Hafnium

Hafnium im Periodensystem der Elemente

Wann wurde Hafnium entdeckt, von wem?

Hafnium wurde von dem dänischen Wissenschaftler Dirk Coster und seinem ungarischen Kollegen Charles de Hevesy im Jahr 1923 entdeckt. Die beiden Forscher wendeten eine Methode an, die heute als Röntgenspektroskopie geläufig ist. Ziel war es in Zirkoniumproben die Anordnung der außen liegenden Elektronen der Atome zu studieren. Niels Bohr hatte die Elektronstruktur Hafniums bereits vorhergesagt und Hevesy und Coster stießen bei ihrer Forschung auf ein Muster, das den entscheidenden Baustein lieferte um den Zusammenhang herstellen.

hafnium

Name Hafnium
Symbol Hf
Ordnungszahl 72
Aussehen stahlgrau
CAS-Nummer 7440-58-6
Serie Übergangsmetalle
Gruppe Titangruppe



Wie kam Hafnium zu seinem Namen?

Hafnium wurde nach der dänischen Hauptstadt Kopenhagen benannt, deren lateinischer Name Hafnia ist. Das Element wurde ebendort entdeckt und wurde in Anlehnung an den Fundort Hafnium genannt.

Welche Eigenschaften hat Hafnium?

In seiner reinen Form ist das Element ein relativ weiches, hochglänzendes Schwermetall, das gut geschmiedet und gewalzt werden kann. Die Siede- und Schmelztemperaturen von Hafnium sind extrem hoch, bei tiefen Temperaturen ist es supraleitend. Hafnium ist ein relativ unedles Metall, das sich fein zerteilt sehr reaktionsfähig zeigt und Zirconium in seinen Eigenschaften stark ähnelt.

Wo ist Hafnium enthalten? Wie entsteht es?

Das Element ist in einer Konzentration von 4,9 ppm an der kontinentalen Kruste der Erde zu finden. Somit gilt Hafnium als ein auf der Erde relativ seltenes Element. In seiner Häufigkeit kann Hafnium mit Elementen wie Caesium, Brom, Quecksilber und Gold verglichen werden. Es kommt nicht in gediegener Form vor und aktuell ist lediglich ein einzelnes Mineral bekannt, deren Hauptbestandteil Hafnium ist. Das Mineral wurde im Jahr 1974 entdeckt und in Anlehnung an das Vorkommen von Hafnium, Hafnon genannt. Zirconium-Minerale weisen jedoch häufig ebenfalls geringe Mengen Hafnium auf. Alvit, eine Zirkon-Varietät, ist eines der wenigen Mineralien, das mehr Hafnium als Zirconoum enthält. Weltweit werden die Hafniumreserven auf etwa 1,1 Millionen Tonnen geschätzt.

Wofür braucht man das Element?

Hafnium verfügt über einen außerordentlich guten Absorptionsquerschnitt für sogenannte thermische Neutronen, nahezu 600-mal besser als Zirkonium. Darüber hinaus weist das Element ausgezeichnete mechanische Eigenschaften auf und ist extrem korrosionsbeständig. Aus diesem Grund findet Hafnium Verwendung in der Herstellung von Kernreaktorstellstäben. Hafnium wird ebenfalls in der Herstelleung von Vakuumschläuchen als Getter verwendet. In Nobium, Eisen und Titan wird Hafnium als legierendes Mittel genutzt.

Was sind die chemischen Eigenschaften, Besonderheiten von Hafnium?

Hafnium verursacht in der Regel keinerlei gesundheitlicher Probleme, allerdings müssen Hafniumverbindungen durchaus als giftig erachtet werden. Es liegen Beweise vor, die nahelegen, dass die Gefahr als gering einzuschätzen ist, doch trotz dessen sollten Organismen dem Element nicht ungeschützt ausgesetzt werden. Der Metallstab stellt eine nicht zu unterschätzend Explosions- und Feuergefahr dar. Eine Belastung des Organismus kann etwa durch Kontakt mit Haut oder den Augen auftreten oder aber durch das Einatmen des Stoffes. Eine übermäßige Belastung führt zu Entzündungen der Augen und Reizungen der Haut und der Schleimhäute.


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