caratteristiche dell'afnio. Afnio: tutto sul metallo raro
(primo elettrone)
(secondo Pauling)
| HF | 72 |
| 178,49 | |
| 4f 14 5d 2 6s 2 | |
| Afnio | |
L'afnio è un metallo bianco-argenteo refrattario pesante, 72° elemento del sistema periodico. È stato scoperto nel 1923. L'afnio è stato cercato tra gli elementi delle terre rare, poiché la struttura del sesto periodo del sistema D. I. Mendeleev non è stata chiarita. Nel 1911, il chimico francese J. Urbain annunciò la scoperta di un nuovo elemento, che chiamò Celtium.
Ricevette infatti una miscela composta da itterbio e lutezio e una piccola quantità di afnio. E solo dopo che N. Bohr, sulla base di calcoli di meccanica quantistica, ha dimostrato che l'ultimo elemento delle terre rare è l'elemento numero 71, è diventato chiaro che l'afnio è un analogo dello zirconio. Sulla base delle scoperte di Bohr, che ne predisse le proprietà e la valenza, nel 1923 Dirk Coster e György de Hevesy analizzarono sistematicamente gli zirconi norvegesi e della Groenlandia mediante spettroscopia a raggi X. La coincidenza delle righe dei raggi X dei residui dopo la lisciviazione dello zircone con soluzioni acide bollenti con quelle calcolate secondo la legge di Moseley per il 72° elemento ha permesso ai ricercatori di annunciare la scoperta di un elemento che hanno chiamato afnio in onore della città dove la scoperta è stato fatto (Hafnia è il nome latino di Copenaghen). La disputa sulla priorità tra J. Urbain, N. Coster e D. Hevesy, iniziata dopo, è continuata a lungo. Nel 1949 il nome dell'elemento "afnio" fu approvato dalla Commissione Internazionale e accettato ovunque.
Ricevuta
Poiché l'afnio non ha minerali propri ed è costantemente associato allo zirconio, si ottiene dalla lavorazione dei minerali di zirconio (dove è contenuto come impurità del 2,5% in peso di zirconio). Nel mondo vengono estratte in media circa 70 tonnellate di afnio all'anno e il volume della sua produzione è proporzionale al volume della produzione di zirconio. Una caratteristica interessante del minerale di scandio è la tortveitite: contiene molto più afnio che zirconio, e questa circostanza è molto importante quando si trasforma la tortveitite in scandio e si concentra l'afnio da essa.
Risorse mondiali di afnio
I prezzi dell'afnio 99% nel 2007 erano in media di $ 780 al chilogrammo / secondo infogeo.ru/metalls
Le risorse mondiali di afnio in termini di biossido di afnio superano di poco 1 milione di tonnellate. La struttura di distribuzione di queste risorse è approssimativamente la seguente:
Australia - più di 630 mila tonnellate,
Sud Africa - quasi 287 mila tonnellate,
USA - poco più di 105 mila tonnellate,
India - circa 70 mila tonnellate,
Brasile - 9,88 mila tonnellate.
La stragrande maggioranza della base di materie prime dell'afnio nei paesi stranieri è rappresentata dallo zircone dei placer marini costieri.
Le scorte di afnio in Russia e nella CSI, secondo esperti indipendenti, sono molto ampie e, a questo proposito, con lo sviluppo dell'industria dell'afnio, la Russia è in grado di diventare il leader indiscusso nel mercato mondiale dell'afnio. Vale anche la pena menzionare, a questo proposito, le risorse molto significative di afnio in Ucraina. I principali minerali contenenti afnio in Russia e nella CSI sono rappresentati da loparite, zircone, baddeleyite e graniti alcalini di metalli rari.
Proprietà fisiche
L'afnio ha un'elevata sezione d'urto di cattura dei neutroni termici (circa 10² barn), mentre la sua controparte chimica, lo zirconio, ha una sezione d'urto di cattura che è di 2 ordini di grandezza più piccola, circa 2 × 10 -1 barn. A questo proposito, lo zirconio usato per creare gli elementi combustibili del reattore deve essere completamente purificato dall'afnio. Uno dei rari isotopi naturali dell'afnio, 174 Hf, mostra una debole attività alfa (emivita 2×10 15 anni).
Proprietà chimiche
L'afnio, come il tantalio, è un materiale abbastanza inerte a causa della formazione di un sottile film di ossido passivo sulla superficie. In generale, la resistenza chimica dell'afnio è molto maggiore di quella della sua controparte, lo zirconio.
Il miglior solvente per l'afnio è l'acido fluoridrico (HF), o una miscela di acido fluoridrico e nitrico, nonché acqua regia.
Ad alte temperature (superiori a 1000 K), l'afnio si ossida in aria e brucia in ossigeno. Reagisce con gli alogeni. Simile al vetro nella resistenza agli acidi. Come lo zirconio, ha proprietà idrofobiche (non bagnate dall'acqua).
I composti chimici più importanti
Composti bivalenti di afnio
- HfBr 2È un solido nero che si accende spontaneamente all'aria. Si decompone a 400 °C in afnio e tetrabromuro di afnio. Ottenuto per sproporzione di tribromuro di afnio sotto vuoto con riscaldamento.
- Hf(HPO4) 2- precipitato bianco, solubile in acido solforico e fluoridrico. Ottenuto trattando soluzioni di sali di afnio (II) con acido fosforico.
Composti di afnio trivalente
- HfBr 3è un solido blu-nero. Sproporzionato a 400 °C rispetto al dibromuro e al tetrabromuro di afnio. Ottenuto dalla riduzione del tetrabromuro di afnio mediante riscaldamento in atmosfera di idrogeno o con alluminio metallico.
Composti di afnio tetravalente
- HfO2- cristalli monoclini incolori (densità - 9,98 g / cm³) o cristalli tetragonali incolori (densità - 10,47 g / cm³). Questi ultimi hanno un punto di fusione di 2900 °C, sono scarsamente solubili in acqua, sono diamagnetici, hanno un carattere più basico dello ZrO 2 e presentano proprietà catalitiche. Ottenuto riscaldando afnio metallico in ossigeno o calcinando idrossido, diossalato, afnio disolfato.
- Hf(OH)4- un precipitato bianco che si dissolve con l'aggiunta di alcali e acqua ossigenata con formazione di perossiafniati. Si ottiene per idrolisi profonda di sali di afnio tetravalente quando riscaldato o per trattamento di soluzioni di sali di afnio (IV) con alcali.
- HFF 4- cristalli incolori. t pl 1025 ° C, densità - 7,13 g / cm³. Solubile in acqua. Ottenuto per decomposizione termica del composto (NH 4) 2 in corrente di azoto a 300 °C.
- HfCl 4— polvere bianca che sublima a 317 °C. t pl 432 °C. Ottenuto dall'azione del cloro su afnio metallico, carburo di afnio o una miscela di ossido di afnio (II) con carbone di legna.
- HfBr 4- cristalli incolori. Sublimato a 322°C. t pl 420 °C. Ottenuto dall'azione del vapore di bromo su una miscela di ossido di afnio riscaldata a 500°C (II) col carbone.
- HFI 4- cristalli gialli. Sublima a 427°C e si dissocia termicamente a 1400°C. Ottenuto dall'interazione dell'afnio con lo iodio a 300 °C.
Applicazione
Le principali aree di applicazione dell'afnio metallico sono la produzione di leghe per la tecnologia aerospaziale, l'industria nucleare e l'ottica speciale.
- La tecnologia nucleare utilizza la capacità dell'afnio di catturare i neutroni e il suo utilizzo nell'industria nucleare è la produzione di barre di controllo, ceramiche speciali e vetro (ossido, carburo, boruro, oxocarburo, disprosio hafnato, litio hafnato). Una caratteristica e un vantaggio dell'afnio diboruro è un piccolissimo degassamento (elio, idrogeno) durante il "burnout" del boro.
- L'ossido di afnio è utilizzato in ottica per la sua stabilità termica (pf 2780 °C) e per l'elevato indice di rifrazione. Un'area significativa del consumo di afnio è la produzione di gradi speciali di vetro per prodotti in fibra ottica, nonché per ottenere prodotti ottici di alta qualità, rivestimenti a specchio, anche per dispositivi per la visione notturna, termocamere. Il fluoruro di afnio ha una portata simile.
- Il carburo e il boruro di afnio (mp 3250 °C) vengono utilizzati come rivestimenti estremamente resistenti all'usura e nella produzione di leghe superdure. Inoltre, il carburo di afnio è uno dei composti più refrattari (mp 3890°C) e viene utilizzato per la produzione di ugelli per razzi spaziali e alcuni elementi strutturali di motori a reazione nucleari in fase gassosa.
- L'afnio si distingue per una funzione di lavoro elettronico relativamente bassa (3,53 eV), e quindi viene utilizzato per realizzare catodi per tubi radio ad alta potenza e cannoni elettronici. Allo stesso tempo, questa qualità, unita all'elevato punto di fusione, consente di utilizzare l'afnio per la produzione di elettrodi per la saldatura dei metalli in argon, e soprattutto di elettrodi (catodi) per la saldatura dell'acciaio dolce in anidride carbonica. La stabilità di tali elettrodi nell'anidride carbonica è più di 3,7 volte superiore a quella degli elettrodi di tungsteno. L'afnato di bario è anche usato come catodi efficienti con bassa funzione di lavoro.
- Il carburo di afnio sotto forma di un prodotto ceramico finemente poroso può fungere da collettore di elettroni estremamente efficiente, a condizione che il vapore di cesio-133 evapori dalla sua superficie nel vuoto, in questo caso la funzione di lavoro degli elettroni diminuisce a meno di 0,1-0,12 eV e questo effetto può essere utilizzato per la creazione di generatori elettrici termoionici altamente efficienti e parti di potenti motori ionici.
- A base di afnio e diboruro di nichel, è stato sviluppato ed è stato utilizzato per molto tempo un rivestimento composito altamente resistente all'usura e duro.
- Le leghe tantalio-tungsteno-afnio sono le leghe migliori per l'approvvigionamento di carburante nei motori a razzo nucleare in fase gassosa.
- Le leghe di titanio legate con afnio sono utilizzate nella costruzione navale (produzione di parti di motori marini) e la lega di nichel con afnio non solo ne aumenta la resistenza e la resistenza alla corrosione, ma migliora anche notevolmente la saldabilità e la resistenza delle saldature.
- L'aggiunta di afnio al tantalio aumenta notevolmente la sua resistenza all'ossidazione in aria (resistenza al calore - 0,4%) ha mostrato una durata 9 volte più lunga rispetto all'afnio puro. la temperatura di fusione può essere aumentata di altri 180 gradi (processori a raggi X) e questo effetto può essere utilizzato per progettare armi nucleari sicure (non radioattive). L'energia rilasciata da 1 grammo di afnio-178m2 corrisponde all'incirca a 50 kg di tritolo. L'isomero metastabile dell'afnio può essere utilizzato per "pompare" laser compatti a scopo di combattimento (la sostituzione di alcuni degli atomi di afnio con 178 m2 Hf consente, utilizzando l'ossido di afnio come componente del cristallo laser, di combinare la fonte di energia e l'emettitore) .
L'uso pacifico di questo isotopo nucleare è interessante in quanto può essere utilizzato come potente sorgente di raggi gamma, che consente la regolazione della dose di radiazione (defectoscopia), fonte di energia per il trasporto, accumulatore di energia molto capiente (1 chilogrammo è circa pari a 4,35 tonnellate di benzina).
Il problema principale con l'uso dell'afnio-178m2 è la difficoltà di produrre questo isomero nucleare. Allo stesso tempo, è un prodotto comune (rifiuti) di una centrale nucleare (spento assorbendo barre di afnio). Lo sfruttamento del cosiddetto "ciclo dell'afnio" e l'espansione del settore dell'afnio aumenteranno con l'aumentare dell'uso dell'afnio per il controllo dei reattori. Man mano che l'isomero si accumula nei paesi con un'industria nucleare sviluppata, si verificherà anche la formazione di "energia afnio".
Dal 1998 al 2004, l'agenzia DARPA è stata impegnata nello sviluppo della cosiddetta "bomba all'afnio" basata sull'isomero Hf da 178 m2. Tuttavia, anche l'uso di sorgenti di raggi X ad alta potenza non ha permesso di rilevare l'effetto del decadimento indotto. Nel 2005 è stato dimostrato che, utilizzando le attuali tecnologie, non è possibile rilasciare l'energia in eccesso dal nucleo di afnio-178m2.
La crosta terrestre contiene solo quattro grammi di afnio. L'unico modo per ottenerlo è la lavorazione del minerale di zirconio e di alcuni altri minerali. Gli zirconi ordinari contengono fino al 4% di ossido di afnio. Per estrarre questo metallo raro, gli zirconi vengono sciolti in acidi bollenti.
Estrazione
Il paese più ricco di afnio è l'Australia. Qui sono concentrate più di 600 tonnellate di questo metallo. Le riserve totali di afnio sul pianeta sono stimate in 1000 tonnellate. C'è anche molto afnio in Russia: si trova in minerali come granito, baddeleyite, loparite, ecc.
Proprietà
Esternamente, l'afnio sembra un metallo lucido con una lucentezza argentea. L'afnio è molto refrattario e ha un'elevata capacità di catturare i neutroni termici.
L'afnio è piuttosto inerte chimicamente. Sulla sua superficie si forma un film di ossido che lo protegge dall'azione di ambienti aggressivi. Soprattutto, l'afnio si dissolve in acidi forti: nitrico, fluoridrico e acqua regia.
Applicazione
L'afnio non è praticamente utilizzato nei dispositivi domestici. È molto raro trovare magneti permanenti per impieghi gravosi basati su leghe di afnio. Ma i proprietari di computer con microprocessori della serie Intel Penryn hanno l'opportunità di tenere in mano l'afnio. Tali processori, ad esempio, includono la famiglia Intel Core 2 Duo. Usano composti di afnio come dielettrico.
L'afnio ha trovato ampia applicazione nella produzione di tubi radio ad alta potenza, nella produzione di ugelli per motori a razzo e parti di reattori nucleari. L'ossido di afnio ha un punto di fusione molto alto e un buon indice di rifrazione: viene utilizzato per realizzare tipi speciali di vetro progettati per dispositivi per la visione notturna, reti in fibra ottica e termocamere.
Se si fonde il carburo di tantalio con il carburo di afnio, si ottiene la lega più refrattaria del mondo. Il suo punto di fusione è di oltre 4200 gradi. L'afnio viene utilizzato per realizzare rivestimenti compositi resistenti all'usura, elettrodi per la saldatura ad argon e rivestimenti riflettenti per specchi a raggi X.
Soffermiamoci su un'altra curiosa applicazione dell'afnio. Un isotopo di afnio chiamato 178m2 contiene così tanta energia in eccesso che, se esposto ai raggi X, può rilasciarla in modo esplosivo. Allo stesso tempo, da un grammo di afnio-178 m2 viene rilasciata tanta energia quanta ne viene rilasciata nell'esplosione di 50 chilogrammi di TNT.
L'afnio è stato scoperto nella prima metà del XX secolo, utilizzando l'analisi spettrale a raggi X, nello studio del minerale di zirconio. L'esistenza dell'afnio fu predetta dal chimico russo D.I. Mendeleev nel 1870 e le sue proprietà - dal fisico danese Niels Bohr. Secondo la legge periodica, il nuovo elemento avrebbe dovuto essere un analogo del titanio e dello zirconio, ed è stato trovato nei minerali di zirconio e titanio. Poiché l'afnio è stato scoperto sul territorio della Danimarca, ha preso il nome dall'antica capitale di questo paese: Hafnia.
L'afnio è un metallo pesante, refrattario, bianco-argenteo., si deforma bene durante la lavorazione a freddo e allo stesso tempo si indurisce. Le proprietà meccaniche dell'afnio sono influenzate dalla sua capacità di assorbire gas durante la lavorazione. Quando un tale metallo viene riscaldato, i gas assorbiti entrano in una reazione chimica con esso e ne modificano notevolmente le proprietà elettriche, aumentando la resistenza elettrica e riducendo il coefficiente di temperatura della resistenza elettrica, l'afnio compatto, quando riscaldato all'aria, viene ricoperto da un film di ossidi, che poi penetrano nel corpo metallico. Riscaldato in ossigeno, l'afnio brucia con un colore bianco abbagliante. L'azoto reagisce con l'afnio come l'ossigeno, ma i nitruri di afnio sono instabili a temperature superiori a 1000°C. L'idrogeno, nell'intervallo di temperatura 300 - 1000°C, forma HfH2 idruro, che si decompone completamente a temperature superiori a 1500°C. Questa impurità rende l'afnio fragile. L'afnio è molto resistente all'azione degli acidi cloridrico e nitrico di qualsiasi concentrazione ea qualsiasi temperatura. Le soluzioni di soda e potassa non hanno effetto sull'afnio.
L'afnio è inferiore al tantalio nella resistenza all'azione di acqua regia, cloro umido, tricloruro di ferro e soluzioni di acido solforico al 60% di concentrazione a 100°C.
Essendo un gemello chimico dello zirconio, l'afnio differisce nettamente da esso in relazione ai neutroni. Se lo zirconio puro passa liberamente i neutroni, l'afnio diventa per loro una barriera insormontabile.
La somiglianza delle proprietà chimiche dell'afnio e dello zirconio e, in relazione a ciò, la difficoltà della loro separazione, è dovuta al fatto che i raggi degli ioni afnio e zirconio sono quasi uguali.
In natura ci sono 25 volte più atomi di afnio dell'argento e 1000 volte più oro, tuttavia è estremamente disperso in natura e giacimenti adatti alla lavorazione industriale si trovano in pochi luoghi del globo. Le difficoltà nell'estrazione e nell'isolamento dell'afnio dai composti naturali sono la ragione per limitarne l'uso pratico.
RICEVERE.
La principale fonte per ottenere l'afnio sono i concentrati di zirconio, in alcune modifiche dei quali il contenuto di ossido di afnio raggiunge il 2%. A causa della differenza nella radioattività di afnio e zirconio, il grado di radioattività dello zirconio può servire come indicatore della quantità di afnio presente nel minerale. La separazione di afnio e zirconio, che sono molto simili nelle proprietà chimiche, viene effettuata mediante cristallizzazione frazionata di soluzioni ottenute dopo l'apertura di concentrati di zirconio e i sali di afnio sono sottoposti a questo processo. L'afnio è concentrato nelle acque madri con ferro e niobio, dopo la rimozione del quale, il fluoruro di afnio viene convertito in solfato, calcinato per isolare HfO2 e il sale di solfato di potassio viene rimosso mediante lisciviazione. L'afnio puro si ottiene con il metodo dello ioduro. I metodi per ottenere l'afnio metallico sono gli stessi dello zirconio..
APPLICAZIONE.
I composti di afnio fondono a temperature superiori al punto di fusione dell'afnio metallico. Ad esempio, l'ossido di afnio fonde a una temperatura di 2800°C, il boruro di afnio - a 3250°C, il nitruro di afnio - a 3310°C, il carburo di afnio - a 3890°C. Pertanto, questi composti, e in particolare il nitruro di afnio, costituiscono la base di leghe resistenti al calore, refrattari ad alta temperatura. Questi composti costituiscono anche la base di materiali solidi, leghe radio ed elettriche per la fabbricazione di materiali per bolometri, resistori, catodi termici e lampade fluorescenti. Le stesse proprietà consentono di utilizzare l'afnio ei suoi composti per la fabbricazione di filamenti nelle lampade elettriche.
Non meno importante fu l'impiego dell'afnio, insieme allo zirconio, nei reattori nucleari. Lo zirconio puro passa liberamente i neutroni, l'afnio li ritarda. Pertanto, l'uso congiunto, per la fabbricazione di barre con combustibile nucleare, è una simbiosi riuscita: zirconio come "rivestimento" per barre con combustibile nucleare, afnio come moderatore e assorbitore di neutroni.
L'afnio, come lo zirconio, viene utilizzato nella costruzione di apparecchiature chimiche come materiale resistente alla corrosione.
L'afnio viene utilizzato per produrre alcuni materiali alcalini e alcalino terrosi, reagendo con essi, spostandoli dai loro ossidi.
Gli ossidi di afnio sono utilizzati nell'industria del vetro e della ceramica, nella produzione di materiali refrattari
Rispetto allo zirconio, che ha le stesse proprietà dell'afnio, viene utilizzato molto meno frequentemente rispetto allo zirconio a causa del suo costo elevato.
J/(Kmol)
esagonale
UN=3,196 nm; C=5,051nm
(300 K) 23,0 W/(m·K)
| 72 | |
| 4f 14 5d 2 6s 2 | |
Afnio- un elemento chimico del 4 ° gruppo della forma a lungo periodo del sistema periodico di D. I. Mendeleev (secondo la forma abbreviata del sistema periodico - un sottogruppo laterale del gruppo IV), il sesto periodo, con numero atomico 72. Esso è designato dal simbolo Hf (lat. Hafnium). Una sostanza semplice è un metallo bianco-argenteo refrattario pesante.
Storia della scoperta e origine del nome
L'afnio è stato cercato tra gli elementi delle terre rare, poiché la struttura del 6 ° periodo del sistema D. I. Mendeleev non è stata chiarita. Nel 1911, il chimico francese J. Urbain annunciò la scoperta di un nuovo elemento, che chiamò Celtium. In realtà ottenne una miscela composta da itterbio, lutezio e una piccola quantità di afnio. E solo dopo che N. Bohr, sulla base di calcoli di meccanica quantistica, ha dimostrato che l'ultimo elemento delle terre rare è l'elemento numero 71, è diventato chiaro che l'afnio è un analogo dello zirconio.
Sulla base delle scoperte di Bohr, che ne predisse le proprietà e la valenza, nel 1923 Dirk Coster e György de Hevesy analizzarono sistematicamente gli zirconi norvegesi e della Groenlandia mediante spettroscopia a raggi X. La coincidenza delle righe dei raggi X dei residui dopo la lisciviazione dello zircone con soluzioni acide bollenti con quelle calcolate secondo la legge di Moseley per il 72° elemento ha permesso ai ricercatori di annunciare la scoperta dell'elemento, che hanno chiamato afnio in onore della città dove il è stata fatta la scoperta (lat. afnia Nome latino di Copenaghen. La disputa sulla priorità tra J. Urbain, N. Coster e D. Hevesy, iniziata dopo, è continuata a lungo. Nel 1949 il nome dell'elemento "afnio" fu approvato dalla Commissione Internazionale e accettato ovunque.
Ricevuta
Il contenuto medio di afnio nella crosta terrestre è di circa 4 g/t. A causa dell'assenza dei propri minerali nell'afnio e della sua costante associazione con lo zirconio, si ottiene dalla lavorazione dei minerali di zirconio, dove è contenuto in una quantità del 2,5% in peso di zirconio (lo zirconio contiene il 4% di HfO 2, baddeleyite - 4 -6% HfO2). Nel mondo vengono estratte in media circa 70 tonnellate di afnio all'anno e il volume della sua produzione è proporzionale al volume della produzione di zirconio. Una caratteristica interessante del minerale di scandio è la tortveitite: contiene molto più afnio che zirconio, e questa circostanza è molto importante quando si trasforma la tortveitite in scandio e si concentra l'afnio da essa.
Risorse mondiali di afnio
I prezzi dell'afnio 99% nel 2007 erano in media di $ 780 al chilogrammo (secondo infogeo.ru)
Le risorse mondiali di afnio in termini di biossido di afnio superano di poco 1 milione di tonnellate. La struttura di distribuzione di queste risorse è approssimativamente la seguente:
- Australia - più di 630 mila tonnellate,
- Sud Africa - quasi 287 mila tonnellate,
- USA - poco più di 105 mila tonnellate,
- India - circa 70 mila tonnellate,
- Brasile - 9,88 mila tonnellate.
La stragrande maggioranza della base di materie prime dell'afnio nei paesi stranieri è rappresentata dallo zircone dei placer marini costieri.
Proprietà fisiche
L'afnio è un metallo brillante, bianco-argenteo, duro e refrattario. In uno stato finemente disperso, ha un colore grigio scuro, quasi nero; opaco . Densità in condizioni normali - 13,31 g / cm 3. Il punto di fusione è 2506 (2233 °C), bolle a 4876 (4603 °C).
Proprietà chimiche
Il miglior solvente per l'afnio è l'acido fluoridrico (HF) o una miscela di acido fluoridrico e nitrico e acqua regia.
Ad alte temperature (oltre 1000) l'afnio si ossida nell'aria e brucia nell'ossigeno. Reagisce con gli alogeni. Simile al vetro nella resistenza agli acidi. Proprio come lo zirconio, ha proprietà idrofobiche (non bagnate dall'acqua).
I composti chimici più importanti
Composti bivalenti di afnio
- HfBr 2, dibromuro di afnio è un solido nero che si infiamma spontaneamente all'aria. Si decompone a 400 °C in afnio e tetrabromuro di afnio. Ottenuto per sproporzione di tribromuro di afnio sotto vuoto con riscaldamento.
Composti di afnio trivalente
- HfBr 3 , tribromuro di afnio è un solido nero-blu. Sproporzionato a 400 °C rispetto al dibromuro e al tetrabromuro di afnio. Ottenuto dalla riduzione del tetrabromuro di afnio mediante riscaldamento in atmosfera di idrogeno o con alluminio metallico.
Composti di afnio tetravalente
- HfO 2 , biossido di afnio - cristalli monoclini incolori (densità - 9,98 g / cm³) o cristalli tetragonali incolori (densità - 10,47 g / cm³). Questi ultimi hanno T pf 2900 °C, poco solubile in acqua, diamagnetico, più basico di ZrO 2 e con proprietà catalitiche. Ottenuto riscaldando afnio metallico in ossigeno o calcinando idrossido di afnio, diossalato, disolfato di afnio.
- Hf (OH) 4, idrossido di afnio - un precipitato bianco che si dissolve con l'aggiunta di alcali e perossido di idrogeno per formare perosso-afniati. Si ottiene per idrolisi profonda di sali di afnio tetravalente quando riscaldato o per trattamento di soluzioni di sali di afnio (IV) con alcali.
- HfF 4 , tetrafluoruro di afnio - cristalli incolori. T pl 1025 ° C, densità - 7,13 g / cm³. Solubile in acqua. Ottenuto per decomposizione termica del composto (NH 4) 2 in corrente di azoto a 300 °C.
- HfCl 4 , tetracloruro di afnio - polvere bianca che sublima a 317 °C. T pi 432 °C. Ottenuto dall'azione del cloro su afnio metallico, carburo di afnio o una miscela di ossido di afnio (II) con carbone di legna.
- HfBr 4 , tetrabromuro di afnio - cristalli incolori. Sublimato a 322°C. T pi 420 °C. Ottenuto dall'azione del vapore di bromo su una miscela di ossido di afnio(II) e carbone riscaldata a 500°C.
- HfI 4 , tetraioduro di afnio - cristalli gialli. Sublima a 427°C e si dissocia termicamente a 1400°C. Ottenuto dall'interazione dell'afnio con lo iodio a 300 °C.
- Hf (HPO 4) 2, fosfato di idrogeno di afnio - un precipitato bianco, solubile in acido solforico e fluoridrico. Ottenuto trattando soluzioni di sali di afnio (IV) con acido fosforico.
Applicazione
Le principali aree di applicazione dell'afnio metallico sono la produzione di leghe per la tecnologia aerospaziale, l'industria nucleare e l'ottica speciale.
- L'ingegneria nucleare sfrutta la capacità dell'afnio di catturare neutroni e le sue applicazioni nell'industria nucleare sono la produzione di barre di controllo, ceramiche speciali e vetro (ossido, carburo, boruro, oxocarburo, disprosio hafnato, litio hafnato). Una caratteristica e un vantaggio dell'afnio diboruro è un piccolissimo degassamento (elio, idrogeno) durante il "burnout" del boro.
- L'ossido di afnio è utilizzato in ottica per la sua stabilità termica (pf 2780 °C) e per l'elevato indice di rifrazione. Un'area significativa del consumo di afnio è la produzione di gradi speciali di vetro per prodotti in fibra ottica, nonché per ottenere prodotti ottici di alta qualità, rivestimenti a specchio, anche per dispositivi per la visione notturna, termocamere. Il fluoruro di afnio ha una portata simile.
- Il carburo e il boruro di afnio (mp. 3250 °C) vengono utilizzati come rivestimenti estremamente resistenti all'usura e nella produzione di leghe superdure. Inoltre, il carburo di afnio è uno dei composti più refrattari (mp 3960 °C) e viene utilizzato per fabbricare ugelli di razzi spaziali e alcuni elementi strutturali di motori a reazione nucleari in fase gassosa.
- L'afnio si distingue per una funzione di lavoro elettronico relativamente bassa (3,53 eV), e quindi viene utilizzato per realizzare catodi per tubi radio ad alta potenza e cannoni elettronici. Allo stesso tempo, questa qualità, unita all'elevato punto di fusione, consente di utilizzare l'afnio per la produzione di elettrodi per la saldatura dei metalli in argon, e soprattutto di elettrodi (catodi) per la saldatura dell'acciaio dolce in anidride carbonica. La stabilità di tali elettrodi nell'anidride carbonica è più di 3,7 volte superiore a quella degli elettrodi di tungsteno. L'afnato di bario è anche usato come catodi efficienti con bassa funzione di lavoro.
- Il carburo di afnio sotto forma di un prodotto ceramico finemente poroso può fungere da collettore di elettroni estremamente efficiente, a condizione che il vapore di cesio-133 evapori dalla sua superficie nel vuoto, in questo caso la funzione di lavoro degli elettroni diminuisce a meno di 0,1-0,12 eV , e questo effetto può essere utilizzato per creare generatori elettrici termoionici altamente efficienti e parti di potenti motori ionici.
- A base di afnio e diboruro di nichel, è stato sviluppato ed è stato a lungo utilizzato un rivestimento composito altamente resistente all'usura e duro.
- Le leghe di tantalio-tungsteno-afnio sono le migliori leghe per l'erogazione di carburante nei motori a razzo nucleare in fase gassosa.
- Le leghe di titanio legate con afnio sono utilizzate nella costruzione navale (produzione di parti di motori marini) e la lega di nichel con afnio non solo ne aumenta la resistenza e la resistenza alla corrosione, ma migliora anche notevolmente la saldabilità e la resistenza delle saldature.
- Carburo di tantalio afnio. L'aggiunta di afnio al tantalio ne aumenta notevolmente la resistenza all'ossidazione dell'aria (resistenza al calore) per la formazione di una pellicola densa e impermeabile di ossidi complessi sulla superficie e, soprattutto, questa pellicola di ossido è molto resistente agli sbalzi termici (termici shock). Queste proprietà hanno permesso di creare leghe molto importanti per la tecnologia missilistica (ugelli, timoni a gas). Una delle migliori leghe di afnio e tantalio per ugelli di razzi contiene fino al 20% di afnio. Si noti inoltre il grande effetto economico dell'utilizzo della lega afnio-tantalio per la produzione di elettrodi per il taglio di metalli aria-plasma e ossigeno-fiamma. L'esperienza nell'utilizzo di una tale lega (afnio - 77%, tantalio - 20%, tungsteno - 2%, argento - 0,5%, cesio - 0,1%, cromo - 0,4%) ha mostrato una durata 9 volte maggiore rispetto all'afnio puro .
- Legare con l'afnio rafforza nettamente molte leghe di cobalto, che sono molto importanti nella costruzione di turbine, nell'industria petrolifera, chimica e alimentare.
- L'afnio è utilizzato in alcune leghe per magneti permanenti per impieghi gravosi a base di terre rare (in particolare a base di terbio e samario).
- Una lega di carburo di afnio (HfC, 20%) e carburo di tantalio (TaC, 80%) è la lega più refrattaria (p.f. 4216 °C). Inoltre, vi sono indicazioni separate che quando si lega questa lega con una piccola quantità di carburo di titanio, il punto di fusione può essere aumentato di altri 180 gradi.
- Aggiungendo l'1% di afnio all'alluminio, si ottengono leghe di alluminio per impieghi gravosi con una granulometria metallica di 40-50 nm. Ciò non solo rafforza la lega, ma raggiunge anche un significativo allungamento relativo e aumenta la resistenza ultima a taglio e torsione, oltre a migliorare la resistenza alle vibrazioni.
- I dielettrici ad alta permittività basati sull'ossido di afnio sostituiranno il tradizionale ossido di silicio nella microelettronica nel prossimo decennio, consentendo di ottenere densità di elementi molto più elevate nei chip. Dal 2007, il biossido di afnio è stato utilizzato nei processori Intel Penryn a 45 nm. Anche il siliciuro di afnio è usato come dielettrico ad alta permittività in elettronica. Le leghe di afnio e scandio sono utilizzate in microelettronica per ottenere film resistivi con proprietà speciali.
- L'afnio viene utilizzato per produrre specchi a raggi X multistrato di alta qualità.
Aree di applicazione promettenti
| Sistema periodico di elementi chimici di D. I. Mendeleev | ||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| HF | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| Uhm | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Un estratto che caratterizza Hafnium
Era la stessa che la conosceva quasi da bambina e poi sposa del principe Andrej. Un bagliore allegro e indagatore brillava nei suoi occhi; c'era un'espressione affettuosa e stranamente maliziosa sul suo viso.Pierre pranzò e sarebbe rimasto fuori tutta la sera; ma la principessa Mary stava andando ai Vespri e Pierre partì con loro.
Il giorno dopo, Pierre arrivò presto, cenò e rimase seduto tutta la sera. Nonostante il fatto che la principessa Mary e Natasha fossero ovviamente felici di avere un ospite; nonostante tutto l'interesse per la vita di Pierre fosse ormai concentrato in quella casa, a sera avevano parlato di tutto, e la conversazione passava incessantemente da un argomento insignificante all'altro e veniva spesso interrotta. Quella sera Pierre si alzò così tardi che la Principessa Mary e Natasha si guardarono, ovviamente aspettandosi che se ne andasse presto. Pierre ha visto questo e non poteva andarsene. È diventato difficile per lui, imbarazzante, ma ha continuato a sedersi, perché non poteva alzarsi e andarsene.
La principessa Mary, non prevedendo la fine, si alzò per prima e, lamentandosi di un'emicrania, iniziò a salutarla.
- Quindi domani vai a Pietroburgo? Ok disse.
"No, non ci vado", disse Pierre in fretta, sorpreso e come offeso. - No, a Pietroburgo? Domani; Semplicemente non dico addio. Chiamerò commissioni ", ha detto, in piedi di fronte alla principessa Marya, arrossendo e senza andarsene.
Natasha gli diede la mano e se ne andò. La principessa Mary, al contrario, invece di andarsene, si lasciò cadere su una poltrona e, con il suo sguardo radioso e profondo, guardò Pierre con severità e attenzione. La stanchezza che aveva ovviamente mostrato prima era completamente scomparsa ora. Sospirò pesantemente ea lungo, come se si stesse preparando per una lunga conversazione.
Tutto l'imbarazzo e l'imbarazzo di Pierre, quando Natasha è stata rimossa, è scomparso all'istante ed è stato sostituito da un'animazione eccitata. Spostò rapidamente la sedia molto vicino alla principessa Marya.
"Sì, volevo dirtelo", disse, rispondendo, come a parole, nel suo sguardo. “Principessa, aiutami. Cosa dovrei fare? Posso sperare? Principessa, amica mia, ascoltami. Io so tutto. So che non ne valgo la pena; So che è impossibile parlarne ora. Ma io voglio essere suo fratello. No, non voglio... non posso...
Si fermò e si strofinò il viso e gli occhi con le mani.
"Bene, eccolo qui", ha continuato, apparentemente facendo uno sforzo su se stesso per parlare in modo coerente. Non so da quando la amo. Ma l'ho amata da sola, sola in tutta la mia vita, e la amo così tanto che non riesco a immaginare la vita senza di lei. Ora non oso chiederle la mano; ma il pensiero che forse lei potrebbe essere mia e che avrei perso questa occasione... opportunità... è terribile. Dimmi, posso sperare? Dimmi cosa devo fare? Cara principessa", disse, dopo una pausa e dopo averle toccato la mano, visto che lei non rispondeva.
"Sto pensando a quello che mi hai detto", rispose la Principessa Mary. "Ti dirò cosa. Hai ragione, cosa dirle ora dell'amore ... - La principessa si fermò. Avrebbe voluto dire: ormai le è impossibile parlare d'amore; ma si fermò, perché per il terzo giorno vide da Natasha improvvisamente cambiata che non solo Natasha non si sarebbe offesa se Pierre le avesse espresso il suo amore, ma che lei voleva solo questo.
"È impossibile dirglielo adesso", disse comunque la principessa Marya.
“Ma cosa devo fare?
"Dammelo", disse la principessa Mary. - Lo so…
Pierre guardò negli occhi la principessa Mary.
«Bene, bene...» disse.
"So che ama ... ti amerà", si corresse la Principessa Mary.
Prima che avesse il tempo di dire queste parole, Pierre balzò in piedi e, con una faccia spaventata, afferrò la principessa Mary per mano.
- Perché pensi? Pensi che io possa sperare? Si pensa?!
"Sì, penso di sì", disse la principessa Mary, sorridendo. - Scrivi ai tuoi genitori. E affidami. Glielo dirò quando posso. Lo spero. E il mio cuore sente che lo sarà.
- No, non può essere! Come sono felice! Ma non può essere... Come sono felice! No, non può essere! - disse Pierre, baciando le mani della principessa Mary.
- Vai a San Pietroburgo; è meglio. Ti scriverò, disse.
- A Pietroburgo? Guidare? Ok, sì, andiamo. Ma domani posso venire da te?
Il giorno dopo, Pierre è venuto a salutarci. Natasha era meno vivace che ai vecchi tempi; ma quel giorno, a volte guardandola negli occhi, Pierre sentiva che stava scomparendo, che né lui né lei esistevano più, ma c'era una sensazione di felicità. "Veramente? No, non può essere», si diceva a ogni suo sguardo, gesto, parola che gli riempiva l'anima di gioia.
Quando, salutandola, le prese la mano magra e magra, involontariamente la tenne ancora un po' tra le sue.
“È possibile che questa mano, questo viso, questi occhi, tutto questo tesoro di fascino femminile, a me estraneo, sarà tutto mio per sempre, familiare, uguale a me stesso? No, è impossibile!.."
"Addio, conte", gli disse ad alta voce. "Ti aspetterò molto", aggiunse in un sussurro.
E queste semplici parole, lo sguardo e l'espressione del volto che le hanno accompagnate, per due mesi, sono stati oggetto di inesauribili ricordi, spiegazioni e sogni felici di Pierre. “Ti aspetterò moltissimo ... Sì, sì, come ha detto? Sì, ti aspetterò. Ah, come sono felice! Cos'è, quanto sono felice! si disse Pierre.
Nell'anima di Pierre ora non è successo niente di simile a quello che è successo in lei in circostanze simili durante il suo corteggiamento con Helen.
Non ha ripetuto, come allora, con dolorosa vergogna, le parole che aveva detto, non si è detto: “Ah, perché non ho detto questo, e perché, perché ho detto “je vous aime” allora? " [Ti amo] Adesso, invece, ripeteva ogni sua parola, la sua, nella sua immaginazione con tutti i dettagli del suo viso, sorriso, e non voleva sottrarre o aggiungere nulla: voleva solo ripetere. Non c'erano dubbi ora se ciò che aveva fatto fosse buono o cattivo, non c'era ombra ora. Solo un terribile dubbio a volte gli attraversava la mente. È tutto in un sogno? La principessa Mary aveva torto? Sono troppo orgoglioso e arrogante? Credo; e all'improvviso, come dovrebbe accadere, la principessa Marya glielo dirà, e lei sorriderà e risponderà: “Che strano! Aveva ragione, torto. Non sa che lui è un uomo, solo un uomo, e io?.. Sono completamente diverso, superiore.
Solo questo dubbio veniva spesso a Pierre. Nemmeno lui ha fatto progetti. Gli sembrava una felicità così incredibilmente imminente che non appena ciò accadeva, nulla poteva essere più lontano. Tutto è finito.
La follia gioiosa e inaspettata, per la quale Pierre si considerava incapace, si impossessò di lui. Tutto il senso della vita, non solo per lui, ma per il mondo intero, gli sembrava consistere solo nel suo amore e nella possibilità del suo amore per lui. A volte tutte le persone gli sembravano impegnate con una sola cosa: la sua felicità futura. A volte gli sembrava che si rallegrassero tutti allo stesso modo di lui stesso, e cercassero solo di nascondere questa gioia, fingendo di occuparsi di altri interessi. In ogni parola e movimento vedeva tracce della sua felicità. Spesso sorprendeva le persone che lo incontravano con il suo consenso significativo e segreto, gli sguardi felici e i sorrisi. Ma quando si è reso conto che le persone potrebbero non sapere della sua felicità, si è sentito dispiaciuto per loro con tutto il cuore e ha sentito il desiderio di spiegare loro in qualche modo che tutto ciò che stavano facendo era una totale assurdità e sciocchezze non degne di attenzione.
Quando gli veniva offerto di servire, o quando si discuteva di alcuni affari generali di stato e di guerra, supponendo che la felicità di tutte le persone dipendesse da questo o quel risultato di un tale evento, ascoltava con un sorriso mite e di cordoglio e sorprendeva le persone che gli parlò con le sue strane osservazioni. Ma sia quelle persone che a Pierre sembravano capire il vero significato della vita, cioè i suoi sentimenti, sia quelle persone sfortunate che ovviamente non lo capivano - tutte le persone in questo periodo di tempo gli sembravano in una luce così brillante del sentendosi risplendere in lui che senza il minimo sforzo, subito, incontrando qualsiasi persona, vedeva in lui tutto ciò che era buono e degno di amore.
Esaminando gli affari e le carte della moglie morta, non aveva alcun sentimento per la sua memoria, tranne il peccato che lei non conoscesse la felicità che conosceva ora. Il principe Vasily, ora particolarmente orgoglioso di aver ricevuto un nuovo posto e una stella, gli sembrava un vecchio commovente, gentile e pietoso.
Pierre spesso in seguito ricordò questo periodo di felice follia. Tutti i giudizi che ha dato a se stesso su persone e circostanze durante questo periodo di tempo sono rimasti veri per lui per sempre. Non solo non rinunciò successivamente a queste opinioni su persone e cose, ma, al contrario, nei dubbi e nelle contraddizioni interne, ricorse alla visione che aveva in quel momento di follia, e questa visione si rivelò sempre corretta.
“Forse”, pensò, “allora mi sembrava strano e ridicolo; ma allora non ero così pazzo come sembravo. Al contrario, allora ero più intelligente e perspicace che mai, e capivo tutto ciò che vale la pena capire nella vita, perché ... ero felice.
La follia di Pierre consisteva nel fatto che non aspettava, come prima, ragioni personali, che chiamava le virtù delle persone, per amarle, e l'amore traboccava dal suo cuore, e lui, amando le persone senza motivo, trovava senza dubbio ragioni per le quali valeva la pena amarle.
Da quella prima sera, quando Natasha, dopo la partenza di Pierre, con un sorriso gioiosamente beffardo, disse alla principessa Marya che era decisamente, beh, decisamente dal bagno, e una redingote e un taglio di capelli corto, da quel momento qualcosa di nascosto e sconosciuto per lei, ma irresistibile si è svegliata nell'anima di Natasha
Tutto: viso, andatura, aspetto, voce - tutto è cambiato improvvisamente in lei. Inaspettato per se stessa: il potere della vita, le speranze di felicità sono emerse e hanno chiesto soddisfazione. Fin dalla prima sera, Natasha sembrava aver dimenticato tutto quello che le era successo. Da allora non si è mai lamentata della sua situazione, non ha detto una sola parola sul passato e non ha più avuto paura di fare progetti allegri per il futuro. Parlava poco di Pierre, ma quando la principessa Mary lo menzionò, un bagliore spento da tempo si illuminò nei suoi occhi e le sue labbra si incresparono in uno strano sorriso.
Il cambiamento avvenuto in Natasha all'inizio ha sorpreso la principessa Mary; ma quando ne comprese il significato, questo cambiamento la sconvolse. "È possibile che amasse così poco suo fratello da poterlo dimenticare così presto", pensò la Principessa Mary, quando rifletté da sola sul cambiamento avvenuto. Ma quando era con Natasha, non si arrabbiava con lei e non la rimproverava. Il potere risvegliato della vita, che ha afferrato Natasha, era ovviamente così inarrestabile, così inaspettato per se stessa, che la principessa Mary, in presenza di Natasha, sentiva di non avere il diritto di rimproverarla nemmeno nella sua anima.
Natasha si è arresa al nuovo sentimento con tale pienezza e sincerità che non ha cercato di nascondere il fatto che ora non era triste, ma gioiosa e allegra.
Quando, dopo una spiegazione notturna con Pierre, la Principessa Mary tornò nella sua stanza, Natasha la incontrò sulla soglia.
- Egli ha detto? SÌ? Egli ha detto? ripeté. Sia gioioso che allo stesso tempo patetico, chiedendo perdono per la sua gioia, l'espressione si fermò sul viso di Natasha.
“Volevo ascoltare alla porta; ma sapevo cosa mi avresti detto.
Non importa quanto comprensibile, non importa quanto toccante fosse per la principessa Marya lo sguardo con cui Natasha la guardava; non importa quanto fosse dispiaciuta di vedere la sua eccitazione; ma le parole di Natasha nel primo minuto hanno offeso la principessa Marya. Ricordava suo fratello, il suo amore.
“Ma cosa fare! non può fare altrimenti", pensò la principessa Marya; e con una faccia triste e un po 'severa trasmise a Natasha tutto ciò che Pierre le aveva detto. Sentendo che sarebbe andato a Pietroburgo, Natasha rimase sbalordita.
- A Pietroburgo? ripeté, come se non capisse. Ma, scrutando l'espressione triste sul viso della Principessa Mary, intuì il motivo della sua tristezza e improvvisamente scoppiò in lacrime. "Marie", disse, "insegnami cosa fare". Ho paura di essere stupido. Quello che dici, lo farò; insegnami...
- Tu lo ami?
"Sì", sussurrò Natasha.
- Per cosa stai piangendo? Sono felice per te", disse la principessa Marya, perdonando la gioia di Natasha per quelle lacrime.
“Non sarà presto. Pensa che felicità sarà quando io sarò sua moglie e tu sposerai Nicolas.
“Natasha, ti ho chiesto di non parlarne. Parleremo di te.
Rimasero in silenzio.
- Ma perché andare a Pietroburgo! - disse all'improvviso Natasha, e lei stessa si affrettò a rispondere: - No, no, è necessario ... Sì, Marie? Quindi hai bisogno...
Sono passati sette anni dal dodicesimo anno. L'agitato mare storico dell'Europa si è placato sulle sue coste. Sembrava tranquillo; ma le forze misteriose che muovono l'umanità (misteriose perché ci sono sconosciute le leggi che regolano il loro movimento) hanno continuato la loro azione.
Nonostante il fatto che la superficie del mare storico sembrasse immobile, l'umanità si muoveva continuamente come il movimento del tempo. Vari gruppi di grinfie umane si formarono e si disintegrarono; si preparavano le ragioni della formazione e della disgregazione degli stati, si preparavano i movimenti dei popoli.
Il mare storico, a differenza di prima, era diretto da raffiche da una costa all'altra: ribolliva nelle profondità. I personaggi storici, non come prima, venivano trasportati a ondate da una costa all'altra; ora sembravano girare in cerchio in un punto. Personaggi storici, che prima a capo delle truppe riflettevano il movimento delle masse con gli ordini di guerre, campagne, battaglie, ora riflettevano il movimento ribollente con considerazioni politiche e diplomatiche, leggi, trattati ...
Gli storici chiamano questa attività delle persone storiche reazione.
Descrivendo le attività di questi personaggi storici, che, a loro avviso, furono la causa di quella che chiamano reazione, gli storici li condannano severamente. Tutti i personaggi illustri di quel tempo, da Alessandro e Napoleone a mme Stael, Photius, Schelling, Fichte, Chateaubriand, ecc., sono sottoposti al loro severo giudizio e sono giustificati o condannati, a seconda che abbiano contribuito al progresso o alla reazione.
In Russia, secondo la loro descrizione, durante questo periodo di tempo ebbe luogo anche una reazione, e il principale colpevole di questa reazione fu Alessandro I - lo stesso Alessandro I, che, secondo le loro stesse descrizioni, fu il principale colpevole del liberale imprese del suo regno e la salvezza della Russia.
Nella vera letteratura russa, da scolaro a dotto storico, non c'è persona che non getterebbe la sua pietra contro Alessandro I per le sue azioni sbagliate durante questo periodo del suo regno.
“Avrebbe dovuto fare questo e quello. In questo caso ha fatto bene, in questo male. Si comportò bene all'inizio del suo regno e durante il dodicesimo anno; ma ha agito male, dando una costituzione alla Polonia, creando una Santa Alleanza, dando potere ad Arakcheev, incoraggiando Golitsyn e il misticismo, quindi incoraggiando Shishkov e Photius. Ha fatto male, essendo impegnato nella parte anteriore dell'esercito; ha agito male, cassierando il reggimento Semyonovsky, ecc.
Bisognerebbe compilare dieci fogli per elencare tutti i rimproveri che gli fanno gli storici sulla base della conoscenza del bene dell'umanità che possiedono.
Cosa significano queste accuse?
Le stesse azioni per le quali gli storici approvano Alessandro I - come: le iniziative liberali del regno, la lotta con Napoleone, la fermezza da lui mostrata nel 12° anno e la campagna del 13° anno, non derivano dallo stesso fonti - le condizioni di sangue , educazione, vita, che hanno reso la personalità di Alessandro quella che era - da cui derivano quelle azioni, per le quali gli storici lo incolpano, come: la Santa Alleanza, la restaurazione della Polonia, la reazione degli anni '20 ?
Qual è l'essenza di queste accuse?
Nel fatto che una persona storica come Alessandro I è, una persona che si trovava al più alto livello possibile di potere umano, come se fosse al centro della luce accecante di tutti i raggi storici che si concentrano su di lui; una persona soggetta a quelle influenze più forti nel mondo dell'intrigo, dell'inganno, dell'adulazione, dell'autoillusione, che sono inseparabili dal potere; una persona che ha sentito su di sé, ogni minuto della sua vita, la responsabilità di tutto ciò che accadeva in Europa, e una persona non inventata, ma che vive, come ogni persona, con le sue abitudini personali, passioni, aspirazioni al bene, alla bellezza, alla verità - quella questa persona , cinquant'anni fa, non solo non era virtuosa (gli storici non lo rimproverano), ma non aveva quelle opinioni sul bene dell'umanità che ha ora un professore, che si occupa di scienza fin dalla giovane età, che è leggere libri, conferenze e copiare questi libri e conferenze in un taccuino.
Ma anche supponendo che Alessandro I si sia sbagliato cinquant'anni fa nella sua visione di ciò che è il bene dei popoli, dobbiamo involontariamente presumere che lo storico che giudica Alessandro, allo stesso modo, dopo un po 'di tempo, risulterà essere ingiusto nella sua visione di ciò che è il bene dell'umanità. Questo presupposto è tanto più naturale e necessario perché, seguendo lo sviluppo della storia, vediamo che ogni anno, con ogni nuovo scrittore, cambia la visione di ciò che è il bene dell'umanità; così che ciò che sembrava buono dieci anni dopo sembra cattivo; e viceversa. Inoltre, allo stesso tempo troviamo nella storia visioni completamente opposte su ciò che era male e ciò che era bene: alcune della costituzione e della Santa Alleanza date alla Polonia sono accreditate, altre rimproverano ad Alessandro.
È impossibile dire dell'attività di Alessandro e Napoleone che sia stata utile o dannosa, perché non si può dire per cosa sia utile e per cosa sia dannosa. Se a qualcuno non piace questa attività, allora non gli piace solo perché non coincide con la sua comprensione limitata di ciò che è buono. Che si tratti della conservazione della casa di mio padre a Mosca nel dodicesimo anno, o della gloria delle truppe russe, o della prosperità di San Pietroburgo e di altre università, o della libertà della Polonia, o del potere della Russia, o dell'equilibrio dell'Europa , o un certo tipo di illuminismo europeo - progresso, devo ammettere che l'attività di ogni personaggio storico aveva, oltre a questi obiettivi, altri obiettivi per me più generali e inaccessibili.
Ma supponiamo che la cosiddetta scienza abbia la possibilità di conciliare tutte le contraddizioni e abbia una misura invariabile del bene e del male per le persone e gli eventi storici.
Supponiamo che Alexander avrebbe potuto fare tutto diversamente. Supponiamo che potesse, per volere di coloro che lo accusano, coloro che professano di conoscere il fine ultimo del movimento dell'umanità, disporre secondo il programma di nazionalità, libertà, uguaglianza e progresso (sembra esserci nessun altro) che i presenti accusatori gli avrebbero dato. Supponiamo che questo programma sarebbe stato possibile e redatto, e che Alexander avrebbe agito secondo esso. Cosa sarebbe successo allora alle attività di tutte quelle persone che si opponevano all'allora direzione del governo - alle attività che, secondo gli storici, sono buone e utili? Questa attività non esisterebbe; non ci sarebbe vita; non ci sarebbe niente.
Se assumiamo che la vita umana possa essere controllata dalla ragione, allora la possibilità della vita sarà distrutta.
Se si presume, come fanno gli storici, che i grandi uomini conducano l'umanità a determinati obiettivi, che sono o la grandezza della Russia o della Francia, o l'equilibrio dell'Europa, o la diffusione delle idee della rivoluzione, o il progresso generale, o qualsiasi altra cosa cioè, è impossibile spiegare i fenomeni della storia senza i concetti di caso e genio.
Elemento chimico forte, duro e refrattario di colore bianco-argento. Per la prima volta, l'afnio metallico come elemento chimico fu scoperto nel 1923 nella capitale danese dai fisici Koster e Khivesi a seguito della lisciviazione dello zirconio metallico con acidi bollenti dal minerale di zirconio norvegese.
Le restanti sostanze chimiche ottenute a seguito dell'elaborazione sono state sottoposte ad un'analisi approfondita e quale analisi ha mostrato che le linee del modello di diffrazione dei raggi X ottenuto coincidevano assolutamente esattamente con i risultati calcolati e attesi per l'allora sconosciuto elemento n. 72, la cui esistenza era stata predetta da Mendeleev. Fu proposto di chiamare il metallo scoperto afnio, attribuito al 4° gruppo e designato nel sistema periodico dal simbolo Hf.
Studi più dettagliati hanno stabilito che questo elemento chimico è sempre presente nei composti di zirconio, ma praticamente non si trova in natura in forma libera. Allo stesso tempo, le proprietà chimiche del metallo scoperto di recente sono completamente identiche alle caratteristiche dell'elemento n. 40 - zirconio.
Nello stesso 1923, gli scienziati riuscirono a isolare per la prima volta l'afnio metallico con una purezza del 99%. Ulteriori sviluppi hanno permesso di trovare diversi metodi per separare afnio e zirconio, ma tutti si sono rivelati insufficientemente efficaci e all'epoca non erano di interesse pratico.
La situazione con la produzione separata di zirconio e afnio iniziò a cambiare con lo sviluppo dell'energia nucleare. Le proprietà fisiche dello zirconio sono in grado di fornire un efficace assorbimento dei neutroni e le impurità dell'afnio riducono questi indicatori di oltre 20 volte. Pertanto, inizialmente, la separazione di questi due elementi chimici è stata effettuata per aumentare la purezza dello zirconio e l'idrossido di afnio era un sottoprodotto del prodotto di scarto e inizialmente non era interessato a produttori e metallurgisti.
Proprietà fisiche dell'elemento
L'afnio refrattario ha un punto di fusione di 2222ºC e un punto di ebollizione di 5400ºC. La sua densità è di 13,31 g/cm 3 . A causa di queste qualità fisiche, l'afnio è ampiamente utilizzato per la produzione di materiali ad alta resistenza e resistenti al calore nella metallurgia, nonché come additivo di lega per la produzione di nuovi materiali forti, termicamente stabili e inossidabili.
Il metallo puro è duttile e può essere sottoposto a lavorazione a caldo ea freddo, è ben saldato e può essere utilizzato per la fabbricazione di strutture, assiemi e parti metalliche particolarmente critiche.
Leghe che utilizzano afnio
In termini di aspetto e resistenza alla corrosione, le leghe metalliche di afnio e zirconio non sono inferiori nelle loro proprietà all'argento, ma sono molto più economiche di esso. A causa di ciò, il materiale ha ricevuto un'applicazione abbastanza ampia nell'ingegneria elettrica e nell'elettronica.
L'uso di tali leghe e composti per la fabbricazione di attrezzature per la saldatura e il taglio dei metalli aumenta notevolmente la durata e migliora la qualità della lavorazione del pezzo.
Il titanio legato all'afnio e le sue leghe vengono utilizzate per la fabbricazione di componenti critici dei motori marini, ottenendo saldature di alta qualità e migliorando la resistenza alla corrosione dei metalli. Con l'aggiunta di solo l'1% di questo metallo all'alluminio si possono ottenere leghe leggere e molto resistenti.
L'afnio viene utilizzato per creare magneti permanenti per impieghi gravosi basati su materiali di terre rare. Viene utilizzato per la produzione di materiali a specchio multistrato di alta qualità per esigenze tecniche e ricerca scientifica.
Oggi sono in corso sviluppi sull'utilizzo dell'afnio per la produzione di batterie per impieghi gravosi che saranno in grado di sostituire 2-3 tonnellate di benzina per ogni chilogrammo di peso di una fonte di energia elettrica.
Area di applicazione
A metà del XX secolo, sono stati identificati sei isotopi esistenti per l'afnio, ognuno dei quali ha la propria capacità di assorbire le radiazioni. Questo elemento chimico sta iniziando ad essere utilizzato per la fabbricazione di aste assorbitrici durante il funzionamento dei reattori nucleari. Sono state scoperte anche altre proprietà utili di questo metallo. Di conseguenza, la produzione di afnio è passata da 40 kg/anno a 60 tonnellate in 10 anni.
Il 72° elemento chimico ha un'elevata resistenza meccanica, resistenza al calore e una serie di altre utili proprietà. Pertanto, oltre all'energia nucleare, l'afnio viene utilizzato per;
- produzione di leghe particolarmente forti e resistenti al calore in metallurgia;
- produzione di microcircuiti e dispositivi elettronici;
- nella produzione di tubi a raggi X e televisivi;
- applicazione di rivestimenti protettivi contro la corrosione;
- produzione di elettrodi in lampade ad incandescenza;
- una lega di afnio con tantalio viene utilizzata nella tecnologia missilistica;
- nella produzione chimica, come metallo resistente agli acidi, agli alcali e ad altre sostanze chimicamente attive.
L'elevata resistenza e densità del materiale afnio ha contribuito al suo utilizzo in ottica e aerospaziale. Il 90% dell'elemento chimico n. 72 è utilizzato oggi nell'energia nucleare, per la fabbricazione di elementi di protezione.
Tuttavia, l'alto costo dell'afnio ne limita l'uso diffuso ed è spesso utilizzato come rivestimento protettivo sottile sulla superficie di metalli più economici. L'alto costo di questi metalli è dovuto alla laboriosità della sua produzione, nonché alle riserve relativamente piccole e sparse nella crosta terrestre.
Geografia dell'estrazione di zirconi
Il solito contenuto di biossido di afnio negli zirconi non supera il 2% e solo i depositi più ricchi della Nigeria possono contenere fino al 5% di questo minerale. L'alto contenuto di minerali di zirconio contenenti afnio è caratteristico delle secche marine costiere in vari paesi del mondo e dei sedimenti del fondo dei fiumi. Nella Federazione Russa si stanno sviluppando depositi di zirconi negli Urali nel Khibiny.
I dati statistici sul livello mondiale della produzione riportano volumi di 50-60 tonnellate di afnio metallico e 2,5 tonnellate di zirconio.
Tecnologie per la produzione industriale di afnio
La materia prima per l'ottenimento dell'afnio sono i minerali minerali di zirconio e, innanzitutto, ZrSiO 4 , in cui è presente fino al 2% del metallo, a seconda delle condizioni di produzione, può essere sostituito da atomi di afnio.
Secondo la tecnologia per ottenere afnio e zirconio metallici, i minerali vengono frantumati e mescolati con un materiale contenente carbonio, come la grafite. Successivamente, tale miscela viene immessa in un forno riscaldato a 1800 ° C senza fornire aria di combustione pulita. Allo stesso tempo, afnio e zirconio con polvere di carbonio formano carburi e sono pronti per ulteriori lavorazioni tecniche, ma separatamente.
Quindi i materiali risultanti vengono nuovamente frantumati, caricati in un forno a tino e riscaldati a 500˚C in presenza di cloro gassoso, per formare composti tetracloruro di afnio, zirconio e utilizzarli per ottenere metalli puri come risultato della cristallizzazione frazionata.
Infatti, ad oggi, tutto l'afnio prodotto è il risultato della relativa lavorazione della materia prima per ottenere zirconio puro per fornire tecnologie di reattore nel nucleare. Contemporaneamente vengono lavorati circa 50 kg di zirconio per ottenere 1 kg di afnio. Pertanto, la produzione totale di questi metalli dipende direttamente dal volume dell'estrazione di zirconio.
Il costo dell'afnio nel mercato mondiale
La leadership mondiale nella produzione di afnio oggi è detenuta dalle società americane Western Zirconium e Allegheny Technologies, oltre che dalla francese Cezus. Possono incidere ampiamente sul costo di questo metallo sul mercato mondiale, che oggi si aggira mediamente sui 710 USD/kg.
In Russia, l'afnio può essere acquistato sotto forma di lamiera, filo, bacchetta, getti o polvere. Nella sua forma pura, questo materiale non è ampiamente distribuito e viene spesso utilizzato sotto forma di leghe speciali o composti chimici.
