Hafnium (Hf), unsur kimia (nomor atom 72), logam Grup 4 (IVb) dari tabel periodik. Hafnium yaitu logam giat dengan kilau keperakan. Fisikawan Belanda Dirk Coster dan kimiawan Swedia Hungaria George Charles von Hevesy menemukan hafnium (1923) di Norwegia dan Greenland zircon dengan menganalisis spektrum sinar-X. Mereka menamai unsur gres Kopenhagen (bahasa Latin baru, Hafnia), kota di mana Hafnium ditemukan. Hafnium tersebar di kerak bumi dengan jumlah tiga bab per juta dan selalu ditemukan dalam mineral zirkonium sampai beberapa persen dibandingkan dengan zirkonium. Sebagai contoh, mineral zirkon, ZrSiO4 (zirkonium orthosilicate), dan baddeleyite, yang intinya yaitu zirkonium dioksida murni, ZrO2, umumnya mempunyai kandungan hafnium yang bervariasi dari beberapa persepuluh dari 1 persen ke beberapa persen. Zircon, menyerupai beberapa alvites dan cyrtolites, yang merupakan produk sisa kristalisasi, menunjukkan persentase yang lebih besar dari hafnium (hingga 17 persen hafnium oksida dalam cyrtolite dari Rockport, Mass., AS). Sumber komersial alas hafnium yaitu mineral zirconium yang ditemukan di pasir pantai dan batu sungai di Amerika Serikat (terutama Florida), Australia, Brazil, Afrika Barat, dan India. Uap Hafnium telah diidentifikasi di atmosfer Matahari.
Pertukaran ion dan teknik pelarut ekstraksi telah digantikan kristalisasi fraksional dan distilasi sebagai metode yang disukai untuk memisahkan hafnium dari zirkonium. Dalam prosedurnya, minyak mentah zirkonium tetraklorida dilarutkan dalam larutan amonium tiosianat, dan metil isobutil keton dilewatkan berlawanan dengan adonan berair, dengan hasil berupa hafnium tetraklorida istimewa yang diekstrak. Logam itu sendiri dibentuk dengan reduksi magnesium hafnium tetraklorida (proses Kroll, yang juga dipakai untuk titanium) dan oleh dekomposisi termal tetraiodida (de Boer-van Arkel proses).
Untuk beberapa tujuan, pemisahan dua elemen tidak dilakukan; zirkonium yang mengandung sekitar 1 persen dari hafnium telah diterima sebagai zirkonium murni. Penggunaan tunggal terbesar dari zirconium yaitu sebagai materi struktural dan cladding di reaktor nuklir, zirkonium yang bebas dari hafnium intinya penting alasannya yaitu kegunaan zirkonium dalam reaktor didasarkan pada zirconium murni yang dipakai untuk absorpsi cross section untuk neutron. Hafnium, di sisi lain, mempunyai penampang yang sangat tinggi, dan dengan demikian bahkan sedikit kontaminasi hafnium membatalkan laba intrinsik zirkonium tersebut. Karena penampang neutron-capture tinggi dan sifat mekanik yang sangat baik, hafnium dipakai untuk kontrol fabrikasi batang nuklir.
Hafnium menghasilkan lapisan pelindung oksida atau nitrida pada kontak dengan udara dan tentunya mempunyai ketahanan korosi yang tinggi. Hafnium cukup tahan terhadap asam dan terbaik dilarutkan dalam asam fluorida, di mana mekanisme pembentukan kompleks fluoro anionik penting dalam menstabilkan larutan. Pada suhu normal hafnium tidak terlalu reaktif tetapi menjadi sangat reaktif dengan aneka macam nonmetals pada temperatur tinggi. Membentuk paduan dengan besi, niobium, tantalum, titanium, dan logam transisi lainnya. Paduan tantalum hafnium karbida (Ta4HfC5), dengan titik leleh 4.215 ° C (7619 ° F), yaitu salah satu zat yang paling tahan api yang diketahui.
Hafnium secara kimiawi menyerupai dengan zirkonium. Kedua logam transisi ini mempunyai konfigurasi elektronik yang sama, dan jari-jari ionik mereka (Zr4 +, 0,74 Ã…, dan Hf4 + 0,75 Ã…) dan jari-jari atom (zirkonium, 1,45 Ã…, dan hafnium, 1,44 Ã…) hampir identik alasannya yaitu efek kontraksi lantanoid . Bahkan, sikap kimia kedua unsur ini lebih menyerupai daripada pasangan elemen lain yang dikenal. Meskipun sifat kimia hafnium telah dipelajari kurang dari zirkonium, keduanya sangat menyerupai dan perbedaan secara kuantitatif sangat kecil contoh, kelarutan dan volatilitas kedua senyawa-akan diperlukan dalam kasus-kasus yang belum benar-benar telah diselidiki. Hafnium alami yaitu adonan dari enam isotop stabil: hafnium-174 (0,2 persen), hafnium-176 (5,2 persen), hafnium-177 (18,6 persen), hafnium-178 (27,1 persen), hafnium-179 (13,7 persen), dan hafnium-180 (35,2 persen).
Yang paling penting di mana hafnium berbeda dari titanium yaitu bahwa oksidasi hafnium lebih rendah kurang begitu penting; ada relatif sedikit senyawa hafnium di selain bentuk tetravalen nya. (Namun, hanya sedikit senyawa trivalen yang diketahui.) Peningkatan ukuran atom menciptakan oksida yang lebih fundamental dan sifat kimia cairan agak lebih luas dan memungkinkan pencapaian bilangan koordinasi 7 dan, cukup sering, 8 di sejumlah senyawa hafnium.
Properti elemen | |
nomor atom | 72 |
berat atom | 178,49 |
titik leleh | 2.227 ° C (4041 ° F) |
Titik didih | 4603 ° C (8317 ° F) |
berat jenis | 13,31 (20 ° C) |
oksidasi | +4 |
elektron konfigurasi | [Xe]4f 145d26s2 |
EmoticonEmoticon