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Hafnium

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.

Données  v · d · m 
Lutécium - Hafnium - Tantale
Zr
Hf
Rf
 
 
 
 
72
Hf
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               

Table complète - Table étendue

Général
Nom, Symbole, Numéro Hafnium, Hf, 72
Série chimique métaux de transition
Groupe, Période, Bloc 4 (IVB), 6, d
Masse volumique 13 310 kg/m3
Couleur Gris acier
Propriétés atomiques
Masse atomique 178,49 u
Rayon atomique (calc) 155 (208) pm
Rayon de covalence 150 pm
Rayon de van der Waals 161 pm
Configuration électronique [Xe]4f14 5d2 6s2
Électrons par niveau d'énergie 2, 8, 18, 32, 10, 2
État(s) d'oxydation 4
Oxyde amphotère
Structure cristalline Hexagonal
Propriétés physiques
État ordinaire solide
Température de fusion 2506 K
Température de vaporisation 4876 K
Énergie de fusion 24,06 kJ/mol
Énergie de vaporisation 575 kJ/mol
Volume molaire 13,44×10-6 m3/mol
Pression de la vapeur 1,12 mPa à 2500K
Vélocité du son 3010 m/s à 20 °C
Divers
Électronégativité (Pauling) 1,3
Chaleur massique 140 J/(kg·K)
Conductivité électrique 3,12×106 S/m
Conductivité thermique 18,4 W/(m·K)
1er potentiel d'ionisation 658,5 kJ/mol
2e potentiel d'ionisation 1440 kJ/mol
Isotopes les plus stables
iso AN période MD Ed MeV PD
172Hf {syn.} 1,87 a ε 0,350 172Lu
174Hf 0,162% 2×1015 a α 2,495 170Yb
176Hf 5,206% stable avec 104 neutrons
177Hf 18,606% stable avec 105 neutrons
178Hf 27,297% stable avec 106 neutrons
179Hf 13,629% stable avec 107 neutrons
180Hf 35,1% stable avec 108 neutrons
182Hf {syn.} 9×106 a β 0,373 182Ta
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le hafnium est un élément chimique du tableau périodique de symbole Hf et de numéro atomique 72.

C'est un métal de transition tétravalent d'un aspect gris argenté. Le hafnium ressemble chimiquement au zirconium et est trouvé dans le minerai de zirconium. Le hafnium est utilisé dans les alliages de tungstène pour la confection de filament et d'électrode, il est aussi utilisé comme absorbeur de neutron dans les barres de modération nucléaire.

Sommaire

[modifier] Caractéristiques notables

C'est un métal ductile, brillant et argenté. Il résiste à la corrosion et est chimiquement semblable au zirconium. Les propriétés du hafnium sont affectées par la présence d'impuretés de zirconium et ces deux éléments sont parmi les plus durs à séparer. La seule différence notable entre eux est la densité (le zirconium est deux fois moins dense que le hafnium).
Comme le titane et le zirconium, les deux autres éléments stables du groupe IVB de la classification périodique, il présente deux formes cristallines, l'une hexagonale à température ambiante (phase alpha), puis l'autre, cubique centrée à haute température (phase bêta). La température de transformation se situe aux alentours de 1750°C.

[modifier] Applications

L'utilisation du hafnium est faite, principalement, dans les barres de modération de réacteur nucléaire, par exemple, ceux des sous-marins, notamment grâce à sa très grande capacité à absorber les neutrons (sa capacité d'absorption étant d'environ 600 fois celle du zirconium). De plus, il présente de très bonnes propriétés mécaniques et une excellente résistance à la corrosion.

Autres utilisations :

[modifier] Histoire

Le hafnium, d'après le toponyme Hafnia, nom latin de Copenhague, a été découvert par Dirk Coster et George von Hevesy en 1923 à Copenhague, Danemark. Peu après on prévit que le nouvel élément devait être associé au zirconium en utilisant la théorie de Bohr. Il fut finalement découvert dans du zirconium par spectroscopie au rayon X en Norvège.

[modifier] Effets de l'hafnium sur la santé

L'hafnium sous la forme de métal ne pose pas normalement de problèmes mais tous les composés d'hafnium devraient être considérés comme toxiques, bien que les premières études effectuées semblent suggérer que le danger soit limité. La poussière du métal présente un risque d'incendie et d'explosion.

L'hafnium sous forme de métal n'a aucune toxicité connue. Le métal est complètement insoluble dans l'eau, les solutions salines ou les produits chimiques du corps.

L'exposition à l'hafnium peut se produire par inhalation, ingestion, et par contact avec l'œil ou la peau. La surexposition à l'hafnium et à ses composés peut causer une légère irritation aux yeux, à la peau, et aux muqueuses des membranes.

Aucun signe et symptôme d'exposition chronique à l'hafnium n'ont été rapportés chez l'homme.

[modifier] Effets de l'hafnium sur l'environnement

Effets sur les animaux : les données sur la toxicité du métal d'hafnium ou de sa poussière sont limitées. Les études sur des animaux indiquent que les composés d'hafnium causent des dommages à l'œil, à la peau, au foie et irritent les muqueuses des membranes. La DL50 orale pour le tétrachlorure d'hafnium chez les rats est de 2,362 mg/kg, et la DL50 intrapéritonéale chez les souris pour l'oxychlorure d'hafnium est de 112 mg/kg.

Aucun effet négatif sur l'environnement n'a été rapporté.

[modifier] Notes et références

  1. Voir l'article sur les avancées technologique appliquées aux CPU : [1]
  2. Article interne sur le processeur Penryn d'Intel.
wikt:

Voir « hafnium » sur le Wiktionnaire.