Гафн?й (Hf)
Атомний номер	72
Зовн?шн?й вигляд просто? речовини	Ср?блястий ковкий метал
Властивост? атома
Атомна маса ( молярна маса )	178,49 а.о.м. (г/моль)
Рад?ус атома	167 пм
Енерг?я ?он?зац?? (перший електрон)	575,2 (5,96) кДж/моль ( еВ )
Електронна конф?гурац?я	[Xe] 4f 14 5d 2 6s 2
Х?м?чн? властивост?
Ковалентний рад?ус	144 пм
Рад?ус ?она	(+4e) 78 пм
Електронегативн?сть (за Пол?нгом)	1,3
Електродний потенц?ал	-1,73
Ступен? окиснення	+4, р?дше +3, +1
Термодинам?чн? властивост?
Густина	13,31 г/см³
Молярна тепло?мн?сть	0,146 Дж/(К·моль)
Теплопров?дн?сть	23,0 Вт/(м·К)
Температура плавлення	2 503 К
Теплота плавлення	(25,1) кДж/моль
Температура кип?ння	5 470 К
Теплота випаровування	575 кДж/моль
Молярний об'?м	13,6 см³/моль
Кристал?чна ?ратка
Структура ?ратки	гексагональна
Пер?од ?ратки	3,200 A
В?дношення с/а	1,582
Температура Дебая	252 К
H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og * La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu ** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
Гафн?й у В?к?сховищ?

Гафн?й ( англ. hafnium, н?м. Hafnium n ) ? х?м?чний елемент , символ Hf , ат. н. 72; ат. м. 178,49. Ср?блясто-б?лий метал , супутник циркон?ю  ? ? пост?йною дом?шкою в циркон? при середньому сп?вв?дношенн? ?хн?х оксид?в 1:50. Гафн?й ? типовий розс?яний елемент . Не ма? власних м?нерал?в . Вм?ст у земн?й кор? ? 3,2·10 ^-4 мас. %.

Гафн?й ? ср?блясто-б?лий, м'який, придатний для обробки метал. ?сну? дв? алотропн? модиф?кац??:

• α-гафн?й, стаб?льний за к?мнатно? температури, ма? гексагональну щ?льноупаковану ?ратку з параметрами a=3,188 A , c=5,042 A;
• β-гафн?й ма? об'?мноцентровану куб?чну ?ратку з пер?одом a=3,51 A, ? ?сну? при температур? в?д 1740 °C до температури плавлення, 2227 °C ^[1] .

Енерг?я ?он?зац?? для перших чотирьох електрон?в: 7,5; 15; 23,3; 33,3 еВ в?дпов?дно ^[1] .

Модуль всеб?чного стиску  ? 108,9 ГПа, модуль Юнга  ? 83,4 ГПа ^[1] .

Питомий оп?р  ? 30,6×10 ^?8  Ом·м. Температура переходу в надпров?дний стан ? 0,13 К. Парамагнетик ^[1] .

Перер?з поглинання теплових нейтрон?в ? 105 барн ^[1] .

В?дкритий 1923  року гафн?й шукали серед р?дк?сноземельних елемент?в , тому що не було з'ясовано будову 6-го пер?оду Пер?одично? системи елемент?в . 1911  р. французький х?м?к Жорж Урбан оголосив про в?дкриття нового елемента, який в?н назвав кельт?й . Насправд? в?н отримав сум?ш, що складалася з ?терб?ю та лютец?ю ? невелико? к?лькост? гафн?ю. ? т?льки п?сля того, як Н?льс Бор за допомогою квантово-механ?чних розрахунк?в показав, що останн?м р?дк?сноземельним елементом ? лютец?й (№ 71), стало ясно, що гафн?й ? аналог циркон?ю . Базуючись на висновках Бора, який передбачив його властивост? та валентн?сть , 1923 року Д?рк Костер та Дьордь де Гевеш? за допомогою рентгеноспектрального методу систематично проанал?зували норвезьк? ? гренландськ? циркони . Зб?г спектральних л?н?й рентгенограм залишк?в, отриманих п?сля розчинення циркону киплячими розчинами кислот, з вирахуваними за законом Мозл? нових л?н?й для 72-го елемента дозволили досл?дникам оголосити про в?дкриття нового елементу, який вони назвали гафн??м на честь Копенгагена , де було зроблено в?дкриття (Hafnia ? латин?зована назва м?ста). Сп?р, який розпочався п?сля цього про першов?дкриття м?ж Ж. Урбаном, Д. Костером ? Д. Гевеш?, продовжувався тривалий час. У 1949  р. назва елемента ≪гафн?й≫ була затверджена М?жнародною ком?с??ю та прийнята остаточно. Розд?лення метал?чних циркон?ю та гафн?ю вдалося вперше Янтцену та Гевеш? через рекристал?зац?ю хлорид?в та амон??вих солей обох елемент?в. Пот?м гафн?й вид?лили в?дновленням метал?чним натр??м.

Hafnia  ? латинська назва м?сцевост? сучасного Копенгагена , де був в?дкритий елемент. Водночас, Hafnia ? HfO ₂ , ≪гафн??ва земля≫ ? оксид гафн?ю.

У б?льшост? циркон??вих м?нерал?в ? в?д 1-2 до 6-7 % гафн?ю, а у вторинних м?нералах ? до 35 %. Найц?нн?ший промисловий тип циркон??вих родовищ, що м?стять гафн?й ? морськ? ? алюв?альн? розсипи м?нералу циркону. Найбагатш? гафн??м р?зновиди циркону ? циртол?т , малакон , альв?т , наег?т . В?домий один м?нерал ? тортвейтит (який, взагал?, ? м?нералом сканд?ю ), в?дносна частка гафн?ю в якому б?льша, н?ж циркон?ю ^[2] .

Для виробництва гафн?ю його треба спочатку в?дд?лити в?д циркон?ю . Для цього використовують р?зну розчинн?сть солей цих елемент?в, наприклад, н?трат?в у три-н-бутилфосфат? або т?оц?анат?в у метил?зобутилкетон? . Також використовують ?онний обм?н чи фракц?йну дистиляц?ю в?дпов?дних сполук.

В?дд?лен? сполуки гафн?ю переводять у HfCl ₄ ? в?дновлюють натр??м чи магн??м до металу:

${\displaystyle \mathrm {HfCl_{4}+2\ Mg\longrightarrow Hf+2\ MgCl_{2}} }$

Для виробництва дуже чистого гафн?ю використовують газотранспортн? реакц?? з йодом. У зон? слабкого нагр?вання йод реагу? з металом, а в ?нш?й зон? йодид розклада?ться на розжареному дрот? з кристал?зац??ю гафн?ю:

${\displaystyle \mathrm {Hf+2\ I_{2}\ \rightleftharpoons \ HfI_{4}} }$

Для гафн?ю в?домо 35 ?зотоп?в та ядерних ?зомер?в ^[3] в?д ¹⁵³ Hf до ¹⁸⁸ Hf. Найчаст?ше зустр?ча?ться ?зотоп ¹⁸⁰ Hf (35 %), за ним йдуть ¹⁷⁸ Hf (27,28 %), ¹⁷⁷ Hf (18,61 %), ¹⁷⁹ Hf (13,62 %), ¹⁷⁶ Hf (5,27 %) та ¹⁷⁴ Hf (0,16 %). У ¹⁷⁴ Hf спостер?га?ться альфа-розпад ?з пер?одом нап?врозпаду 2·10 ¹⁵ рок?в. ^178m2 Hf ? особливо привабливим кандидатом для експеримент?в з вимушеним гамма-випром?нюванням через високу щ?льн?сть накопичено? енерг??. Щодо можливост? використання його як засобу збер?гання енерг?? трива? дискус?я ^[4] .

Гафн?й (а саме два його ?зотопи ? ¹⁷⁴ Hf ¹⁷⁷ Hf) ма? надзвичайно великий перер?з поглинання теплових нейтрон?в, тому використову?ться для виробництва регулювальних стержн?в для ядерних реактор?в на атомних електростанц?ях ? п?дводних човнах , а також захисних екран?в. Додатковими перевагами гафн?ю ? висока ст?йк?сть до короз?? ? високих температур, ? збер?га? свою ст?йк?сть у вод?. Ще важливою особлив?стю ? те, що ?зотопи з масовими числами 178 ? 179 також мають високий р?вень поглинання нейтрон?в (хоча ? менший н?ж гафн?й-177, що породжу? ?х), тому з часом ефективн?сть гафн?ю як поглинача зменшу?ться дуже пов?льно ^[5] .

Ц?каво, що циркон?й, пост?йний супутник гафн?ю, також використову?ться в ядерн?й енергетиц?, але його особлив?стю, навпаки, ? надзвичайно низький р?вень поглинання нейтрон?в (майже в 1 000 раз?в нижчий за гафн?й). Через це циркон?й, що використову?ться для цих потреб, повинен мати частку гафн?ю меншу за 0,01 %.

Невелик? дом?шки гафн?ю (1?2 %) значно покращують ст?йк?сть метал?в до температури ? тиску, тому його додають у сплави, що використовують для лопатей турб?н реактивних л?так?в, сопел та ?нших деталей ракет, тощо. Для цього використовуються сплави гафн?ю з н?келем, танталом, вольфрамом, мол?бденом. Сплавом гафн?ю з н?об??м вкривають поверхню р?зальних ?нструмент?в ^[6] .

Карб?д гафн?ю ма? найвищу температуру плавлення серед ус?х б?нарних сполук (3 890 °C), а н?трид гафн?ю ? серед ус?х н?трид?в метал?в (3 310 °C). Нараз? найвищу в?дому температуру плавлення ма? керам?чний матер?ал, що ? сум?шшю карб?ду танталу ? карб?ду гафн?ю (3 950 °C), проте ?снують теоретичн? передбачення, що HfNC може бути ще б?льш ст?йким ^[7] . Сам гафн?й також ма? високу температуру плавлення ? використову?ться, наприклад, для електрод?в плазменних р?зак?в ^[8] .

Гафн?й добре абсорбу? гази, тому використову?ться у вакуумн?й техн?ц? ^[9] .

Скло, вкрите оксидом гафн?ю, ма? специф?чн? рефракц?йн? властивост? ? використову?ться в лазерн?й техн?ц? ^[10] . Також оксид гафн?ю використовують у м?крочипах як ?золятор ^[11] .

?сну? ряд катал?затор?в, що м?стять гафн?й ^[12] .

• Глосар?й терм?н?в з х?м?? // Й. Опейда, О. Швайка. ?н-т ф?зико-орган?чно? х?м?? та вуглех?м?? ?м. Л. М. Литвиненка НАН Укра?ни, Донецький нац?ональний ун?верситет ? Донецьк : Вебер, 2008. ? 758 с. ? ISBN 978-966-335-206-0 /
• Мала г?рнича енциклопед?я  : у 3 т. / за ред. В. С. Б?лецького . ? Д.  : Донбас , 2004. ? Т. 1 : А ? К. ? 640 с. ? ISBN 966-7804-14-3 .
• Encyclopedic Dictionary of Condensed Matter Physics  / Charles P. Poole, Jr. ? 1. ? San Diego : Academic Press, 2004. ? 1672 с. ? ISBN 9780080545233 .
• Шека И., Карлышева К. Химия гафния. ? К. : Наукова думка, 1973. ? 260 с. (рос.)