Sự khác biệt chính giữa hafnium và zirconium là hafnium có mật độ tương đối thấp hơn zirconium, có mật độ cao.
Hafnium và zirconium có các tính chất hóa học gần giống nhau, như được đưa ra bên dưới trong bài viết này, điều này khiến cho việc tách chúng ra khỏi nhau về mặt hóa học rất khó khăn.
Hafnium là gì?
Hafnium là một nguyên tố hóa học có số nguyên tử 72 và ký hiệu hóa học Hf. Nó xuất hiện dưới dạng một kim loại bóng, màu xám bạc, thuộc loại kim loại chuyển tiếp hóa trị bốn. Nó giống zirconium về mặt hóa học. Do đó, chúng ta cũng có thể tìm thấy hafnium trong nhiều khoáng chất zirconium. Kim loại này có thể được tìm thấy ở nhóm 4 và chu kỳ 6 của bảng tuần hoàn, và nó tồn tại ở nguyên tố khối d. Nguyên tố hóa học này được tìm thấy vào năm 1923 bởi Coster và Hevesy là nguyên tố ổn định cuối cùng thứ hai. Nguyên tố ổn định cuối cùng là rheni.
Hình 01: Hafnium
Ở nhiệt độ và áp suất phòng, nguyên tố hóa học này xảy ra như một kim loại rắn, đồng thời nó cũng có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao. Trạng thái oxy hóa phổ biến và ổn định nhất đối với hafnium là +4. Đương nhiên, nó xuất hiện ở bản chất nguyên thủy, và nó có cấu trúc tinh thể của một cấu trúc hình lục giác xếp khít nhau. Nó là một kim loại thuận từ. Hơn nữa, nó là một kim loại dẻo có khả năng chống ăn mòn.
Hầu hết, hafnium hữu ích trong sản xuất thanh điều khiển cho lò phản ứng hạt nhân. Tuy nhiên, việc sử dụng hafnium là rất ít vì nó gần giống với zirconium, điều này khiến nó có thể dễ dàng thay thế. Khó phân tách và ít phong phú hơn cũng khiến nó trở thành kim loại hàng hóa khan hiếm. Ngoài ra, nó còn hữu ích trong việc chế tạo một số hợp kim với sắt, titan, niobi, tantali, v.v. Nó cũng hữu ích trong sản xuất vi xử lý.
Zirconium là gì?
Zirconium là một nguyên tố hóa học có ký hiệu hóa học Zr và số nguyên tử 40. Tên gọi này xuất phát từ khoáng chất zircon, nguồn gốc của zirconium. Nó là một kim loại bóng, màu trắng bạc, giống như hafnium. Nó là một kim loại chuyển tiếp. Nguyên tố hóa học này nằm ở nhóm 4 và chu kỳ 5 của bảng tuần hoàn, và nó cũng là một nguyên tố khối d.
Hình 02: Zirconium
Zirconium là một kim loại dẻo và dễ uốn tồn tại ở trạng thái rắn ở nhiệt độ và áp suất phòng. Khi nó có tạp chất, kim loại trở nên cứng và giòn. Ở dạng bột, nó rất dễ bắt lửa, trong khi dạng rắn ít bị bắt lửa hơn. Bên cạnh đó, kim loại này có khả năng chống ăn mòn cao do kiềm, axit, nước mặn và các tác nhân khác.
Khi xem xét các ứng dụng của nó, nó chủ yếu hữu ích trong các ứng dụng nhiệt độ cao. Hơn nữa, nó rất hữu ích như một chất làm mờ, làm khuôn cho kim loại nóng chảy, sản xuất nồi nấu kim loại trong phòng thí nghiệm, làm vật liệu chịu lửa cho lò luyện kim, như một thành phần trong một số chất mài mòn, v.v.
Tách Zirconium và Hafnium
Vì kim loại zirconi và kim loại hafni có tính chất hóa học tương tự nhau, nên việc nhiễm độc zirconi với hafni hoặc ngược lại không phải là vấn đề đối với hầu hết các ứng dụng của chúng. Tuy nhiên, đặc tính hấp thụ nơtron của chúng có sự khác biệt lớn khiến việc tách hai kim loại ra khỏi nhau là rất quan trọng. Chúng tôi có thể sử dụng chiết xuất lỏng-lỏng, kết tinh phân đoạn, chưng cất chiết xuất, v.v. để tách này.
Điểm giống nhau giữa Hafnium và Zirconium là gì?
- Hafnium và zirconium có cùng số electron hóa trị.
- Chúng có tính chất hóa học và khả năng phản ứng gần giống nhau.
- Cả hai đều có tác dụng tương đối giống nhau.
- Chúng rất khó tách rời nhau vì sự giống nhau về mặt hóa học.
Sự khác biệt giữa Hafnium và Zirconium là gì?
Hafnium và zirconium có các tính chất hóa học gần giống nhau, như được đưa ra dưới đây trong bài viết này, điều này khiến cho việc tách chúng ra khỏi nhau về mặt hóa học rất khó khăn. Sự khác biệt chính giữa hafnium và zirconium là hafnium có mật độ tương đối thấp, trong khi zirconium có mật độ cao. Hơn nữa, độ hấp thụ neutron của hafnium lớn hơn zirconium khoảng 600 lần.
Infographic dưới đây liệt kê sự khác biệt giữa hafnium và zirconium ở dạng bảng để so sánh song song.
Tóm tắt - Hafnium vs Zirconium
Hafnium và zirconium là các kim loại chuyển tiếp. Chúng giống nhau vì chúng có tính chất hóa học tương tự. Sự khác biệt chính giữa hafnium và zirconium là hafnium có mật độ tương đối thấp, trong khi zirconium có mật độ cao.
