Hafnium Halffabrikaten Kopen

Het paramagnetische metaal met het symbool Hf is een zilvergrijs glanzend overgangsmetaal. In het periodiek systeem bevindt het zich in de 4e subgroep. De eigenschappen van hafnium lijken sterk op die van zirconium, dat zich dichtbij hafnium in het periodiek systeem bevindt. Hafnium behoort tot de laatste ontdekkingen van stabiele elementen in het periodiek systeem.

Het chemische element hafnium werd ontdekt in de stad Kopenhagen, die de Latijnse naam “Hafnia” droeg. De eerste aanwijzingen voor het bestaan van dit element kwamen voort uit de onderzoeken naar de in 1912 ontdekte wet van Moseley. De natuurkundige Niels Bohr voorspelde in zijn in 1922 gepubliceerde werk over de atoomtheorie dat element 72 vergelijkbare eigenschappen zou hebben als zirconium.

In 1923 werd het element met behulp van röntgenspectroscopie ontdekt in Noors zirkon. Uit verder onderzoek bleek dat hafnium altijd aanwezig is in zirconiumhoudende mineralen. Jantzen en Hevesy slaagden erin om hafnium te scheiden van zirconium door herhaalde kristallisatie van diammonium- en dicaliumfluoriden. Door reductie met natrium werd vervolgens elementair hafnium verkregen.

Vanwege de moeilijke en kostbare winning wordt hafnium slechts in beperkte hoeveelheden toegepast. Het belangrijkste toepassingsgebied is de kerntechniek. Door de snelle reactie met kleine hoeveelheden zuurstof en stikstof wordt het bij voorkeur gebruikt om zelfs de kleinste sporen van deze stoffen uit ultrahoogvacuümsystemen te verwijderen. Bij verbranding straalt het metaal een zeer helder licht uit, wat ervoor zorgt dat flitslampen met hafnium een bijzonder hoge lichtopbrengst hebben. Als legeringselement in andere metalen zoals niobium, tantaal, molybdeen en wolfraam verhoogt hafnium de sterkte van deze materialen.

Hafnium is een zeldzaam element in de continentale aardkorst en is qua voorkomen vergelijkbaar met broom en cesium. Het wordt vaak aangetroffen als bijmengsel in zirkoniummineralen zoals zirkoon en allendeït, meestal in een concentratie van ongeveer 2% van het zirkoniumgehalte. Een bijzondere variant van zirkoon, bekend als alvit, is een van de weinige mineralen die meer hafnium dan zirkonium bevat. De belangrijkste vindplaatsen van hafnium bevinden zich in Australië en Zuid-Afrika.

Voor de scheiding van hafnium van zirkonium worden extractiemethoden gebruikt. Hierbij maakt men gebruik van de verschillende oplosbaarheid van specifieke zirkonium- en hafniumzouten in speciale oplosmiddelen. Andere methoden zijn fractionele destillatie en ionenuitwisseling. Het afgescheiden hafnium kan vervolgens via het Kroll-proces worden omgezet in hafniumchloride. Door reductie met natrium of magnesium wordt elementair hafnium verkregen. Voor nog zuiverder hafnium wordt het Van-Arkel-de-Boer-proces toegepast.

Hafnium van hoge zuiverheid is zacht en buigzaam. Dank deze eigenschappen kan het metaal worden gewalst en gesmeed. Verontreinigingen met zuurstof, stikstof of koolstof maken het materiaal echter bros, wat de verdere bewerking bemoeilijkt. Als reactief metaal reageert het onedele hafnium bij verhitting met zuurstof. Andere niet-metalen zoals stikstof, koolstof, boor en silicium vormen verbindingen met hafnium. Een oxidecoating passieveert het metaal en beschermt het bij kamertemperatuur tegen verdere oxidatie. Dankzij deze oxidecoating is hafnium doorgaans bestand tegen zuren.