الفرق الرئيسي بين الهافنيوم والزركونيوم هو أن الهافنيوم له كثافة منخفضة نسبيًا من الزركونيوم ، الذي يحتوي على كثافة عالية.
الهافنيوم والزركونيوم لهما خصائص كيميائية متشابهة ، كما هو موضح أدناه في هذه المقالة ، مما يجعل من الصعب فصلهما عن بعضهما كيميائيًا.
ما هو الهافنيوم؟
الهافنيوم عنصر كيميائي له العدد الذري 72 والرمز الكيميائي Hf. يبدو كمعدن لامع رمادي فضي يندرج تحت فئة المعادن الانتقالية الرباعية التكافؤ. يشبه كيميائيا الزركونيوم. لذلك ، يمكننا أن نجد الهافنيوم في العديد من معادن الزركونيوم أيضًا.يمكن العثور على هذا المعدن في المجموعة 4 والفترة 6 من الجدول الدوري ، وهو موجود في المجموعة d من العناصر. تم العثور على هذا العنصر الكيميائي في عام 1923 من قبل كوستر وهيفسي باعتباره ثاني آخر عنصر ثابت. آخر عنصر مستقر هو الرينيوم.
الشكل 01: الهافنيوم
عند درجة حرارة الغرفة وضغطها ، يحدث هذا العنصر الكيميائي كمعدن صلب ، وله نقاط انصهار وغليان عالية أيضًا. حالة الأكسدة الأكثر شيوعًا واستقرارًا للهافنيوم هي +4. وبطبيعة الحال ، يحدث في الطبيعة البدائية ، وله هيكل بلوري لهيكل سداسي الشكل مترابط. إنه معدن مغناطيسي. علاوة على ذلك ، فهو معدن مطيل مقاوم للتآكل.
في الغالب ، الهافنيوم مفيد في تصنيع قضبان التحكم في المفاعلات النووية.ومع ذلك ، فإن استخدام الهافنيوم ضئيل للغاية بسبب تشابهه الوثيق مع الزركونيوم ، مما يجعله قابلاً للاستبدال بسهولة. كما أن صعوبة الفصل وقلة الوفرة تجعله معدنًا سلعة نادرًا. بالإضافة إلى ذلك ، فهو مفيد في صنع بعض السبائك من الحديد والتيتانيوم والنيوبيوم والتنتالوم ، إلخ. كما أنه مفيد في تصنيع المعالجات الدقيقة.
ما هو الزركونيوم؟
الزركونيوم عنصر كيميائي له الرمز الكيميائي Zr والرقم الذري 40. يأتي الاسم من معدن الزركون ، مصدر الزركونيوم. إنه معدن لامع أبيض فضي يشبه الهافنيوم. إنه معدن انتقالي. يحدث هذا العنصر الكيميائي في المجموعة 4 والفترة 5 من الجدول الدوري ، وهو عنصر كتلة d أيضًا.
الشكل 02: الزركونيوم
الزركونيوم معدن مطيل وقابل للطرق موجود في الحالة الصلبة في درجة حرارة الغرفة وضغطها. عندما يحتوي على شوائب ، يصبح المعدن صلبًا وهشًا. في شكله المسحوق ، يكون شديد الاشتعال ، في حين أن الشكل الصلب أقل عرضة للاشتعال. إلى جانب ذلك ، هذا المعدن شديد المقاومة للتآكل الناجم عن القلويات والأحماض والمياه المالحة وعوامل أخرى.
عند النظر في تطبيقاتها ، فهي مفيدة بشكل أساسي في التطبيقات ذات درجات الحرارة العالية. علاوة على ذلك ، فهي مفيدة كقوالب للمعادن المنصهرة ، وتصنيع البوتقات المختبرية ، كمادة مقاومة للصهر للأفران المعدنية ، وكمكون في بعض المواد الكاشطة ، إلخ.
فصل الزركونيوم والهافنيوم
نظرًا لأن معدن الزركونيوم ومعدن الهافنيوم لهما خصائص كيميائية متشابهة ، فإن تلوث الزركونيوم بالهافنيوم أو العكس لا يمثل مشكلة في معظم تطبيقاتهما. ومع ذلك ، فإن خصائص امتصاصها للنيوترونات لها فرق كبير مما يجعل من المهم فصل المعدنين عن بعضهما البعض.يمكننا استخدام الاستخراج السائل والسائل ، والتبلور الجزئي ، والتقطير الاستخراجي ، وما إلى ذلك ، لهذا الفصل.
ما هي أوجه التشابه بين الهافنيوم والزركونيوم؟
- الهافنيوم والزركونيوم لهما نفس عدد إلكترونات التكافؤ.
- لديهم خصائص كيميائية وتفاعلية متشابهة إلى حد كبير.
- كلاهما له تأثيرات نسبية متشابهة.
- يصعب فصلها عن بعضها بسبب التشابه الكيميائي
ما هو الفرق بين الهافنيوم والزركونيوم؟
للهافنيوم والزركونيوم خصائص كيميائية متشابهة إلى حد كبير ، كما هو موضح أدناه في هذه المقالة ، مما يجعل من الصعب فصلهما عن بعضهما كيميائيًا. الفرق الرئيسي بين الهافنيوم والزركونيوم هو أن الهافنيوم له كثافة منخفضة نسبيًا ، في حين أن الزركونيوم له كثافة عالية. علاوة على ذلك ، فإن امتصاص الهافنيوم للنيوترون أكبر بحوالي 600 مرة من الزركونيوم.
يسرد الرسم البياني أدناه الاختلافات بين الهافنيوم والزركونيوم في شكل جدول للمقارنة جنبًا إلى جنب.
ملخص - الهافنيوم مقابل الزركونيوم
الهافنيوم والزركونيوم معادن انتقالية. إنها تشبه بعضها البعض لأن لها خصائص كيميائية متشابهة. الفرق الرئيسي بين الهافنيوم والزركونيوم هو أن الهافنيوم ذو كثافة منخفضة نسبيًا ، بينما الزركونيوم ذو كثافة عالية.
