हेफ़नियम, धातु एचएफ, परमाणु क्रमांक 72, परमाणु भार 178.49, एक चमकदार सिल्वर ग्रे संक्रमण धातु है।
हेफ़नियम में छह प्राकृतिक रूप से स्थिर आइसोटोप हैं: हेफ़नियम 174, 176, 177, 178, 179, और 180। हेफ़नियम पतला हाइड्रोक्लोरिक एसिड, पतला सल्फ्यूरिक एसिड और मजबूत क्षारीय समाधान के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है, लेकिन हाइड्रोफ्लोरिक एसिड और एक्वा रेजिया में घुलनशील है।तत्व का नाम कोपेनहेगन शहर के लैटिन नाम से आया है।
1925 में, स्वीडिश रसायनज्ञ हर्वे और डच भौतिक विज्ञानी कोस्टर ने फ्लोराइड युक्त जटिल लवणों के आंशिक क्रिस्टलीकरण द्वारा शुद्ध हेफ़नियम नमक प्राप्त किया, और शुद्ध धातु हेफ़नियम प्राप्त करने के लिए इसे धात्विक सोडियम के साथ कम किया।हेफ़नियम में पृथ्वी की पपड़ी का 0.00045% हिस्सा होता है और यह अक्सर प्रकृति में ज़िरकोनियम से जुड़ा होता है।
उत्पाद का नाम: हेफ़नियम
तत्व प्रतीक: एचएफ
परमाणु भार: 178.49
तत्व प्रकार: धात्विक तत्व
भौतिक गुण:
हेफ़नियमधात्विक चमक वाली सिल्वर ग्रे धातु है;धातु हेफ़नियम के दो प्रकार हैं: α हेफ़नियम एक हेक्सागोनल बारीकी से पैक किया गया संस्करण (1750 ℃) है जिसमें ज़िरकोनियम की तुलना में उच्च परिवर्तन तापमान होता है।धातु हेफ़नियम में उच्च तापमान पर एलोट्रोप प्रकार होते हैं।धातु हेफ़नियम में उच्च न्यूट्रॉन अवशोषण क्रॉस-सेक्शन होता है और इसका उपयोग रिएक्टरों के लिए नियंत्रण सामग्री के रूप में किया जा सकता है।
क्रिस्टल संरचनाएं दो प्रकार की होती हैं: 1300 ℃ (α- समीकरण) से नीचे तापमान पर हेक्सागोनल सघन पैकिंग;1300 ℃ से ऊपर के तापमान पर, यह शरीर केंद्रित घन (β- समीकरण) है।प्लास्टिसिटी वाली एक धातु जो अशुद्धियों की उपस्थिति में कठोर और भंगुर हो जाती है।हवा में स्थिर, जलने पर सतह पर केवल कालापन आता है।तंतुओं को माचिस की लौ से प्रज्वलित किया जा सकता है।जिरकोनियम के समान गुण।यह पानी, तनु अम्ल या मजबूत क्षार के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है, लेकिन एक्वा रेजिया और हाइड्रोफ्लोरिक एसिड में आसानी से घुलनशील है।मुख्यतः a+4 संयोजकता वाले यौगिकों में।हेफ़नियम मिश्र धातु (Ta4HfC5) को उच्चतम गलनांक (लगभग 4215 ℃) के लिए जाना जाता है।
क्रिस्टल संरचना: क्रिस्टल कोशिका षटकोणीय होती है
सीएएस संख्या: 7440-58-6
गलनांक: 2227 ℃
क्वथनांक: 4602 ℃
रासायनिक गुण:
हेफ़नियम के रासायनिक गुण ज़िरकोनियम के समान हैं, और इसमें अच्छा संक्षारण प्रतिरोध है और सामान्य एसिड क्षार जलीय घोल द्वारा आसानी से संक्षारण नहीं होता है;फ्लोराइड युक्त कॉम्प्लेक्स बनाने के लिए हाइड्रोफ्लोरिक एसिड में आसानी से घुलनशील।उच्च तापमान पर, हेफ़नियम सीधे ऑक्सीजन और नाइट्रोजन जैसी गैसों के साथ मिलकर ऑक्साइड और नाइट्राइड बना सकता है।
हेफ़नियम के यौगिकों में अक्सर +4 संयोजकता होती है।मुख्य यौगिक हैहेफ़नियम ऑक्साइडHfO2.हेफ़नियम ऑक्साइड के तीन अलग-अलग प्रकार हैं:हेफ़नियम ऑक्साइडहेफ़नियम सल्फेट और क्लोराइड ऑक्साइड के निरंतर कैल्सीनेशन द्वारा प्राप्त एक मोनोक्लिनिक प्रकार है;हेफ़नियम के हाइड्रॉक्साइड को लगभग 400 ℃ पर गर्म करके प्राप्त हेफ़नियम ऑक्साइड एक चतुष्कोणीय प्रकार है;यदि 1000 ℃ से ऊपर कैलक्लाइंड किया जाए, तो एक घन संस्करण प्राप्त किया जा सकता है।एक और यौगिक हैहेफ़नियम टेट्राक्लोराइड, जो धातु हेफ़नियम तैयार करने के लिए कच्चा माल है और इसे हेफ़नियम ऑक्साइड और कार्बन के मिश्रण पर क्लोरीन गैस की प्रतिक्रिया करके तैयार किया जा सकता है।हेफ़नियम टेट्राक्लोराइड पानी के संपर्क में आता है और तुरंत अत्यधिक स्थिर HfO (4H2O) 2+आयनों में हाइड्रोलाइज़ हो जाता है।HfO2+आयन हेफ़नियम के कई यौगिकों में मौजूद हैं, और हाइड्रोक्लोरिक एसिड अम्लीकृत हेफ़नियम टेट्राक्लोराइड समाधान में सुई के आकार के हाइड्रेटेड हेफ़नियम ऑक्सीक्लोराइड HfOCl2 · 8H2O क्रिस्टल को क्रिस्टलीकृत कर सकते हैं।
4-वैलेंट हेफ़नियम में फ्लोराइड के साथ कॉम्प्लेक्स बनाने का भी खतरा होता है, जिसमें K2HfF6, K3HfF7, (NH4) 2HfF6, और (NH4) 3HfF7 शामिल होते हैं।इन परिसरों का उपयोग जिरकोनियम और हेफ़नियम को अलग करने के लिए किया गया है।
सामान्य यौगिक:
हेफ़नियम डाइऑक्साइड: नाम हेफ़नियम डाइऑक्साइड;हेफ़नियम डाइऑक्साइड;आणविक सूत्र: HfO2 [4];संपत्ति: तीन क्रिस्टल संरचनाओं वाला सफेद पाउडर: मोनोक्लिनिक, टेट्रागोनल और क्यूबिक।घनत्व क्रमशः 10.3, 10.1 और 10.43g/cm3 हैं।गलनांक 2780-2920K.क्वथनांक 5400K.थर्मल विस्तार गुणांक 5.8 × 10-6/℃।पानी, हाइड्रोक्लोरिक एसिड और नाइट्रिक एसिड में अघुलनशील, लेकिन सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड और हाइड्रोफ्लोरिक एसिड में घुलनशील।हेफ़नियम सल्फेट और हेफ़नियम ऑक्सीक्लोराइड जैसे यौगिकों के थर्मल अपघटन या हाइड्रोलिसिस द्वारा उत्पादित।धातु हेफ़नियम और हेफ़नियम मिश्र धातुओं के उत्पादन के लिए कच्चा माल।दुर्दम्य सामग्री, रेडियोधर्मी कोटिंग और उत्प्रेरक के रूप में उपयोग किया जाता है।[5] परमाणु ऊर्जा स्तर HfO एक उत्पाद है जो परमाणु ऊर्जा स्तर ZrO का निर्माण करते समय एक साथ प्राप्त होता है।द्वितीयक क्लोरीनीकरण से शुरू होकर शुद्धिकरण, अपचयन और निर्वात आसवन की प्रक्रियाएँ लगभग ज़िरकोनियम के समान हैं।
हेफ़नियम टेट्राक्लोराइड: हेफ़नियम (IV) क्लोराइड, हेफ़नियम टेट्राक्लोराइड आणविक सूत्र HfCl4 आणविक भार 320.30 चरित्र: सफेद क्रिस्टलीय ब्लॉक।नमी के प्रति संवेदनशील.एसीटोन और मेथनॉल में घुलनशील.हेफ़नियम ऑक्सीक्लोराइड (HfOCl2) का उत्पादन करने के लिए पानी में हाइड्रोलाइज़ करें।250 ℃ तक गर्म करें और वाष्पित करें।आंखों, श्वसन प्रणाली और त्वचा के लिए तकलीफदेह।
हेफ़नियम हाइड्रॉक्साइड: हेफ़नियम हाइड्रॉक्साइड (H4HfO4), आमतौर पर हाइड्रेटेड ऑक्साइड HfO2 · nH2O के रूप में मौजूद होता है, पानी में अघुलनशील, अकार्बनिक एसिड में आसानी से घुलनशील, अमोनिया में अघुलनशील और सोडियम हाइड्रॉक्साइड में शायद ही घुलनशील होता है।हेफ़नियम हाइड्रॉक्साइड HfO (OH) 2 उत्पन्न करने के लिए 100 ℃ तक गर्म करें। हेफ़नियम (IV) नमक को अमोनिया पानी के साथ प्रतिक्रिया करके सफ़ेद हेफ़नियम हाइड्रॉक्साइड अवक्षेप प्राप्त किया जा सकता है।इसका उपयोग अन्य हेफ़नियम यौगिकों के उत्पादन के लिए किया जा सकता है।
अनुसंधान इतिहास
खोज का इतिहास:
1923 में, स्वीडिश रसायनज्ञ हर्वे और डच भौतिक विज्ञानी डी. कोस्टर ने नॉर्वे और ग्रीनलैंड में उत्पादित जिक्रोन में हेफ़नियम की खोज की और इसे हेफ़नियम नाम दिया, जो कोपेनहेगन के लैटिन नाम हफ़निया से उत्पन्न हुआ था।1925 में, हर्वे और कोस्टर ने शुद्ध हेफ़नियम लवण प्राप्त करने के लिए फ्लोरिनेटेड जटिल लवणों के आंशिक क्रिस्टलीकरण की विधि का उपयोग करके ज़िरकोनियम और टाइटेनियम को अलग किया;और शुद्ध धातु हेफ़नियम प्राप्त करने के लिए हेफ़नियम नमक को धात्विक सोडियम के साथ कम करें।हर्वे ने कई मिलीग्राम शुद्ध हेफ़नियम का एक नमूना तैयार किया।
जिरकोनियम और हेफ़नियम पर रासायनिक प्रयोग:
1998 में टेक्सास विश्वविद्यालय में प्रोफेसर कार्ल कोलिन्स द्वारा किए गए एक प्रयोग में, यह दावा किया गया था कि गामा विकिरणित हेफ़नियम 178m2 (आइसोमर हेफ़नियम-178m2 [7]) भारी ऊर्जा जारी कर सकता है, जो रासायनिक प्रतिक्रियाओं की तुलना में परिमाण के पांच क्रम अधिक है लेकिन परमाणु प्रतिक्रियाओं से कम परिमाण के तीन क्रम।[8] एचएफ178एम2 (हेफ़नियम 178एम2) का जीवनकाल समान लंबे समय तक जीवित रहने वाले आइसोटोपों में सबसे लंबा है: एचएफ178एम2 (हेफ़नियम 178एम2) का आधा जीवन 31 वर्ष है, जिसके परिणामस्वरूप लगभग 1.6 ट्रिलियन बेकरेल की प्राकृतिक रेडियोधर्मिता होती है।कोलिन्स की रिपोर्ट में कहा गया है कि एक ग्राम शुद्ध Hf178m2 (हेफ़नियम 178m2) में लगभग 1330 मेगाजूल होता है, जो 300 किलोग्राम टीएनटी विस्फोटकों के विस्फोट से निकलने वाली ऊर्जा के बराबर है।कोलिन्स की रिपोर्ट बताती है कि इस प्रतिक्रिया में सारी ऊर्जा एक्स-रे या गामा किरणों के रूप में निकलती है, जो बेहद तेज़ दर से ऊर्जा छोड़ती है, और Hf178m2 (हेफ़नियम 178m2) अभी भी बेहद कम सांद्रता पर प्रतिक्रिया कर सकता है।[9] पेंटागन ने अनुसंधान के लिए धन आवंटित किया है।प्रयोग में, सिग्नल-टू-शोर अनुपात बहुत कम था (महत्वपूर्ण त्रुटियों के साथ), और तब से, यूनाइटेड स्टेट्स डिपार्टमेंट ऑफ़ डिफेंस एडवांस्ड प्रोजेक्ट्स रिसर्च एजेंसी (DARPA) और जेसन डिफेंस एडवाइजरी सहित कई संगठनों के वैज्ञानिकों द्वारा कई प्रयोगों के बावजूद समूह [13], कोई भी वैज्ञानिक कोलिन्स द्वारा दावा की गई शर्तों के तहत इस प्रतिक्रिया को प्राप्त करने में सक्षम नहीं है, और कोलिन्स ने इस प्रतिक्रिया के अस्तित्व को साबित करने के लिए मजबूत सबूत प्रदान नहीं किए हैं, कोलिन्स ने ऊर्जा जारी करने के लिए प्रेरित गामा किरण उत्सर्जन का उपयोग करने की एक विधि प्रस्तावित की है Hf178m2 (हेफ़नियम 178m2) [15], लेकिन अन्य वैज्ञानिकों ने सैद्धांतिक रूप से साबित कर दिया है कि इस प्रतिक्रिया को प्राप्त नहीं किया जा सकता है।[16] शैक्षणिक समुदाय में एचएफ178एम2 (हेफ़नियम 178एम2) को ऊर्जा का स्रोत नहीं माना जाता है।
निवेदन स्थान:
हेफ़नियम इलेक्ट्रॉन उत्सर्जित करने की अपनी क्षमता के कारण बहुत उपयोगी है, जैसे कि गरमागरम लैंप में फिलामेंट के रूप में उपयोग किया जाता है।एक्स-रे ट्यूबों के लिए कैथोड के रूप में उपयोग किया जाता है, और हेफ़नियम और टंगस्टन या मोलिब्डेनम के मिश्र धातुओं का उपयोग उच्च-वोल्टेज डिस्चार्ज ट्यूबों के लिए इलेक्ट्रोड के रूप में किया जाता है।आमतौर पर एक्स-रे के लिए कैथोड और टंगस्टन तार निर्माण उद्योग में उपयोग किया जाता है।शुद्ध हेफ़नियम अपनी प्लास्टिसिटी, आसान प्रसंस्करण, उच्च तापमान प्रतिरोध और संक्षारण प्रतिरोध के कारण परमाणु ऊर्जा उद्योग में एक महत्वपूर्ण सामग्री है।हेफ़नियम में एक बड़ा थर्मल न्यूट्रॉन कैप्चर क्रॉस-सेक्शन है और यह एक आदर्श न्यूट्रॉन अवशोषक है, जिसका उपयोग परमाणु रिएक्टरों के लिए नियंत्रण रॉड और सुरक्षात्मक उपकरण के रूप में किया जा सकता है।हेफ़नियम पाउडर का उपयोग रॉकेट के लिए प्रणोदक के रूप में किया जा सकता है।एक्स-रे ट्यूब के कैथोड का निर्माण विद्युत उद्योग में किया जा सकता है।हेफ़नियम मिश्र धातु रॉकेट नोजल और ग्लाइड री-एंट्री विमान के लिए आगे की सुरक्षात्मक परत के रूप में काम कर सकती है, जबकि एचएफ टा मिश्र धातु का उपयोग उपकरण स्टील और प्रतिरोध सामग्री के निर्माण के लिए किया जा सकता है।हेफ़नियम का उपयोग टंगस्टन, मोलिब्डेनम और टैंटलम जैसे गर्मी प्रतिरोधी मिश्र धातुओं में एक योज्य तत्व के रूप में किया जाता है।इसकी उच्च कठोरता और गलनांक के कारण HfC का उपयोग कठोर मिश्र धातुओं के लिए एक योज्य के रूप में किया जा सकता है।4TaCHfC का गलनांक लगभग 4215 ℃ है, जो इसे उच्चतम ज्ञात गलनांक वाला यौगिक बनाता है।हेफ़नियम का उपयोग कई मुद्रास्फीति प्रणालियों में गेटर के रूप में किया जा सकता है।हेफ़नियम गेटर्स सिस्टम में मौजूद ऑक्सीजन और नाइट्रोजन जैसी अनावश्यक गैसों को हटा सकते हैं।उच्च जोखिम वाले संचालन के दौरान हाइड्रोलिक तेल के वाष्पीकरण को रोकने के लिए हेफ़नियम को अक्सर हाइड्रोलिक तेल में एक योजक के रूप में उपयोग किया जाता है, और इसमें मजबूत अस्थिरता विरोधी गुण होते हैं।इसलिए, इसका उपयोग आमतौर पर औद्योगिक हाइड्रोलिक तेल में किया जाता है।मेडिकल हाइड्रोलिक तेल.
हेफ़नियम तत्व का उपयोग नवीनतम Intel 45 नैनोप्रोसेसरों में भी किया जाता है।सिलिकॉन डाइऑक्साइड (SiO2) की विनिर्माण क्षमता और ट्रांजिस्टर प्रदर्शन में लगातार सुधार करने के लिए मोटाई कम करने की इसकी क्षमता के कारण, प्रोसेसर निर्माता गेट डाइइलेक्ट्रिक्स के लिए सामग्री के रूप में सिलिकॉन डाइऑक्साइड का उपयोग करते हैं।जब इंटेल ने 65 नैनोमीटर विनिर्माण प्रक्रिया शुरू की, हालांकि उसने सिलिकॉन डाइऑक्साइड गेट ढांकता हुआ की मोटाई को परमाणुओं की 5 परतों के बराबर 1.2 नैनोमीटर तक कम करने के लिए हर संभव प्रयास किया था, ट्रांजिस्टर के उपयोग से बिजली की खपत और गर्मी अपव्यय की कठिनाई भी बढ़ जाएगी इसे एक परमाणु के आकार में छोटा कर दिया गया, जिसके परिणामस्वरूप वर्तमान अपशिष्ट और अनावश्यक ताप ऊर्जा उत्पन्न हुई।इसलिए, यदि वर्तमान सामग्रियों का उपयोग जारी रखा जाता है और मोटाई को और कम कर दिया जाता है, तो गेट ढांकता हुआ का रिसाव काफी बढ़ जाएगा, जिससे ट्रांजिस्टर तकनीक अपनी सीमा तक कम हो जाएगी।इस महत्वपूर्ण मुद्दे को संबोधित करने के लिए, इंटेल सिलिकॉन डाइऑक्साइड के बजाय गेट डाइइलेक्ट्रिक्स के रूप में मोटी उच्च K सामग्री (हेफ़नियम आधारित सामग्री) का उपयोग करने की योजना बना रहा है, जिसने रिसाव को 10 गुना से अधिक कम कर दिया है।65nm प्रौद्योगिकी की पिछली पीढ़ी की तुलना में, इंटेल की 45nm प्रक्रिया ट्रांजिस्टर घनत्व को लगभग दोगुना बढ़ा देती है, जिससे ट्रांजिस्टर की कुल संख्या में वृद्धि या प्रोसेसर वॉल्यूम में कमी की अनुमति मिलती है।इसके अलावा, ट्रांजिस्टर स्विचिंग के लिए आवश्यक बिजली कम है, जिससे बिजली की खपत लगभग 30% कम हो जाती है।आंतरिक कनेक्शन कम k ढांकता हुआ तांबे के तार से बने होते हैं, जिससे दक्षता में सुधार होता है और बिजली की खपत कम होती है, और स्विचिंग गति लगभग 20% तेज होती है
खनिज वितरण:
हेफ़नियम में बिस्मथ, कैडमियम और पारा जैसी आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली धातुओं की तुलना में अधिक क्रस्टल बहुतायत होती है, और यह बेरिलियम, जर्मेनियम और यूरेनियम की सामग्री के बराबर है।जिरकोनियम युक्त सभी खनिजों में हेफ़नियम होता है।उद्योग में प्रयुक्त जिरकोन में 0.5-2% हेफ़नियम होता है।द्वितीयक जिरकोनियम अयस्क में बेरिलियम जिरकोन (एल्वाइट) में 15% तक हेफ़नियम हो सकता है।एक प्रकार का मेटामॉर्फिक जिरकोन, सिर्टोलाइट भी है, जिसमें 5% से अधिक HfO होता है।बाद के दो खनिजों के भंडार छोटे हैं और अभी तक उद्योग में नहीं अपनाए गए हैं।हेफ़नियम मुख्य रूप से ज़िरकोनियम के उत्पादन के दौरान पुनर्प्राप्त किया जाता है।
यह अधिकांश जिरकोनियम अयस्कों में मौजूद होता है।[18] [19] क्योंकि परत में सामग्री बहुत कम होती है।यह अक्सर जिरकोनियम के साथ सह-अस्तित्व में होता है और इसमें कोई अलग अयस्क नहीं होता है।
तैयारी विधि:
1. इसे हेफ़नियम टेट्राक्लोराइड के मैग्नीशियम अपचयन या हेफ़नियम आयोडाइड के थर्मल अपघटन द्वारा तैयार किया जा सकता है।HfCl4 और K2HfF6 का उपयोग कच्चे माल के रूप में भी किया जा सकता है।NaCl KCl HfCl4 या K2HfF6 मेल्ट में इलेक्ट्रोलाइटिक उत्पादन की प्रक्रिया जिरकोनियम के इलेक्ट्रोलाइटिक उत्पादन के समान है।
2. हेफ़नियम ज़िरकोनियम के साथ सह-अस्तित्व में है, और हेफ़नियम के लिए कोई अलग कच्चा माल नहीं है।हेफ़नियम के निर्माण के लिए कच्चा माल जिरकोनियम के निर्माण की प्रक्रिया के दौरान अलग किया गया कच्चा हेफ़नियम ऑक्साइड है।आयन एक्सचेंज रेजिन का उपयोग करके हेफ़नियम ऑक्साइड निकालें, और फिर इस हेफ़नियम ऑक्साइड से धातु हेफ़नियम तैयार करने के लिए ज़िरकोनियम जैसी ही विधि का उपयोग करें।
3. इसे हेफ़नियम टेट्राक्लोराइड (HfCl4) को सोडियम के साथ अपचयन के माध्यम से सह-गर्म करके तैयार किया जा सकता है।
जिरकोनियम और हेफ़नियम को अलग करने की शुरुआती विधियाँ फ्लोराइड युक्त जटिल लवणों का आंशिक क्रिस्टलीकरण और फॉस्फेट की आंशिक वर्षा थीं।इन विधियों को संचालित करना बोझिल है और प्रयोगशाला में उपयोग तक ही सीमित हैं।जिरकोनियम और हेफ़नियम को अलग करने के लिए नई प्रौद्योगिकियां, जैसे अंशांकन आसवन, विलायक निष्कर्षण, आयन विनिमय, और अंशांकन सोखना, एक के बाद एक उभरी हैं, जिसमें विलायक निष्कर्षण अधिक व्यावहारिक है।आमतौर पर उपयोग की जाने वाली दो पृथक्करण प्रणालियाँ थियोसाइनेट साइक्लोहेक्सानोन प्रणाली और ट्रिब्यूटाइल फॉस्फेट नाइट्रिक एसिड प्रणाली हैं।उपरोक्त विधियों द्वारा प्राप्त उत्पाद सभी हेफ़नियम हाइड्रॉक्साइड हैं, और शुद्ध हेफ़नियम ऑक्साइड कैल्सीनेशन द्वारा प्राप्त किया जा सकता है।उच्च शुद्धता वाला हेफ़नियम आयन एक्सचेंज विधि द्वारा प्राप्त किया जा सकता है।
उद्योग में, धातु हेफ़नियम के उत्पादन में अक्सर क्रोल प्रक्रिया और डेबोर एकर प्रक्रिया दोनों शामिल होती हैं।क्रोल प्रक्रिया में धात्विक मैग्नीशियम का उपयोग करके हेफ़नियम टेट्राक्लोराइड की कमी शामिल है:
2Mg+HfCl4- → 2MgCl2+Hf
डेबोर एकर विधि, जिसे आयोडीकरण विधि के रूप में भी जाना जाता है, का उपयोग हेफ़नियम जैसे स्पंज को शुद्ध करने और निंदनीय धातु हेफ़नियम प्राप्त करने के लिए किया जाता है।
5. हेफ़नियम का गलाना मूल रूप से ज़िरकोनियम के समान ही है:
पहला चरण अयस्क का अपघटन है, जिसमें तीन तरीके शामिल हैं: (जेडआर, एचएफ) सीएल प्राप्त करने के लिए जिक्रोन का क्लोरीनीकरण।जिक्रोन का क्षार पिघलना।जिरकोन लगभग 600 पर NaOH के साथ पिघलता है, और 90% से अधिक (Zr, Hf) O Na (Zr, Hf) O में बदल जाता है, SiO NaSiO में बदल जाता है, जिसे हटाने के लिए पानी में घोल दिया जाता है।Na (Zr, Hf) O का उपयोग HNO में घुलने के बाद जिरकोनियम और हेफ़नियम को अलग करने के लिए मूल समाधान के रूप में किया जा सकता है।हालाँकि, SiO कोलाइड्स की उपस्थिति विलायक निष्कर्षण पृथक्करण को कठिन बना देती है।KSiF के साथ सिंटर करें और K (Zr, Hf) F घोल प्राप्त करने के लिए पानी में भिगोएँ।समाधान भिन्नात्मक क्रिस्टलीकरण के माध्यम से जिरकोनियम और हेफ़नियम को अलग कर सकता है;
दूसरा चरण जिरकोनियम और हेफ़नियम का पृथक्करण है, जिसे हाइड्रोक्लोरिक एसिड एमआईबीके (मिथाइल आइसोब्यूटाइल कीटोन) प्रणाली और एचएनओ-टीबीपी (ट्रिब्यूटाइल फॉस्फेट) प्रणाली का उपयोग करके विलायक निष्कर्षण पृथक्करण विधियों का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है।उच्च दबाव (20 वायुमंडल से ऊपर) के तहत पिघलने वाले HfCl और ZrCl के बीच वाष्प दबाव में अंतर का उपयोग करके मल्टी-स्टेज फ्रैक्शनेशन की तकनीक का लंबे समय से अध्ययन किया गया है, जो माध्यमिक क्लोरीनीकरण प्रक्रिया को बचा सकता है और लागत को कम कर सकता है।हालाँकि, (Zr, Hf) Cl और HCl की संक्षारण समस्या के कारण, उपयुक्त अंश स्तंभ सामग्री ढूंढना आसान नहीं है, और इससे ZrCl और HfCl की गुणवत्ता भी कम हो जाएगी, जिससे शुद्धिकरण लागत बढ़ जाएगी।1970 के दशक में, यह अभी भी मध्यवर्ती संयंत्र परीक्षण चरण में था;
तीसरा चरण कमी के लिए क्रूड HfCl प्राप्त करने के लिए HfO का द्वितीयक क्लोरीनीकरण है;
चौथा चरण एचएफसीएल का शुद्धिकरण और मैग्नीशियम में कमी है।यह प्रक्रिया ZrCl के शुद्धिकरण और कमी के समान है, और परिणामी अर्ध-तैयार उत्पाद मोटे स्पंज हेफ़नियम है;
पांचवां चरण एमजीसीएल को हटाने और अतिरिक्त धातु मैग्नीशियम को पुनर्प्राप्त करने के लिए कच्चे स्पंज हेफ़नियम को वैक्यूम डिस्टिल करना है, जिसके परिणामस्वरूप स्पंज धातु हेफ़नियम का एक तैयार उत्पाद प्राप्त होता है।यदि कम करने वाला एजेंट मैग्नीशियम के बजाय सोडियम का उपयोग करता है, तो पांचवें चरण को जल विसर्जन में बदल दिया जाना चाहिए
भंडारण विधि:
ठंडे एवं हवादार गोदाम में भण्डारित करें।चिंगारी और गर्मी के स्रोतों से दूर रहें।इसे ऑक्सीडेंट, एसिड, हैलोजन आदि से अलग संग्रहित किया जाना चाहिए और मिश्रण भंडारण से बचना चाहिए।विस्फोट-रोधी प्रकाश व्यवस्था और वेंटिलेशन सुविधाओं का उपयोग करना।ऐसे यांत्रिक उपकरणों और औज़ारों के उपयोग पर रोक लगाएं जिनसे चिंगारी निकलने का खतरा हो।रिसाव को रोकने के लिए भंडारण क्षेत्र को उपयुक्त सामग्रियों से सुसज्जित किया जाना चाहिए।
पोस्ट करने का समय: सितम्बर-25-2023