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하프늄(hafnium)

작성일 2015-09-09

원자번호 72인 원소. 원소기호는 Hf, 원자량은 178.5이다.

G. 헤베시와 D. 코스터에 의해 존재가 확인되었다.

강하고 내식성(耐蝕性)이 있는 회색의 금속으로, 천연으로는 항상 화학적 성질이 흡사한 지르코늄 Zr과 함께 산출하며, 하프늄 단독의 광물은 알려져 있지 않다.

비중 13.31, 녹는점 2,230℃ 이다.

〔성질 · 용도〕은빛 광택이 있는 금속으로 실온에서는 밀집육방격자(六方格子)를 가진다.

기계적 강도가 크고, 가공성이 좋으며, 화학약품 · 고온수(高溫水)에 대한 내식성(耐蝕性)이 크다.

지르코늄과의 차이는 열중성자 흡수단면적에서 지르코늄이 0.18 반으로 금속 중에서 가장 낮은 데 반해, 하프늄은 110반으로 대단히 크다는 점이다.

그러므로 원자로 연료의 피복재(被覆材)로 쓰는 지르코늄 제련에서는 하프늄의 분리가 중요한 공정이 된다.

주요 용도는 고융점 금속합금에의 첨가재(添加材)이며, 원자로의 제어재(制御材)로서도 우수하다.

〔제법〕공업적으로는 원자로용 지르코늄의 제조공정에서 분리된 조(粗)수산화하프늄을 원료로 한다.

이것을 이온교환법으로 농축하여 염화하프늄으로 하고, 아르곤 중 마그네슘으로 환원한 후 진공증류 한다.

나아가 고순도(高純度)의 것은 전자빔 용해, 요오드화물법에 의해 정제한다.

보통 4가의 화합물을 만드는데, 2가 및 3가의 화합물도 알려져 있다.

화합물의 모양 · 성질도 대체로 지르코늄 화합물과 아주 비슷하다.

4가 화합물은 일반적으로 무색이다.

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학명(scientific name) 2015.09.09
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