鉿 (Hf)
原子序數 | 72 | 英文名 | Hafnium |
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所屬分類 | 过渡金属 | 原子量 | 178.486 u |
熔點 | 2233 °C | 沸點 | 4603 °C |
能級 | 2, 8, 18, 32, 10, 2 | 電負性 | 1.3 |
電子親和能 | 0 kJ/mol | 半徑(計算法) | 208 pm |
電離能 |
第1电离能: 658.5 kJ/mol
第2电离能: 1440 kJ/mol
第3电离能: 2250 kJ/mol
第4电离能: 3216 kJ/mol
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密度(常規) | 13310 kg/m³ | 硬度(布式) | 1700 MPa |
體積模量 | 110 GPa | 導熱率 | 23 W/mK |
宇宙存量百分比 | 7.0E-8 % |
鉿,作為一種化學元素,其原子序為40,化學符號為Hf,屬於金屬元素家族,呈現典型的銀白色光澤。 鉿的物理性質顯著,擁有較高的熔點和沸點,密度較大,同時具備優良的導熱和導電性能。 在化學性質方面,鉿表現出相對較高的穩定性,能夠抵抗多種腐蝕性介質的侵蝕。 在實際應用中,鉿因其獨特的性質而發揮了重要作用。 在核工業領域,鉿因其卓越的耐高溫和耐輻射性能而被廣泛用於製造核反應器的結構材料。 此外,鉿合金憑藉著高強度和優異的耐腐蝕性,成為了航空和太空船零件的理想選擇。 不僅如此,鉿還在催化領域發揮作用,促進某些化學反應的進行。 它也適用於電子設備製造,以及特殊光學玻璃和陶瓷材料的合成。 從製備角度來看,鉿主要來自鈾礦石中富含的鉿礦,經過一系列複雜的提煉過程,如酸浸、溶劑萃取等技術手段,實現從礦石中有效提取鉿元素。 得到純鉿後,可透過電解或氣相還原等精密純化技術提高其純度。 對於安全性問題,鉿元素本身對人類的毒性較低,但其化合物在高濃度狀態下可能對呼吸系統和皮膚造成刺激。 在處理鉿及其化合物時,操作人員需要特別注意防範,確保工作環境具備良好通風條件,並採用必要的個人防護裝備,避免吸入粉塵及直接接觸皮膚。 同時,在處理鉿相關的廢棄物時,必須嚴格遵守環境保護法規,實施安全、妥善的處理和處置措施。
標準原子質量 | 178.49(2) |
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電子排布 | [Xe] 4f14 5d2 6s2 2, 8, 18, 32, 10, 2 |
預測 | 德米特里·門捷列夫(1869年) |
物態 | 固體 |
密度 | (接近室溫) 13.31 g·cm−3 |
熔化熱 | 27.2 kJ·mol−1 |
汽化熱 | 648 kJ·mol−1 |
比熱容 | 25.73 J·mol−1·K−1 |
氧化態 | 4, 3, 2, 1, −2 ((兩性)) |
電負性 | 1.3(鮑林標度) |
原子半徑 | 159 pm |
共價半徑 | 175±10 pm |
晶體結構 | 六方密堆積 |
磁序 | 順磁性 |
電阻率 | (20 °C)331 nΩ·m |
膨脹系數 | (25 °C)5.9 µm·m−1·K−1 |
聲速(細棒) | (20 °C)3010 m·s−1 |
楊氏模量 | 78 GPa |
剪切模量 | 30 GPa |
體積模量 | 110 GPa |
泊松比 | 0.37 |
莫氏硬度 | 5.5 |
維氏硬度 | 1520–2060 MPa |
布氏硬度 | 1450–2100 MPa |
CAS號 | 7440-58-6 |
元素清單
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