ஹஃப்னியம்: பயன்பாடு மற்றும் பண்புகள்

இந்த கட்டுரையில் அறிமுகமானது, ஹஃப்னியம் (ஒரு இரசாயன உறுப்பு) என்னவென்பதை வாசகர் கண்டுபிடிப்பார், அதன் பயன்பாடு அவருடைய செயல்பாடுகளில் பல்வேறு பகுதிகளில் பரவலாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. மேலும் வேதியியல் மற்றும் உடல் இயற்கையின் பண்புகள், பிரித்தலின் முறைகள் மற்றும் கிரகத்தின் கண்டுபிடிப்புகள், இந்த உறுப்பு கண்டுபிடிப்பின் சுருக்கமான வரலாறு ஆகியவை பரிசீலிக்கப்படும்.

ஹஃப்னியம் என்றால் என்ன?

ஹஃப்னியம் என்பது கால அட்டவணைக்குரிய ஒரு இரசாயன உறுப்பாகும். நான்காவது குழுவில் ஆறாவது காலகட்டத்தில், அணு எண் எழுபது இரண்டும் ஆகும். ஒரு எளிய வகை பொருள்களைக் குறிக்கிறது, அதிக அடர்த்தி மற்றும் நிர்பந்தமான தன்மை கொண்டது, உலோகத்தின் நிறம் வெள்ளி வெள்ளை. Hafnium இரண்டு மாற்றங்கள் உள்ளன. 2016 கெல்வின் வெப்பநிலையின் கீழ், அறுகோண வகையின் ஒரு சக்கரம், அலோடோபிக் மாற்றங்களைச் சந்திப்பதால், உடலில் மையப்படுத்தப்பட்ட கனசதுரத்தின் நிலைக்கு மாறும், அறை வெப்பநிலையில் அறுகோண சைகானின் படிக லேட்டிஸ் உள்ளது.

உருப்படி கண்டுபிடிப்பு வரலாற்றில் இருந்து

இந்த உறுப்பு கண்டுபிடிப்பு 1923 ஆம் ஆண்டில் ஏற்பட்டது, இது Gyorgy De Heshevi மற்றும் Koster Dirk ஆகியோரால் வழங்கப்பட்டது. அவர்கள் ஒரு செல்வாக்கு - ஒரு புதிய உறுப்பு - அவர் செல்டிக் கண்டுபிடித்தவர் என்று நம்பியவர் ஜே. உர்பன், வேலை பகுப்பாய்வு, யார், N. Bohr முடிவுகளை அடிப்படையாக கொண்டு, valency மற்றும் ஹஃப்னியம் பல்வேறு பண்பு பண்புகள் கணிக்க முடியும் முடிந்தது. இருப்பினும், லுட்சியூம் மற்றும் ய்ட்டெர்பியுடனான ஹஃப்னியம் என்ற சிறிய அளவு கலவை ஒரு கெல்டியம் என்று பின்னர் மாறியது.

நீல்ஸ் போஹ்ர், இந்த பணியைப் படித்து, குவாண்டம்-மெக்கானிக்கல் கணக்கீடுகளைப் பயன்படுத்தி, ஹபினியம் ஆனது சி.சி.சி.ஏ.இ.இ. இல் சி.ஜி.சி.இ.இ. 71 இல் உள்ள உறுப்பு ஒரு அனலாக் என்று நிரூபித்தது. கியோர்கி டி ஹெஷேவி மற்றும் கோஸ்டெர் டிர்க் ஆகியோர் கண்டுபிடித்த நகரைப் பெயரிடப்பட்ட ஹஃப்னியம் என்ற புதிய உறுப்பு கண்டுபிடிப்பை அறிவித்தனர், இது எக்ஸ்-ரே ஸ்பெக்ட்ரம் முறையைப் பயன்படுத்தி, நோர்வே மற்றும் கிரீன்லாந்தின் zircons மீண்டும் மீண்டும் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டன. எக்ஸ்-ரே கோடுகளின் ஒற்றுமை கண்டுபிடிப்பு விஞ்ஞானிகள் ஒரு புதிய எக்ஸ்ரே உறுப்பு கண்டுபிடிப்பை அறிவிக்க அனுமதித்தனர்.

பெற்றுக்கொள்வதற்கான வழிகள் மற்றும் உலக பங்குகள்

ஹஃப்னியம் பூமியின் பட்டையில் உள்ளது, ஆனால் அதன் சொந்த கனிம இல்லை, எனவே அது சிர்கோனியம் ஒரு "செயற்கைக்கோள்" ஆகும். தாதுக்களில் HF அளவு 2.5% ஆகும், மற்றும் வருடாந்திர உற்பத்தி எழுபது டன் ஆகும். ஹாஃப்னியம் என்பது ஒரு விலையுயர்ந்த பொருளாகும், அதன் முக்கிய இடங்கள் ஆஸ்திரேலியா, தென் ஆப்பிரிக்கா, அமெரிக்கா, இந்தியா மற்றும் பிரேசில் ஆகியவற்றில் அடங்கும். பரிமாற்ற வரிசையில் உள்ள நாடுகளின் இடம் நாட்டில் எச்.எஃப் என்ற எண்ணிக்கையுடன் இடங்களுக்கு ஒத்துள்ளது. ரஷ்யாவும் உக்ரேனும் இந்த உலோகத்தின் மிகப்பெரிய இருப்புக்களைக் கொண்டுள்ளன என்பது குறிப்பிடத்தக்கது, இது மொத்தமாக சிர்கோனியம், லோபரிட் மற்றும் பேட்டெலிட் ஆகியவற்றில் குவிந்துள்ளது.

உடல் சிறப்பியல்புகள்

ஹஃப்னியாவின் இயல்பான பண்புகளில் ஒரு பகுதி மேலே குறிப்பிட்டது. இந்த மெட்டல், அவை ஒரு முறையாக சிதறிக் கிடக்கும் மாநிலத்தை எடுத்துக் கொண்டு, கிட்டத்தட்ட கருப்பு நிறமாக மாறும். 2233 டிகிரி செல்சியஸ் உருவாகிறது, கொதிக்கும் போது 4603 ^o C. வெப்ப வகை neutrons பிடிப்பு குறுக்கு பிரிவில் மிகவும் அதிகமாக உள்ளது. ஸிர்கோனியம், ஹப்னீயைப் போலன்றி, அளவுகோல் பலவீனமான மூன்று கட்டளைகள் என்று குறுக்கு வெட்டு நிலை உள்ளது. ஹெச்.எஃப் பிடியிலிருந்து 115 பார்கள் இருக்கும்போது, ஸிர்கோனியத்தில் 0.2 டிகிரி மட்டுமே உள்ளது. ஹஃப்னியம் என்பது குறிப்பிட்ட வெப்பமான ஜெர்மானியத்தின் (Ge) ஒரு ஒப்பீடான அளவைக் கொண்டிருக்கிறது மற்றும் இது முரண்பாடாக உள்ளது. உச்ச வெப்ப வெப்பம் 60-80 கெல்வின் மட்டத்தில் உள்ளது. ஹூக் படைகளுடன் தொடர்புடைய எந்தக் கோட்பாட்டாலும் இது விளக்க முடியாது, இது ஐன்ஸ்டீன் சூப்பராசிங் செயல்பாட்டினை அதிகபட்சமாக ஒரு வளைவரை வழங்க இயலாமை காரணமாக உள்ளது.

இரசாயன பண்புகள்

ஹஃப்னியம் போன்ற ஒற்றை சிர்கோனியத்தைவிட எக்ஸ்-ரே எதிர்ப்பு மிகவும் வலுவானது. உலோகம் மிகவும் மென்மையாக உள்ளது, இது ஹபினியத்தில் உருவாகும் செயலற்ற ஆக்சைடின் படத்துடன் தொடர்புடையது. ஹைட்ரெஃபுளோரிக் அமிலத்தில் ஹைட்ரெஃபுளோரிக் அமிலம், நைட்ரிக் அமிலம் மற்றும் அரச ஓட்கா ஆகியவற்றின் கலவையை ஹைப்ப்ளூயோரிக் அமிலத்தில் கலக்க வைப்பது சிறந்தது. அதிக வெப்பநிலையில், அது ஆக்ஸிஜனை எரிகிறது, மற்றும் திறந்த வெளியில் ஆக்ஸிஜனேற்ற தொடங்குகிறது. ஹலோஜன்களுடன் x- கதிர் எதிர்வினைகளில் நுழையலாம். ஹைட்ரோபோகிக் பண்புகள் உள்ளன.

இரண்டு கலவைகள், மூன்று - மற்றும் நான்கு மதிப்பு ஹெச்

இந்த உறுப்புக்கு, மதிப்புகளின் மதிப்பு மாறக்கூடியது மற்றும் சாத்தியமான x- உறவுகளின் எண்ணிக்கையின் வெவ்வேறு மதிப்புகளுக்கு ஏற்ப, பல பொருட்களுடன் ஹஃப்னியம் பல முக்கியமான சேர்மங்கள் உள்ளன.

டைவால்ட் ஹஃப்னியம் டைபிரமைடு ஒரு அடர் பச்சை நிறம். 400 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் Hf மற்றும் HfBr4 உருவாவதோடு சிதைவு செயல்முறை தொடங்குகிறது. தொழிற்துறையில், வெப்ப நடவடிக்கையின் கீழ் HfBr3 இன் வெற்றிடத்தை குறைப்பதன் மூலம் இது தயாரிக்கப்படுகிறது.

முக்கோண HF என்பது கோட்பாடு (HfBr3) ஆல் குறிக்கப்படுகிறது - இந்த பொருள் கருப்பு-நீலமானது, மாறாக கடினமானது. 400 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையின் தாக்கத்தின் கீழ், அது ஹப்னியம் டெட்ராராம்ப்ரோட்டுகள் மற்றும் டிப்ரோரோபாய்டுகளின் இரண்டு பாகங்களாக சமமற்றதாகத் தொடங்குகிறது. ஹைட்ரஜன் வெப்பநிலையால் HfBr4 குறைக்கப்படுவதால், அலுமினிய கூடுதலாக கூடுதலாக உற்பத்தி முறையை கொண்டுள்ளது.

Tetravalent hafnium கலவைகள் ஒரு மாறாக அதிக எண்ணிக்கையிலான கலவைகள் உள்ளது, அதாவது HfO2 அதன் டை ஆக்சைடு, மற்றும் x- வது சூத்திரம் Hf (OH) 4 உடன் ஹைட்ராக்சைடு. டெட்ராகுளோரைடு (HfCl4), டெட்ராஃப்ளூரைடு (HfF4), டெட்ராய்டுடைட் (HfI4) மற்றும் மேலே குறிப்பிடப்பட்ட ஹஃப்னியம் டெட்ராபோமைடு (HfBr) ஆகியவையும் உள்ளன, மேலும் ஹஃப்னியம் ஹைட்ரஜன் அளவு (Hf (HPO4) 2) உள்ளன.

அன்றாட வாழ்க்கையில் விண்ணப்பம் மற்றும் மருத்துவ தொடர்பு

ஹஃப்னியம் அதன் பயன்பாட்டை மனித இனத்தின் பல துறைகளில் காண்கிறது. இது குணநலன்களின் பெருமளவிற்கு காரணமாகும், இது ஒரு தவிர்க்க முடியாத பொருள், பல்வேறு மனித தொழில்களில், இராணுவ விவகாரங்களில், மற்றும் அணுசக்தி தொழிற்துறையில் கூட ஒரு பொருளை உருவாக்குகிறது.

ஹஃப்னியம் எவ்வாறு பயன்படுத்தப்படுகிறது? மருத்துவத்தில் விண்ணப்பம் - இந்த உலோகத்தின் பண்புகளை நீங்கள் பயன்படுத்தக்கூடிய பல விருப்பங்களில் ஒன்றாகும். எச்.டி. கார்பைட்ஸ் கடுமையான கடமை, நடைமுறையில் அல்லாத அரிக்கும் தன்மை உடையவை என்பதால், அவை மருத்துவர்களால் பயன்படுத்தப்படும் பொருள்களை குறைப்பதற்காக பயன்படுத்தப்படலாம், மேலும் அவை ஒரு எக்ஸ்ரே கண்ணாடியின் உற்பத்திக்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

ரசாயன மற்றும் இயல்பான தன்மை ஆகியவற்றின் விதிவிலக்கான பண்புகள் கொண்ட ஒரு உறுப்பு ஹஃப்னியம் ஆகும். அன்றாட வாழ்க்கையில் விண்ணப்பம், ரேடியோ தொழில்நுட்பம், வானொலி குழாய்கள் மற்றும் தொலைக்காட்சி குழாய்களின் உற்பத்தியில் அவர் ஒரு பொருளைக் காண்கிறார். இது உயர்தர இயற்பியல் மற்றும் இயந்திர பண்புகள் மற்ற உலோகங்கள் உற்பத்தி நோக்கத்துடன் உலோகவியல் துறையில் பரவலாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஹஃப்னியம் x- கதிர் பொறியியலிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஆனால் அதன் பற்றாக்குறை மற்றும் பயன்பாட்டின் மிகவும் முக்கியமான முறைகளால் இது அரிதாகவே பயன்படுத்தப்படுகிறது.

இராணுவப் படைப்பில் ஹஃப்னியம் பயன்படுத்துதல்

எப்படி நீங்கள் ஹப்னியம் பயன்படுத்தலாம்? ஆயுதத்தின் பயன்பாடானது மனித செயல்பாடுகளின் மற்றொரு கோளம் ஆகும், அதில் இந்த உறுப்பு இல்லாமல் செய்யாது. ஆக்ஸைடுகள், சிலிகேட்ஸ், போரிடுகள் மற்றும் ஹபினியத்தின் கார்பைட்ஸ் ஆகியவை மிகவும் பயனற்ற கலவைகள் ஆகும், இதனால் இராணுவப் படைப்பில் அவை பாதுகாப்பான பூச்சுகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இது மிக உயர்ந்த உயர்-சக்தியாகும், இது அதிகளவு உயர் வேக விமானங்கள் மற்றும் ராக்கெட்டுக்களுக்கு விதிக்கப்பட்டுள்ள பகுதிகளை உற்பத்தி செய்ய Hf மற்றும் அதன் சேர்மங்களைப் பயன்படுத்துவது சாத்தியமாகும்.

1998 ஆம் ஆண்டிலிருந்து, சமச்சீர் 187m2Hf அடிப்படையிலான "ஹப்னியம் குண்டு" உருவாக்க முயற்சிக்கப்பட்டது. ஆனால் ஆராய்ச்சி மற்றும் பரிசோதனையின் விளைவாக, இந்த யோசனை ஏற்றுக்கொள்ள முடியாததாகிவிட்டது, தற்போதைய தொழில்நுட்பங்களுடன், இந்த ஐசோமரின் மையத்திலிருந்து அதிக எரிசக்தி வெளியீட்டை வழங்குவதற்கான திறனைக் கொண்டிருக்கவில்லை.

எளிய பொருள் Hf இன் மற்ற பயன்பாடுகள்

அணுவாயுதத்தில், மேற்கூறப்பட்ட கோளங்களுடன் சேர்த்து, ஆனால் பெரிய அளவில் கூட, ஹஃப்னியம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த உலோக எங்கே பயன்படுத்தப்படுகிறது? ஹெச்.எஃப் இருந்து நியூட்ரான் கைப்பற்றலின் திறன், கட்டுப்பாடு, சிறப்பு கண்ணாடி மற்றும் பீங்கான்கள் தயாரிக்கப்படுகின்றன.

ஹபினியம் மின்னணு வெளியீட்டின் (3.53 eV) ஒப்பீட்டளவில் குறைவான செயல்திறன் கொண்டிருக்கிறது, மேலும் இந்த காரணத்திற்காக அது ஆய்வகங்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான் துப்பாக்கிகள் உற்பத்திக்கு பயன்படுத்தப்படலாம். அணுசக்தி எதிர்வினை வாயு-கட்ட இயந்திரங்களில், ஹபினியத்தின் போரிட்டுகள் மற்றும் கார்பைடுகளை கண்டுபிடிக்க அல்லது சில கட்டமைப்பு கூறுகளில் காணலாம்.

ஹேப்னியம் வெப்பமானி வகை ஜெனரேட்டர்களின் தயாரிப்பில் கூட பயன்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் அயனி இயந்திரங்களில் அடிக்கடி காணப்படுகிறது. HfO2 இன் அடிப்படையில், உயர்தர அனுமதியுடன் கூடிய மின்கடத்திகள் உருவாக்கப்படுகின்றன. எதிர்காலத்தில், ஹெச்ஓஓ 2 ஆக்சைடு கொண்ட மைக்ரோஎலக்ட்ரானிகளில் உள்ள நன்கு அறியப்பட்ட சிலிக்கன் ஆக்சைடுக்கு பதிலாக அது திட்டமிடப்பட்டுள்ளது. இந்த மாற்றானது சில்லில் உள்ள உறுப்புகளின் அடர்த்தியை அதிகரிக்கும்.

முடிவில், ஹஃப்னியம், மனிதனின் பல பிரிவுகளில் நடைபெறும் பயன்பாடு, ஒவ்வொரு நாளும் தொடங்கி இராணுவம் மற்றும் அணுமூலத்துடன் முடிவடையும் என்பது ஒரு மிக முக்கியமான அம்சமாகும். இது மிகவும் கோரிய உலோகம் மற்றும் இயற்கையிலேயே எப்போதும் சிர்கோனியம் வருகின்றது. தரம் மற்றும் குணவியல்புகளின் சிறப்பம்சங்கள் ஆகியவை அதிக செலவுக்கு காரணமாகின்றன.