меньшую пластичность -модификаций титана, циркония и гафния. [c.211]

Направления дальнейших исследований. Обширный класс интерметаллических соединений, особенно очень стабильных Бруеровских соединений, представляет интерес для широкого применения в катализе, особенно в области получения синтетического топлива. Так, появляется возможность приготовления нанесенных интерметаллов, которые имеют необычно высокую термическую и химическую стойкость, комбинацией металлов группы УП1 с титаном, стронцием, гафнием, ванадием, ниобием, таллием, хромом, молибденом и вольфрамом. Из-за очень сильных взаимодействий, возникающих при образовании данных соединений, ожидается, что спекание будет существенно уменьшено. Такие сильные взаимодействия, по-видимому, модифицируют электронные и каталитические свойства металла группы УП1. В некоторых случаях это может приводить к ухудшению каталитических свойств. Например, для 2гР1з интенсивное изъятие электронов атомами циркония делает платину заметно истощенной по электронам, а поэтому менее металлической, чем платина нулевой валентности. Такое чрезмерное взаимодействие можно уменьшить или регулировать использованием в качестве второго элемента металла, расположенного -справа или слева от циркония (например, молибдена). [c.139]

Строение и свойства гидроокисей циркония и гафния, явления наблюдаемые при их образовании, а также поведение обоих элементов в растворах можно объяснить с тех же позиций, как и для титана. Характер явлений один и тот же особенности и отличия определяются тем, что цирконий и гафний имеют более выраженные металлические свойства и большую склонность к комплексообразованию по сравнению с титаном. [c.282]

На рис. 74 можно видеть, что кривыеД0° для многих хлоридов пересекаются друг с другом, следовательно, взаимная их устойчивость меняется с изменением температуры. Это необходимо учитывать при анализе хлорирования многокомпонентного сырья, когда хлориды одних металлов могут быть хлорирующими агентами по отношению к другим металлам или окислам. На том же рисунке видно, что при данной температуре металл способен вытесняться из хлорида другими металлами (восстанавливаться) тем легче, чем выше егоДО°, и, наоборот чем ниже лежит кривая AG° образования хлорида, тем сильнее восстановительные свойства данного металла. Металлические титан, цирконий и гафний получают восстановлением их тетрахлоридов магнием или натрием. Кривые Д0°, Mg и Na l лежат значительно ниже кривых указанных тетрахлоридов, поэтому реакции восстановления протекают практически нацело. Выше 2000° в качестве восстановителя может быть использован водород, так как в этой области кривая для реакции (40) лежит ниже кривых для тетрахлоридов [c.259]

Набор свойств, которые можно получить у сплава, значительно расширится, если вводить в сплав неметаллическую фазу, например тугоплавкие оксиды алюминия, магния, циркония, гафния, карбиды или нитриды переходных элементов. Поскольку такие материалы содержат в себе как металлическую, так и керамическую (оксид, карбид, нитрид) составляющую, их называют керметами. [c.169]

Оба эти металла применяются в атомных реакторах. Цирконий отличается высоким сопротивлением коррозии и действию нейтронов и не подвергается изменениям во время облучения. Поэтому цирконий применяется для защиты топлива в атомных реакторах и накладывается в виде рубашки на пруты металлического урана, которые вводятся внутрь реактора. Совершенно противоположные свойства у гафния, который хороига абсорбирует нейтроны и поэтому является хорошим замедлителем. Так как оба металла, как правило, в природе встречаются вместе, то их приходится разделять. При этом возникают затруднения, связанные с большим сходством этих металлов по свойствам. Разделение их обычными химическими методами практически невозможно. Промышленное решение этого вопроса основывается на физических процессах, главным образом на экстракции органическими жидкостями из водных солянокислых или азотнокислых растворов [468, 471, 485]. [c.445]

Цирконий и гафний обладают чрезвычайно большим сходством химических и физико-химических свойств. Соединения гафния были выделены Г. Хевеши путем дробной кристаллизации фторцирконата—- фторгафнаТа калия. Несколько позднее, в 1926 г., им же был получен черновой гафний путш восстановления гафна-та калия металлическим натрием. Компактный ковкий гафний [c.5]

Действие солей, кислот и оснований. Гафний обладает несколько более выраженными основными свойствами, чем цирконий, и в связи с этим он менее устойчив по отношению к минеральным кислотам [51 ]. Приведенные в табл. 19 кислоты, а также бромистоводородная, иодистоводородная, хлорная, фосфорная, моно-, ди- и трихлорук-сусная, трифторуксусная, муравьиная и щавелевая действуют слабо или вовсе не действуют на металлический гафний. Однако при добавлении даже небольших количеств фторида аммония гафний быстро растворяется в этих кислотах. Исключение составляет йодноватая кислота, в которой растворение не наблюдается и в присутствии ионов фтора [80]. Хорошо растворяется гафний в царской водке и фтористоводородной кислоте. Скорость растворения гафния (содержащего 2,5—3% циркония) в 0,05—1,0-мол. растворах фтористоводородной кислоты определялась [81 ] по объему водорода, выделяющегося по реакции [c.117]

В четвертую побочную подгруппу входят элементы титан, цирконий, гафний и искусственно полученный дубний. Металлические свойства выражены у этих элементов сильнее, чем у металлов главной подгруппы четвертой группы [c.504]

В подгруппу титана (побочная подгруппа IV группы) входят элементы тнтан Т1, цирконий гафний Hf и курчатосий Ки, Онн относятся к /-элементам. Их атомы на внешнем электронном уровне имеют по 2 электрона и на предпоследнем 10 (2.6.2). Это обусловливает их металлический характер. Металлические свойства данных элементов выражены сильнее, чем у олова и свинца, находящихся в главной подгруппе той же группы. Курчатовий — искусственно синтезированный элемент. [c.192]

Гафний Hf (лат. Hafnium, от древнего названия Копенгагена — Hafnia). Г.— элемент IV группы 6-го периода периодич. системы Д. И. Менделеева, п. и. 72, атомная масса 178,49. Положение Г. в периодической системе было предсказано Д. И. Менделеевым. Д. Костер и Г. Хевеши в 1923 г. обнаружили Г. в норвежской руде. Г.— типичный рассеянный элемент. Он не образует собственных минера.яов и в природе сопутствует цирконию. Г.— серебристо-белый металл. Чистый Г. пластичен, легко поддается холодной и горячей обработке. По химическим свойствам сходен с цирконием. В соединениях проявляет степень окисления-(-4. Металлический Г. на воздухе покрывается пленкой оксида НГОг.При нагревании реагирует с галогенами, а при высоких температурах с азотом и углеродом, образуя тугоплавкие HfN и Hf . Растворяется в плавиковой и концентрированной серной кислоте. Водные растворы солей Г. легко гидролизуются. Применяется Г. для изготовления катодов электронных ламп, нитей ламп накаливания, жаростойких железных и никелевых сплавов, в атомной технике и др. [c.36]

Оксидам соответствуют гидроксиды — 1Т4Т10 ,, 2г(ОН)4, Н (ОН) . Основной характер соединений усиливается от титана к гафнию, что связано с усилеш1ем металлических свойств элементов. [c.192]

Другая важная проблема — разработка методов обнаружения и определения микроколичеств элементов. Физические и химические свойства материалов часто зависят от присутствия именно микрокомпонен-тов. Титан и хром долгое время считали хрупкими металлами, которые нельзя ковать и прокатывать, однако недавно было установлено, что эти металлы в очищенном состоянии пластичны и что их хрупкость обусловлена незначительными примесями посторонних элементов. Германий является одним из основных материалов для изготовления полупроводниковых приборов в радиотехнической промышленности, однако он утрачивает свои полупроводниковые свойства, если на десять миллионов атомов германия приходится более одного атома фосфора, мышьяка или сурьмы. Самая незначительная примесь гафния в металлическом цирконии делает последний непригодным для использования в атомной промышленности. Ничтожные примеси титана, ванадия, висмута и некоторых других металлов в сталях значительно изменяют их механические и электрические свойства. Почти все элементы периодической системы входят в очень небольших количествах в состав тканей растений и живых организмов, причем каждый элемент играет впол- [c.16]

Здесь уместно отметить одну важную особенность, свойственную всем элементам побочных подгрупп, кроме ШВ-труппы (подгруппа скандия) усиление химической благородности металлов в пределах группы с увеличением атомного номера элемента. В главных подгруппах и в подгруппе скандия сверху вниз нарастают металлические свойства, а начиная именно с подгруппы титана наблюдается обратная закономерность. С этой точки зрения, элементы IVB-группы, так же как и элементы IVA-группы, являются своеобразной границей, разделяющей две противоположные тенденции. Отмеченное обстоятельство связано с тем, что между IIIB- и IVB-группами вклиниваются семейства /-элементов, что наглядно отражается в развернутой (32-клеточной) форме системы. При этом валентные 6s-электроны тяжелых элементов подгрупп титана, ванадия и т.д., следующих за лантаноидами, обнаруживают эффект проникновения сквозь двойной слой из 5d-и 4/-электронов. Этим и обусловлено ослабление металлических свойств гафния, тантала, вольфрама и т.д. На этой особенности основана интерпретащ1Я закономерностей изменения степеней окисления, кислотно-оснбвных и окислительновосстановительных свойств в группах -элементов. [c.391]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология