Orbita . U Z

Ilm-fan fazosi uzra

  • Shrift o'lchamini kattalashtirish
  • Odatiy shrift o'lchami
  • Shrift o'lchamini kichiklashtirish

Gafniy

E-mail Chop etish PDF
Maqola Reytingi: / 3
Juda yomon!A'lo! 

Gafniy

Gafniy - Mendeleyev kimyoviy elementlar davriy jadvalning VI davr IVB guruh elementi. Atom raqami 72. Hf (lotincha Hafnium so‘zidan) formulasi bilan belgilanadi. Oddiy modda shaklidagi gafniy qiyin eriydigan kumush-oq rangdagi metall yarqiroq holida bo‘ladi.

Tarixi va atama etimologiyasi.

Gafniy 1923-yilda kashf etilgan. Mendeleyev davriy jadvalining VI-guruhi tarkibi hali to‘liq ma'lum bo‘lmagan paytlarda gafniyni nodir yer metallari safidan qidirishgan. 1911-yilda fransuz kimyogari Jorj Urben (1872-1938) o‘zining yangi kimyoviy element kashf etgani va uni keltiy deb nomlaganini e'lon qilgan edi. Biroq, keyingi tekshirishlar shuni ko‘rsatdiki, Urben aslida itterbiy, lyutetsiy hamda juda oz miqdorda gafniy elementlari mavjud bo‘lgan aralashma ajratib olgan ekan xolos. Shundan keyin, gafniyni kashf etish borasidagi izlanishar yana davom etdi va bu boradagi izlanishlarga faqatgina Nils Borning kvant mexanikasiga asoslanib keltirgan hisob-kitoblariga ko‘ra, nodir yer metallari orasida oxirgisi - lyutetsiy ekanligi ma'lum bo‘lgachgina oydinlik kiritildi. Ya'ni, Borning hisoblashlari, gafniyni nodir yer metallari orasidan qidirish amaliyotini istisno qilish lozimligini ko‘rsatib bergan edi. Shunga ko‘ra, kimyogarlar gafniy sirkoniyning o‘xshashi ekanini bilib olishdi va izlanishlarni ushbu asosga ko‘ra davom ettirishdi.

 

Borning hisoblashlariga tayangan holda, 1923-yil davomida kimyogarlar Dirk Koster (1889-1950) va Dyord de Xeveshi (1885-1966) Norvegiya va Grenlandiyadan keltirilgan sirkon minerallari (ZrSiO4) tarkibini tizimli ravishda izchillik bilan tekshirib chiqishdi. Bunda olimlar sirkon minerallarini rentgenospektral usul yordamida tahlil qilishgan. Sirkon mineralini qaynayotgan kislota orqali ishqorlardan ajratib olish usuli bilan, olimlar Mozli qonuniga asosan rentgenogrammadagi - chiziqlarning qidirilayotgan element spektriga mos kelishini kuzatishdi va shu orqali gafniyni sof holda ajratib olishga muvaffaq bo‘lishdi. Xeveshi va Kosterning tajribalari Daniya poytaxti - Kopengagenda olib borilgan. Shu sababli ham olimlar o‘zaro kelishib, yangi kashf etilgan kimyoviy element uchun mazkur shaharning qadimiy nomi - Hafnia nomini berishga qaror qilishgan. Ushbu kashfiyot haqida ommaga e'lon qilingan sanadan boshlab, olimlar Xeveshi hamda Koster bilan J.Urben o‘rtasida kashfiyot muallifligi borasida uzoq davom etgan munozara ochilib ketgan edi. Har ikkala taraf kashfiyot uchun mualliflik huquqini o‘ziga berilishini talab qilib turli vaj-dalillar keltirgan. Uzoq davom etgan bahslardan keyin, 1949-yilda Xalqaro Amaliy va Nazariy Kimyo Ittifoqi (IUPAC) tomonidan tuzilgan maxsus Xalqaro Ha'yat, Xeveshi va Koster qayd etgan natijalarni to‘g‘ri ekanligini tan oldi va kimyoviy elementning kashfiyotchisi maqomini ham aynan shu olimlarga biriktirdi. Shunga ko‘ra, 72-element uchun nomni ham Xeveshi va Kosterning taklifiga binoan, Gafniy deb rasman belgilandi.

Tabiatda tarqalganligi.

Gafniyning Yer qobig‘idagi o‘rtacha miqdori har bir tonnada 4 grammni tashkil etadi. Gafniyning sof holdagi minerallari mavjud emas va shu sababli ushbu kimyoviy element odatda sirkoniy elementiga yo‘ldosh tarzida uchraydi. Sayyoramizdagi eng boy gafniy konlari Avstraliya, Janubiy Afrika Respublikasi, AQSH, Hindiston va Braziliya davlatlari hududida joylashgan.

Olinishi.

Gafniy asosan sirkoniy rudalari tarkibidan ajratib olinadi. Har bir tonna sirkoniy rudasida o‘rtacha 2.5% miqdorda gafniy mavjud bo‘ladi. Sirkoniyning ayrim minerallarida gafniyning miqdori 4-6% gacha yetadi. Masalan, sirkon mineralida 4% atrofida HfO2 mavjud bo‘lsa, baddeleit (ZrO2) tarkibida 6% gacha gafniy bo‘ladi. Jahon bo‘yicha har yili 70 tonna atrofida gafniy qazib olinadi. Gafniyning olinish miqdori unga yo‘ldosh bo‘lgan sirkoniyning olinish miqdoriga to‘g‘ridan-to‘g‘ri bog‘liq bo‘lib, ushbu ikki element doimo o‘zaro proporsional ravishda qazib olinadi.

Fizik xossalari.

Gafniy - oq-kumushrang yarqiroq, qattiq va qiyin eriydigan metall. Me'yoriy sharoitlardagi zichligi 13,31 g/sm3, erish harorati 2506 K (2233 °C), qaynash harorati esa 4876 K (4603 °C). Gafniyning noyob tabiiy izotoplaridan biri 174Hf o‘ta past alfa-faollikka ega (yarim yemirilish davri 2·1015 yil).

Gafniy elementi, xuddi germaniy singari, issiqlik sig‘imi borasida anomal g‘alati ko‘rsatkichga ega. Ya'ni, gafniyning issiqlik singdiruvchanligi 60-80 K harorat intervalida keskin ortadi va keyin yana tezkor pasayadi. Bunday anomaliyaga olimlar uzoq yilda mobaynida javob izlab kelishmoqda. Hozirdagi mavjud tushunchalarga ko‘ra, gafniyning issiqlik singdiruvchanligi bo‘yicha bunday anomal ko‘rsatkichlariga, uning kristall panjarasining tebranuvchan (Debayga ko‘ra) va diffuzion (Bolsmanga ko‘ra) issiqlik yutish komponentlari tufaylidir.

Kimyoviy xossalari.

Gafniyning kimyoviy barqarorligi uning yo‘ldoshi - sirkoniynikidan ancha kuchliroqdir. Tantal bilan bir qatorda, gafniy elementni ham nisbatan inert material sanaladi. Chunki uning sirtida yupqa oksid qatlami hosil bo‘ladi va elementning kimyoviy faolligini birmuncha susaytiradi. Gafniyning eng yaxshi erituvchisi ftorovodorod kislotasi (HF), yoki, Ftorovodorod kislotaning azot kislotasi bilan aralashmasi sanaladi. Yetarlicha baland haroratlarda (1000 K va undan yuqori) gafniy havoda oksidlanadi va kislorodda yona boshlaydi. Gafniy galogenlar bilan reaksiyaga kirisha oladi. Uning kislotalarga nisbatan chidamliligi shishaniki bilan o‘xshashdir. Sirkoniy bilan bir qatorda, gafniy ham gidrofob element sanaladi (ya'ni, u suvda namlanmaydi va ho‘l bo‘lmaydi).

Qo‘llanishi.

Gafniyning asosiy qo‘llanish sohalari bu - aerokosmik texnikalar uchun metall qotishmalari ishlab chiqarilishi, atom sanoati, hamda, maxsus optika texnika sanaladi. Gafniyning neytronlarni tutib qolish xossasidan atom texnikasida keng foydalaniladi. Shuningdek atom reaktorlari uchun sterjenlar tayyorlash, maxsus keramika, hamda, gafniy bilan maxsus ishlov berilgan shishalar tayyorlashda gafniydan foydalaniladi. Gafniy diboridi atom sanoatida borning yonishidan turli gazlar (vodorod, geliy) ajralib chiqishini kamaytirish uchun qo‘llaniladi.

Optika sohasida gafniy oksidining baland haroratlarga chidamlilik xossasidan foydalaniladi. Shuningdek, gafniy oksidi bilan ishlov berilgan optik mahsulotlarda nur sindirish ko‘rsatkichi ortadi. Gafniy bilan ishlov berilgan maxsus optik jihozlarda tungi ko‘rish asboblari, teplovizorlar, hamda o‘ta yuqori sifatli maxsus optik texnika tayyorlanadi. Shuning optik tolali kabellar va maxsus shisha oyna yoki, ko‘zgular ishlab chiqarilishida ham gafniydan keng foydalaniladi.

Gafniyning gafniy karbid va gafniy borid singari birikmalari o‘ta qattiq qotishmalar hosil qiladi va maxsus texnika uchun o‘ta qattiq tashqi qoplamalar tayyorlashda qo‘llaniladi. Ushbu birikmalarning erish va qaynash haroratlari ham ancha yuqoriligi sababli (ular 3960 °C da eriydi) ulardan kosmik raketalarning tashqi qoplama detallarini hamda, yadro dvigatellarining ba'zi elementlarini yasashda foydalaniladi.

Gafniy birikmalarining suvga nisbatan chidamliligi (gidrofobiyasi) sababli, gafniyning titan bilan qotishlmalaridan suvosti kemalari hamda, oddiy kemalarning dvigatellarini tayyorlashda keng foydalaniladi. Shuningdek, kema korpusidagi payvandlash choklariga ham gafniy bilan ishlov beriladi.

Shuningdek, terbiy va samariy kabi nodir yer metallari asosidagi o‘ta kuchli doimiy magnitlar tayyorlashda ham gafniy elementidan foydalaniladi. Rentgen apparatlarida qo‘llaniladigan maxsus ko‘p qatlamli ko‘zgular yasalishida ham gafniyning ahamiyati katta bo‘ladi.

Gafniyning ayrim qotishmalaridan mikroelektronikada, xususan, mikroprotsessorlar ishlab chiqarilishida ham foydalaniladi. Masalan, Intel Penryn protsessorlarida gafniy dioksidi qo‘llanilgan.

Gafniy haqida ma'lumotnoma jadval:

Umumiy ma'lumotlar

Nomi

Gafniy;

Formulasi

Hf

Raqami

72, VI davr; 4B-guruh

Atom xossalari

Atom massasi

178.49(2) m.a.b. (g/mol);

Elektron konfiguratsiyasi

[Xe] 4f145d26s2

Atom radiusi

167 pm;

Kimyoviy xossalari

Ion radiusi

(+4e) 78 pm;

Kovalent radiusi

144 pm

Elektrmanfiyligi

1.3 (poling shkalasi bo‘yicha);

Elektrod potensiali

0

Oksidlanish darajasi

4;

Ionizatsiya energiyasi (birinchi elektron)

575,2 kJ/mol; (5,96 eV);

Termodinamik xossalari

Zichligi (m.sh.)

13.31 g/sm3;

Erish harorati

2233 °C, 2506 K;

Qaynash harorati

4603 °C; 4876 K;

Erish issiqligi

25,1 kJ/mol;

Bug‘lanish issiqligi

575 kJ/mol;

Issiqlik o‘tkazuvchanligi

23 Vt/(m·K)

Molyar issiqlik sig‘imi

25,7 kJ/(K·mol);

Molyar hajmi

13.6 mol/sm3; (ya'ni, 22 kg 602 gr)

Struktura panjarasi shakli

Geksagonal;

Panjara parametrlari

a=3,196 c=5,051 Å

c/a nisbati

1.580

 


Bizni ijtimoiy tarmoqlarda ham kuzatib boring:

Feysbukda: https://www.facebook.com/Orbita.Uz/

Tvitterda: @OrbitaUz

Google+ : https://plus.google.com/104225891102513041205/posts/

Telegramdagi kanalimiz: https://telegram.me/OrbitaUz

Yangilаndi: 15.12.2018 23:46  
Maqola yoqdimi? Do'stlaringizga ham tavsiya qiling:

Mulohaza bildiring:


Mahfiy kod
Yangilash

Banner

Orbita.Uz infotekasi

Milliy bayramlarimiz

Yaqin kunlardagi rasmiy bayramlar, kasb bayramlari, muhim tarixiy va xalqaro sanalar.

26 - may - Kimyogarlar kuni


1 - iyun - Xalqaro bolalarni himoya qilish kuni


5 - iyun - Iyd al-Fitr - Ramazon hayiti (Dam olish kuni) (oy chiqishiga qarab bir kunga o'zgarishi mumkin)


13 - Iyd al-Adho - Qurbon hayoti kuni (Dam olish kuni) (oy chiqishiga qarab bir kunga o'zgarishi mumkin)


 

1 - Sentyabr - Mustaqillik kuni. (Dam olish kuni)


2 - Sentyabr - Bilimlar kuni.


 

1 - Oktyabr - Ustoz va murabbiylar kuni. (Dam olish kuni)

O'zbekiston shaharlari ob-havo ma'lumotlari

Orbita.Uz do'stlari:

Ziyo istagan qalblar uchun:

O'zbek tilidagi eng katta elektron kutubxona!

​Ўзбекча va o'zbekcha o'zaro transkripsiya!
O'zbekcha va ўзбекча ўзаро транскрипция!

Bizning statistika


Orbital latifalar :) :)

????????????????????????

Horijlik sayyoh samarqandlik matematik olimdan so'rayapti (ko'chada):

-kechirasiz, Registon maydonini qanday topsam bo'ladi?

-eni va bo'yini ko'paytirasiz, ya'ni, S=ab...



Tafakkur durdonalari

Dunyoda ilmdan o'zga najot yo'q va bo'lmagay! (Imom Buxoriy)